仿生技術賦能,機器狗商業化提速
文|付宸碩 劉海博 張清源 中信證券研究
四足機器人兼具靈活性及穩定性優勢,在工業巡檢、應急救援、軍用、消費等領域具備廣闊應用前景。伴隨算法優化及大模型驅動下的智能化程度提升,以及關鍵零部件的技術成熟度提升及成本下降,我們看好四足機器人的大規模商業化前景,看好具備技術優勢的整機廠及壁壘較高的零部件公司。
▍靈活性優勢突出,應用前景廣闊。
四足機器人(又名機器狗)通過模仿四足動物的步態與運動模式,可實現複雜地形中的靈活行走、奔跑、跳躍等,相較於其他構型兼具靈活性與穩定性,在工業巡檢、應急救援、軍事、消費等場景應用潛力巨大。歷經40餘年的技術探索,當前四足機器人已進入商業化應用與多場景拓展階段。隨着技術成熟度和成本控制能力的提升,四足機器人向多場景的滲透正迎來提速。據高工機器人產業研究所(GGII),2023年全球/國內四足機器人市場規模約10.74/4.68億元,預計2030年全球/國內四足機器人市場規模約80.33/48.28億元,2024-2030年市場規模CAGR約33%/40%(不含軍用)。美國長期引領四足機器人技術發展,國內企業後來居上,據GGII,2023年宇樹科技/雲深處科技全球市佔率分別約41%/11%,分列全球第一/第三。
▍四足機器人系統及關鍵零部件分析:
四足機器人性能核心由驅動系統、控制系統、感知系統、通信系統等部分組成,這些組成部分的高效協同直接決定了機器人在任務中的表現。我們以宇樹科技Go2四足機器人爲例,基於系統中主要部件的數量對其系統及關鍵零部件價值量進行估算:
1)結構件與驅動系統:佔總價值的60%-70%。結構件採用高強度輕量化材料(如鋁合金、碳纖維)構建機器人軀幹、腿部和足端框架;驅動系統作爲動力核心,由12個精密關節電機(集成電機驅動、編碼器和減速器等)及鋰電池組成,直接決定了機器人的動力輸出、運動性能和續航能力;
2)控制系統:佔比約15%-20%,包括高性能運動控制器和IMU等,負責實時數據處理與精準指令輸出,保障機器人在複雜環境中的動態穩定性和精確性;
3)感知系統:佔比約10%-15%,以激光雷達爲關鍵部件,結合足端力傳感器與前置攝像頭,爲環境感知與動態路徑規劃提供精準支持;
4)通信系統:佔比約5%-10%,確保機器人在多樣化應用場景中的協同效率與信息共享;
5)其餘功能模塊:伴隨模組、照明燈、麥克風等佔比約5%-8%,在功能擴展與用戶體驗方面發揮重要作用。
▍產業化探討:智能化提升與硬件降本。
當前四足機器人產業仍處於產業化初期,我們認爲其走向大規模應用鋪開的核心痛點在於性價比提升。性能方面,當前四足機器人在自主性、智能性等方面距離“替代人”仍有較大進步空間。四足機器人算法涵蓋了感知算法、規劃控制算法等,賦予機器人在複雜環境中的智能決策和精確執行能力,而AI大模型可從感知、決策、控制等多維度提升四足機器人智能化水平。算法的迭代優化,以及結合虛擬數據集、現實物理世界數據集的AI大模型訓練,爲當前四足機器人力躍升的主要瓶頸。成本方面,隨着國產化技術的突破以及供應鏈的逐步完善,國產關鍵零部件有助於整機降本,但部分零部件在自動化量產能力、長時間穩定性等方面仍有待提升。出於成本控制及整機性能考慮,整機廠自研核心零部件爲趨勢。
▍風險因素:
智能化迭代不及預期,關鍵零部件迭代不及預期,關鍵零部件國產化不及預期,產業鏈中上游競爭加劇。
▍投資策略。
四足機器人兼具靈活性及穩定性優勢,在工業巡檢、應急救援、軍用、消費等領域具備廣闊應用前景。伴隨算法優化及大模型驅動下的智能化程度提升,以及關鍵零部件的技術成熟度提升及成本下降,我們看好四足機器人的大規模商業化前景,看好具備技術優勢的整機廠及壁壘較高的零部件公司。
本文節選自中信證券研究部已於2025年1月24日發佈的《國防與航空航天行業特種機器人系列報告(一)—仿生技術賦能,機器狗商業化提速》報告
本文源自:券商研報精選