人工智能催化，機器人產業加速——機器人產業ETF投資價值解析

直播嘉賓：

吳中昊 機器人產業ETF擬任基金經理

張一鳴 國盛證券機械行業首席分析師

直播時間：10月27日 13：30

直播全文：

吳中昊：大家好，我是國泰基金量化投資部的基金經理吳中昊，這次直播主要是希望和大家分享一個投資機會，就是我們于10月30日至11月3日發行的國泰機器人產業ETF，代碼是159551。

這次我們請來了國盛證券的機械行業首席分析師張一鳴，和我們一起對機器人行業進行一個解析，尤其是人形機器人這一部分的細分賽道，張總接下來會和我們一起對這個賽道的投資價值，進行一個細致的分析。首先，我們請張總來給大家打一個招呼。

張一鳴：各位國泰基金的投資者，大家好，我是國盛證券機械行業首席分析師張一鳴，今天非常榮幸能夠受到國泰基金的邀請，跟各位投資者做一個機器人板塊的行業情況介紹。

一、中證機器人指數詳解

吳中昊：首先介紹一下這次國泰機器人產業ETF所跟蹤的指數標的，它叫中證機器人指數，代碼是H305990。指數的樣本池是機器人生產所提供軟件或硬件支持的這些上市公司，其中優選100只股票，現在的成分股有82只，行業的占比機械為45%，電力設備新能源為30%，計算機占15%，以及電子占7%。

總體來看，這是一個偏小市值的指數，成分股的市值在200億以下的包括了62只。在當前流動性比較寬松，經濟弱復蘇的狀態下是相對受益的。

同時，機器人產業也受到了很多政策上的持續支持，以提高產業的高質量發展。2023年以來，機器人行業備受關注，1月機器人+應用行動實施方案中也提到，到2025年，在五年的窗口下，制造業的機器人密集程度將實現翻番；服務機器人、特種機器人等這些行業機器人的應用廣度以及深度也會將會明顯提升，機器人促進社會高質量發展的能力也將明顯增強。

二、機器人行業分類解析

接下來先介紹一下機器人的分類。從應用領域上來講，機器人可以分為工業機器人、服務機器人和特種機器人，其中工業機器人包括搬運、包裝、焊接等等，服務機器人主要是家用、醫療和公共服務的機器人，而特種機器人主要是軍用機器人、急救機器人等等。

同時，機器人也可以根據產品的形態進行分類，比如這次將會展開來講的人形機器人，以及主要負責搬運等等這些工作的腳類機器人，還有類似機械臂的手類機器人等等。

三、為何人形機器人關注度大幅提升？

我們比較看好人形機器人的賽道，張總在這個賽道的研究也非常深，我們首先請張總來給我們介紹一下人形機器人和其他機器人的區別。

張一明：人形機器人其實從字面意思可以看出來，人形機器人其實是人的形狀，它有手、有腿或者一些廣義的人形機器人如果它底下是輪子，只要它有手，看著像個人，其實也可以把它稱作為人形機器人。

為什么現在突然市場對人形機器人關注度這么高？因為在過去的幾年當中，陸陸續續有不少的人形機器人出現，包括像波士頓動力的Atlas，本田自己研發的機器人，包括國內企業（如，優必選）其實也在前幾年推出了自己的人形機器人。

為什么這兩年我們對人形機器人關注度這么高？我覺得兩個原因，第一個，標桿企業，特斯拉去年六月份正式入局人形機器人，大家還是非常相信馬斯克未來夢想實現的一個能力的。第二個很重要的原因，其實是關鍵技術得到了突破，今年Chat GPT或者多模態大模型技術在機器人上面未來應用的可能性。

雖然現在我們更多說的人形機器，其實人形機器人它背后引申出來的一個更大的概念才是我們應該重視，這個概念就是今年五月份英偉達的黃仁勛，在五月份的時候提出來的具身智能或者通用智能機器人。

通用智能機器人實際上是建立在多模態大模型工具的基礎上出現的一項新的技術，因此，我們才會去想象未來人性機器人具備了通用智能之后，相當于機器人給了它腦子，它未來能夠在更多的領域當中去進行應用，它的想象空間自然也要比其他的一些專用的工業協作機器人，以及一些特定領域的專業機器人想象空間要大得多。

因為大模型出現之后，意味著人形機器人就有腦子，它的泛化能力就大幅提升，未來人形機型可能是能夠走入千家萬戶，在工廠里面去搬磚，在一些商用場景里面承擔很多服務人員的工作，因此我們對于人形機器人這個單品未來的想象空間，其實要比過去以往的所有機器人都要大得多。我想這也是人形機器人的出現對于投資的意義所在。

四、人形機器人應用領域有哪些？

吳中昊：剛才張總也提到了波士頓動力、特斯拉等等，當然波士頓動力很早就開始研制人形機器了，特斯拉也是準備開始入局這個賽道。雖然這些都是非常知名的，但是其實我們在現實生活中還是比較少接觸人形機器人這些產品的。可否請張總稍微展開一下給我們講一講，人形機器人未來會應用在哪些領域，或者是已經應用在了哪些領域？

張一鳴：人形機器人現在還沒有開始大批量地應用，我們可以對未來做一下展望。其實我也跟很多產業內的人士也交流過這個問題，現在機器人整個板塊的熱度其實是取決于未來人形機器人的量，而人形機器人量的預期其實取決于它應用場景的多寡。

未來人形機器人我覺得應該會應用在三個領域：

第一個是工業場景，也可能是人形機器人第一個進入的場景。

第二個是商用以及民用廠家，相對是比較通用，比如說在餐館里面去做一個服務員，家用場景就在家里起到一個陪伴、照顧小孩或者起到一個保姆的作用。比如你現在下樓去拿個外賣、扔個垃圾，未來的人形機器人就可以幫你輕松地做到。

第三個場景是一些特種的場景，比如消防、醫療，這些都會用到一些特種的人形機器人。當然這種場景的人形機器人的形態可能跟前兩種就不太一樣了，比如工業場景和家用、民用場景，可能用這種電伺服驅動力就夠了，但是如果是像消防或者醫療護士這種，要去做一些重體力活，救火背人、搬運物資這些，可能就要用到液壓這種形式。

未來人形機器人其實應用領域會非常的廣，而且每個不同的領域可能機器人的形態也是多種多樣的。

五、機器人板塊未來產業趨勢展望

吳中昊：我們之前也提到特斯拉的機器人可能會出現0到1爆發的階段，除了特斯拉之外，可能還有很多其他的企業在這方面布局，可否請張總給我們稍微來展望一下這個產業未來的趨勢？

張一鳴：人形機器人至少我覺得是在制造業當中為數不多的未來產業趨勢明確向上的一個大的賽道。因為人形機器人很重要的一個點，人形機器人和普通的工業機器人或者說其他服務類的機器人最大的一個區別是在于智能化的提升，多模態大模型出現之后，機器人的場景泛化能力大幅提升。因此，通用機器人或者通用人形機器人才有存在的意義，它的應用領域也特別的廣。

首先是有國際巨頭在引領，包括特斯拉，像谷歌、微軟也在做機器人相關技術的布局，當然他們可能是更多偏向一些軟的東西。國內其實也非常熱鬧，前一陣陸陸續續有很多新的玩家進入人形機器人公司，比如說傅立葉、智元，華為天才少年智慧軍創立的智元機器人，包括其他像優必選，以及華為也開始去做機器人相關的產業布局。因此，首先未來加入到人形機器人賽道的玩家數量我相信是會越來越多的。

第二個，對人形機器人相關的政策也是層出不窮，從去年開始工信部就出臺了機器人+的戰略。今年北京、上海、深圳更是陸續出臺了人形機器人相關的政策，北京在今年的六月份首次提出了要打造一批能夠對標國際一線人形機器人企業國產的品牌。這個產業趨勢是有國際巨頭在引領，國內玩家紛紛加入，同時，我們國家的政府對它也有大力的支持。所以我相信，人形機器人的產業趨勢其實今年應該是到了一個真正的元年，其實核心的原因還是大模型或者機器人的大腦關鍵技術是今年才出現的，所以今年是整個機器人產業趨勢的元年，我相信未來三到五年，機器人會迎來一個非?？焖俚陌l展。

六、機器人硬件詳解

吳中昊：張總剛才陸續提到的多模態大模型、AI給了機器人的一個新的賦能，這個主要還是軟件層面的一個東西。機器人從硬件層面上講，也主要有三個組成部分，減速器、控制器，還有軟件上的系統。張總能否對每一個部分稍微展開一下，講一講國內對于每個部分的這些相應發展的情況。

張一鳴：機器人其實跟過去的工業機器人不太一樣，過去無論是工業機器人，還是些協作機械手臂，其實它們最多就六個軸，一個軸是有一個關節，對應一個自由度。人形機前以特斯拉的Opitmus為例，它的關節數量極大地增多了，總共有40個關節，其中身體上是28個，一個手是6個，兩個手12個，加在一塊是40個。

我也從其他的一些國產的人形機器人公司了解到，40個關節其實不算多的，有一些國產的人形機器人把關節是湊到了40多個，甚至50個朝上，其中一個最大的變化就是關節數量變多了。

機器人的關節里面到底有些什么東西？其實核心就是三個層次，第一個我們把它稱之為控制層，第二個層次我們把它叫感知層，第三個層次我們把它叫執行層。

1、控制層

什么叫控制層？人形機器人是一個高度仿生學的學科，跟人是很像的，對于人來說，人的控制是來自于什么？其實來自于兩個，一個是大腦，一個是小腦和腦干。大腦其實對應于機器人大模型，我前面一直強調AI，一直強調多模態語言模型，就是因為AI大模型對于人形機器人來說就是大腦，你可以理解為在今年以前機器人一直都是沒有大腦，它過去的控制一般都是通過遙控、通過CNC的編程，今年在控制層上面出現了一個非常大的突破，機器人的大腦出現了。

控制層的第二個是小腦，我們平時說一個人運動天賦很強，我們不會說他大腦會發達，我們會是說他小腦發達。大腦是決定智商，決定的是人的推理能力、邏輯邏輯思維能力，包括記憶能力。其實像運動控制、協調能力，比如說這個人打籃球一學就會，跳舞姿勢很協調，這是由小腦和腦干來進行控制。這個對應到人形機器人里面，其實就類似于像控制器、驅動器這么一些零部件。控制層今年最大的一個變化就是前面講的，大腦發生了一個巨變。

2、感知層

再到感知層，感知層其實類似于人的五官，人是通過皮膚、通過眼睛、通過耳朵聽覺來對外界的環境去進行感知，把感知的信息傳輸到大腦皮層里面，去做出下一步的行動決策。對于人形機器人來說也是一樣，它也需要有五官，需要有觸覺，感知外部的信息，提供給它的控制中心，進行下一步的指令。感知層就涉及到了多種多樣的傳感器，包括眼睛視覺攝像頭，一般國內很多機器人公司視覺采用的都是3D深度相機的視覺方案。

觸覺這一塊其實涉及到兩個層次，第一個是關節內部，一般是用各種各樣的傳感器，包括力傳感和力矩傳感。以特斯拉為例，它是每一個關節里面都安裝了一個一維的力或者力矩傳感器，還有不少的人形機器人的廠商，方案也不一樣，他們是在關節的末端，比如手腕或者腳踝末端的去安裝一些更加高維的、多維的粒子傳感器，比如說六維粒子傳感器。高精度的傳感器也是我們國家現在相對比較欠缺的一部分，未來也會有很大的國產替代的機會。

3、執行層

第三層是執行層，有了感知，感知到了外部的信息，輸送給大腦去進行決策，決策通過驅動控制來轉換為相應的電流信號，電流信號最終要流入到執行層，流入到電機里面去進行相應的動作，最終完成動作這一步由執行層來完成的。

執行層我們又把它稱之為執行器，執行器里面其實主要包含了兩塊，一個是電機馬達，還有一個減速器。電機接收到驅動器給它的電流之后會進行旋轉，比如機器人要動的快一點，就讓電機轉的快一點，機器人要往前走就電機正轉，要往后走就讓電機倒著轉，電機其實主要是起到一個運動控制、運動調節的作用。

電機馬達它的轉速一般比較高，而且電機輸出的軸輸出力其實是不夠的，它要怎么去帶動整個人形機器人運動呢？這個時候我就需要加一個裝置，去把它的轉速降低，同時把它輸出力給放大，這個裝置稱之為減速器。減速器也有很多種，用在機器人上面的一般都是精密減速器，主要包括像結構減速器、RV減速器，還有行星減速器這些產品。

機器人有不同類型的關節，它有手肘、手腕這種旋轉關節，也有像大腿膝蓋后面直線的這種關節。直線關節里面用的傳動鍵的，也有不同的方案，國內很多是用上面行星，下面加上連桿的結構。特斯拉從公開資料也可以看到，它是采取了一個比較高成本的方案，用了滾柱絲杠，這一塊確實對精度要求比較高，國內現在還比較欠缺的一個環節，也是有非常大的國產替代的空間的。

七、機器人產業國產替代空間廣闊

吳中昊：剛才張總提到了國產替代這個詞，在國內做這些科技類的這種投資的一個很重要的概念就是國產替代，還有一個自主創新。請張總從這兩個層面，結合剛才我們提到的這些減速器、電機以及AI等方面，從國產替代和自主創新這兩個方面跟我們講一下未來機器人的增長潛力，以及它的投資價值，后續的投資機會？

張一鳴：剛剛在講人形機器人組成部分的時候，把機器人所有的環節都差不多拆分了一遍。我們國家其實最大的一個優勢還是在于硬件上面的制造，我們國家因為是工業門類最齊全的一個經濟體，能夠把成本給降到最低，這是我們國家制造業的一個最大的優勢。

剛剛講到的機器人里面其實用量最多的一個其實是電機，另外一個傳動系統。電機其實包含兩種，一種是用在大關節里面無框力矩電機，這也是無刷電機的一種。另外一種是比較精細的，用在機器人靈巧手里面的電機，叫空心杯電機。第二個領域是傳動系統。剛剛提到了一個是減速器，還有一個是滾珠絲杠。所以我覺得未來的投資機會也主要會集中在這兩個領域，這兩個其實是機器人里面用量最大的。

如果還是以Optimus為例，像無框力距電機可能用到28個，空心杯電機至少要用到12個，甚至有一些國產的方案是用到了20個朝上。傳動系統像減速器，一個機器至少用十幾個，滾珠絲杠也是要用到十幾個。未來人形機器人如果是按照馬斯克所說，他說往上億甚至上10億去走的話，可想而知電機，尤其是空心杯電機，包括像精密減速器以及滾珠絲杠的需求量自然是非常大的。我覺得未來的投資方向其實可以重點關注一下空心杯電機、精密減速器以及滾珠絲杠這三個比較重要的領域。

吳中昊：我們現在常常說的國產替代中會不會被“卡脖子”等等，在這些行業之中我們自主研發的能力怎么樣？有沒有被“卡脖子”的這么一個情況出現？

張一鳴：我了解下來是有的，首先，剛剛講的無框力距電機相對來說還沒有這么難，相信我們國家的一些比較優秀的電機企業是能勝任這項任務?？招谋姍C我們國家現在也有一些比較優秀的企業已經做出來了，而且也已經受到國際客戶非常好的認可。其實現在最難的還是在機加工這一塊，尤其是高精度機加工，機加工其實也不是一個什么特別新的技術，相反已經是一個上百年的成熟技術。但也正是因為它上百年了，所以我們國家起步要比德國、日本這一些老牌制造業強國目前來看在精度上還是要落后不少。

以剛剛講的精密減速器和滾珠絲杠為例，一方面它需要很多制造過程當中的知識，這真的是一錘子、一錘子敲出來的，積累下來的經驗。第二個其實是設備，包括原材料的欠缺。我在調研的過程當中也了解到，我們國家現在很多想布局滾珠絲杠和精密減速器的公司，現在其實也在為進口的設備發愁，因為他們要把減速器、滾珠絲杠做好就需要買到全球最頂尖的磨床、車床，來進行加工。但是現在機床這一塊買德國、瑞士、日本的，尤其是高精度五軸的還是有一些受限的，所以這一塊確實也是構成了一些“卡脖子”的因素。

但是現在國內也有很多優秀企業開始布局高精度的磨床和車床，我相信未來在設備領域方面也會有很多優秀企業能夠實現國產替代，為我們國家的人形機器人的一些關鍵零部件去突破瓶頸。

吳中昊：感謝張一鳴總對機器人產業進行的深入解析，也感謝屏幕前的各位投資人在百忙之中參與我們這次的直播。請大家后續繼續關注我們即將發行的國泰機器人產業ETF，它的產品代碼是159551，謝謝各位投資者的觀看。 

風險提示：

投資人應當充分了解基金定期定額投資和零存整取等儲蓄方式的區別。定期定額投資是引導投資人進行長期投資、平均投資成本的一種簡單易行的投資方式。但是定期定額投資并不能規避基金投資所固有的風險，不能保證投資人獲得收益，也不是替代儲蓄的等效理財方式。

無論是股票ETF/LOF基金，都是屬于較高預期風險和預期收益的證券投資基金品種，其預期收益及預期風險水平高于混合型基金、債券型基金和貨幣市場基金。

基金資產投資于科創板和創業板股票，會面臨因投資標的、市場制度以及交易規則等差異帶來的特有風險，提請投資者注意。

板塊/基金短期漲跌幅列示僅作為文章分析觀點之輔助材料，僅供參考，不構成對基金業績的保證。

文中提及個股短期業績僅供參考，不構成股票推薦，也不構成對基金業績的預測和保證。

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封面圖片來源：視覺中國-VCG41N1303990459