猜想TeslaBot：能开启机器人新纪元吗？

　　摘要：拓展应用场景+轻量化/柔性化发展+与电车共享部分产业链+一站式服务/定制化=机器人行业崭新起点？ 　　6月3日，马斯克表示TeslaBot人形机器人可能将于9月30日发布，有望开启智能机器人新纪元。 　　TeslaBot的推出所带来的未来机器人猜想： 　　猜想一：机器人应用场景的进一步拓宽，渗透加速 　　前文介绍到工业机器人的下游具有相似性，应用场景已经从汽车、电子拓展到金属制品、家电、锂电、光伏等行业，目前工业机器人产业链已较为成熟，当下是国产品牌加速进口替代的阶段。而服务机器人发展较晚，其最终目标是满足和服务消费者需求。预计未来随着产品种类的不断丰富，服务机器人将向各行业进一步渗透。 　　在个人/家庭服务领域，扫地机器人、教育机器人、陪伴机器人等现有产品技术升级，进一步便利和丰富人们的日常生活； 　　在公共服务领域，集迎宾、导购与销售功能为一体的导览机器人更加智能化，通过智能技术打造新零售场景，提升零售行业智能水平。此外，餐厅、酒店、银行、场馆等特定场景将引进服务机器人，创新服务业态； 　　在特种服务领域，具备精密操作优势的医疗机器人，以及适用于水下、搜救、空间探测、核环境等极端危险环境的服务机器人将逐渐落地应用。 　　以个人/家庭服务机器人为例，规模化市场成熟后，预计产品需求接近6800万台量级。鉴于美国以及日本机器人技术较为先进，我们选取2021年美、日、中三国家庭户数作为基数，考虑到个人/家庭服务机器人本身定位高端，价格较贵，具备该消费能力的家庭占比总户数10%，每家一台用作协助人们日常生活，则大致测算可得在机器人规模化市场成熟后，其产品需求可接近6800万台量级左右。 　　猜想二：机器人向轻量化、柔性化发展，有望带动新领域需求 　　如同汽车对于轻量化的需求，机器人单体结构笨重不仅影响机器人的运动特性，驱动电机也需提供更高的输出力矩，能源损耗更多，限制了承载机器人的承载上限。根据AIDay公布参数来看，TeslaBot机器人身高1.72m，重量57kg左右，这意味内里的零部件轻量化程度高，精密度高，因此轻量化是未来机器人领域需要重点突破的方向。 　　目前机器人的轻量化主要是通过使用新材料的方式实现。前者主要使用低密度的新型材料，如利用碳纤维等复合材料制作机械臂。根据《机器人轻量化材料应用的研究进展》表示，与传统的材料相比，碳纤维具有强度高、刚度高、质量轻、耐疲劳、耐腐蚀、可设计性强等多方面的优势。对于一些精密机器人的关键部件，应用复合材料可以大大提升机械设备整体性能。 　　比如，机器人关节处需要承受高运转的工作负荷，并且磨损大、应力大，使用碳纤维复合材料可以实现轻量化，从而减少因自重产生的磨损，满足生产制造需求。同时，参考现在应用于风电、新能源汽车、节能电梯等方面的稀土永磁材料，其制成的稀土钕铁硼电机作为目前在体积、重量、能耗等方面具都备综合优势的电机，未来可能在机器人上得到广泛应用。同样，这次TeslaAIDAY公布的Optimus参数中，尝试采用轻量化材料作为表面皮肤来实现人形机器人的灵活运动，亦将提供想象。 　　机器人柔性化使其具备更强的适应能力和灵活性。根据国际机器人协会的调查数据显示，全球工业界只解决了3%-4%的规则刚性物品的自动化生产搬运问题，剩余95%以上的柔性异形、易损物品仍在使用人工上下料。我们猜想未来机器人将从材料和形态结构两个方面进一步实现柔性化。 　　材料方面，将有更多机器人开始尝试由可产生大应变的柔软弹性材料制造，如硅胶、形状记忆合金（SMA）、电活性聚合物（EAP）等新材料。以形状记忆合金为例，其可根据温度自动改变形状，采用这种材料的集成机器机械手不仅可以记住多类不同形状，而且可以实现弯曲、变短以及抓取物体等多类不同的动作； 　　形态结构方面，参考TeslaBot人形机器人，需要在关节末端加装多个传感器，要求其可以根据实际需求调整夹爪力度，实现对不同类型和尺寸物体的位置自适应抓取，相比传统夹爪灵活性更高。 　　猜想三：未来智能机器人存在与电车共享部分产业链体系的可能 　　纵观Tesla发展历程，公司一直拥有产业链技术垂直整合和迁移的能力。自Tesla创立以来，便开始不断拓展其业务生态圈，从电动汽车的研发制造向自动驾驶等业务进行垂直整合，2010年上市后，公司业务包括充电桩建设、锂电池生产、自动驾驶系统开发和FSD芯片研发等。正如2021年AIDay上马斯克所说，Tesla可以说是全球最大的机器人公司，因为其开发的新能源汽车就像轮子上的半感知机器人。我们认为TeslaBot未来将可能与电动车共享零部件供应、AI和芯片等技术。 　　借鉴当下新能源汽车产业链情况，我们认为未来智能人形机器人各环节价值量与当下电车产业链具有一定相似性： 　　动力系统价值量最高，占35%左右。参考电车情况，我们认为动力系统包括能源电池系统和执行机系统（传动、控制器、减速器、防震器等）。其中执行机系统价格更贵，占25%以上。未来智能机器人中的永磁电机使用量会多于整车，量产后电机可能存在部分替换。 　　智能AI系统价值占比30%左右。其中包括负责数据采集的前端感知层（图像传感器+雷达+压感、光感等专用传感器），负责数据整理和算力处理的存储器和芯片（影子算法，主算力芯片使用Dojo芯片，还会有其他定向化采购专用芯片），负责信息交互的传输层（以太网、高速连接器等）。 　　结构件价值量大约占比20-25%。其中负责机体骨架的支撑（轻量化镁铝合金、耐磨损碳纤维结构件），负责外部包覆和感知的有机工程塑料和树脂材料（绝缘、防水、耐腐蚀性），负责内部缓冲的聚氨酯填充材料（极端情况下的抗冲击作用）。 　　猜想四：一站式服务与定制化或成主流，第三方运营有望异军突起 　　一站式服务与定制化将成为服务机器人的发展趋势。相较工业机器人，服务机器人拥有更强的消费属性，市场需求驱动产业发展，以用户价值为主导。正如前文介绍到的，服务机器人所对应的场景各有不同，其应用跨度大，因此客户的定制化需求增加。定制化需求将会带来运营成本的上升，我们猜想未来机器人产品及解决方案将配套一站式服务与定制化。 　　该模式能够帮助因资金技术劣势而难以使用机器人的中小企业，以较低成本，灵活租用机器人服务，实现自动化生产制造以及各种服务场景下的人力替代。机器人企业除了销售机器人产品，还可以为客户提供机器人租赁、代运营，甚至“机器人+配套”的全场景一体化解决方案。