机器人工业专题报告：表情陪同人形机器人，AI%20陪同的高档赛道

发布时间：2025-04-21　点此：1105次

（陈述出品方/作者：国泰君安证券，肖群稀、刘麒硕）

1. 物理实体的陪同是 AI 陪同的高档赛道

1.1. 人人都需求陪同：98%的人挑选 AI 陪同

2013 年，电影《Her》描绘了一个人与 AI 相恋的夸姣故事。10 年之后， ChatGPT 的出现，让咱们看到“Her”从电影走向实践的或许性。各种 AI 应用层出不穷，“AI 帮手”、“AI 陪聊”、“AI 心思咨询”等等。人们遍及渴求陪同。腾讯研讨院的查询闪现，仅有 4.6%的人认为自己的陪伴需求都被满意了，大部分人群都面临着各式各样的交际窘境。人们关于 AI 陪同整体抱着猎奇与敞开的心态：98%的人都会考虑挑选运用 AI 陪同去补偿素日未被满意的交际窘境。

AI 陪同有明显缺陷：缺少物理实体。依据技能展开阶段，AI 陪同的天然发展必定是从虚拟方法开端，但在“陪同”的语境下，物理实体的重要性是不可小视的：无法交流的植物、毛绒玩具、家具、房间也可以凭仗“物理存在” 来给人带来安慰与舒缓。假如能将物理实体与 AI 的虚拟才能结合，则可以在“陪同”这一赛道上创造出优胜的产品。AI 心思参谋、AI 儿童玩伴、AI 晚年陪同在图的左边，具有更大的商场想像空间。

物理实体的陪同非常重要。现在商场对 AI 陪同的详细实体形状并没有固定的认知。依据腾讯研讨院的查询，针对儿童和青少年的陪同，,29%的用户将人形机器人作为首选，其次学龄前儿童也简略给玩偶等非生命体赋予生命和品格，物理实体的陪同能供给一种实在的存在感和安全感，防止进一步增加儿童的屏幕运用时间。针对晚年人的调研中，有 36%用户挑选了人形机器人，明显高于其他形状一方面是人形机器人能供给类似人类的多模态情感互动，另一方面是考虑到人形机器人形状或许带来的照顾白叟等功用。在具身智能展开老练时，表情陪同人形机器人有望成为干流产品形状。

AI 陪同的展开途径：软件级 AI 陪同——桌面级陪同机器人——宠物级陪伴机器人——表情陪同人形机器人， 1）桌宠级陪同机器人：可以辅佐作业完结，缓解用户作业压力，代表厂商：苹果（行将推出桌面级陪同机器人），乐天派等； 2）宠物级陪同机器人：具有举动才能，辨认人类情感，并供给必定的心情价值，外观多规划成心爱类型。代表厂商：日本索尼公司、日本 GROOVE X 公司； 3）表情陪同人形机器人：具有与人类附近的面庞，可以经过表情改动生动形象的传达情感，代表厂商：EX-robot、Engineered Arts、Promobo、卓益得、数字华夏等。

1.2. 表情陪同人形机器人：陪同机器人的高档形状

本文评论的表情陪同机器人是心情陪同机器人的一个高端范畴，指的是硅胶皮肤掩盖，依据仿生学原理仿照人的外观规划、可以与人类进行天然交互的人形机器人：（1）外形仿生：表情陪同机器人在外观规划具有人类类似特征。具有与人类类似的身体部位和份额，外形细节传神，在规划上充分考虑柔性、承受度、与环境适配度等要素。（2）行为仿生：表情陪同机器人在行为形式上仿照人类的行为。可以经过多模态情感交互进行仿人共情表达，可以仿照人类的操作行为，具有手眼协调、动态足操控才能。（3）智能仿生：表情陪同机器人经过技能仿照人类智能行为和决议计划。具有语音辨认和天然言语辨认等智能技能，可以经过学习改善本身行为，可以为人类供给智能操作挑选。（4）运用仿生：表情陪同机器人在各个范畴的实践运用和用处。可以运用于医疗、教育、文娱、军事等多个范畴，帮忙人类完结各种杂乱使命，供给了与人类愈加严密和天然的交互方法。

1.3. 表情陪同机器人中心技能：外观规划、情感核算、表情操控

产品外观规划：3D 打印骨骼与硅胶仿真皮技能使机器人外表和触感都挨近真人；柔性关节技能，满意人形机器人小型化、参数可定制、大扭矩等特别需求，提高了机器人动作的和婉度。感知与交互技能： 1)多模态感知技能：让机器人具有类似人类五感的多模态智能感知才能，可感知用户言语、表情、心情等，并做出正确反响，完结情感交互。 2 情感辨认与表达：经过表情辨认、语音情感剖析等技能，让机器人感知人类心情并做出相应情感回应，添加亲和力和互动性。 3）天然言语处理与情感交互：中心算法中有偏情感、感知才能的多模态大模型，使机器人可以了解和生成天然言语，可自动引导对话，完结语音、表情、动作等人机交互。面部表情操控技能：机器人操控体系和相关操控算法助力完结对机器人面部和肢体动作的精准操控和协调，让机器人做出眨眼、蹙眉等多种人类微表情。

2. 陪同及心情关照机器人商场潜在需求近万亿

表情陪同机器人的展开趋势是“行为才能更像人，交互方法更像人，思想方式更像人”。表情陪同机器人在强人机交互需求、强人形结构需求、强人物认同需求等场景具有一起优势，表情陪同机器人运用场景以面向日子和服务为主，咱们测算，我国养老陪同、青年陪同场景，表情陪同机器人潜在市场空间别离 4200 亿元人民币、5000 亿人民币，全球自闭症儿童医疗心情监控商场潜在需求约 39 亿美元（约 280 亿人民币）。

2.1. 陪同机器人在我国晚年人中的潜在需求约 4200 亿元

晚年陪同场景是表情陪同机器人最具运用潜力的商场之一。2030 年全球 60 岁以上晚年人口数量 11.5 亿，联合国估量 2050 年全球晚年人口将抵达 21 亿。在晚年人陪护方面，表情陪同机器人可以为孤单的白叟供给陪同和简略的对话互动、在高危/救援等场景完结对人的代替。

白叟关心最大的痛点：确保隐私状况下的安全，健康和情感关心。健康：呼吸，心率，睡觉质量等。安全：意外跌倒/坠床，导致受伤；长期滞留在卧室或卫生间；突发疾病，引发晕倒、卒中、呼吸暂停；外出时，长期未归等。情感关心：谈天，文娱以日本为例，人口老龄化加快、茕居白叟占比提高。依据国际银行核算数据，2023 年末日本 65 岁以上白叟占日本总人口份额为 30.07%。日本政府研讨组织发布的核算闪现，75 岁以上人口中茕居份额的日本全国均匀值将从 2020 年的 22.4%上升到 2050 年的 28.9%。日本总务省核算，现在日本养老院均匀费用为 15.3 万日元/月（约 7100 元人民币），而日本养老院想要入住需求先付首付，均匀首付费用为 98.3 万日元（约 4.6 万人民币）。日本居家养老的晚年人占比约 60%，相较于养老院养白叟员，这部分白叟更需求陪同机器人。

三大交际机器人在日本晚年陪同商场中发挥重要效果。2020 年日本 75 岁以上人口中茕居份额达 22.4%，茕居白叟陪同商场体量巨大，现在日本三大交际机器人在晚年陪同商场发挥重要效果。1）Pepper 机器人可以与晚年人进行互动，播放歌曲，并经过灵敏的手臂伴舞，用丰厚的表情逗趣，还能识别高兴、哀痛、愤恨、惊奇等情感，并依据周围人的心情调整行为。2）Aibo 是索尼公司推出的机器狗，全身有 22 处可自在活动关节，可以像实在的小狗相同灵敏运动，比方歪头、竖起耳朵、吠叫、啜泣和翻滚。Aibo 安装了先进的面部辨认体系，可以对主人的动作做出反响，并记住主人的偏好，逐渐养成专属某个主人的“性情”。3）Paro 是一款毛烘烘的年少海豹机器人，它仿照竖琴海豹宝宝的外形、巨细、色彩和触感，Paro 可以供给柔软触感和温暖的物理体会，当晚年人抱在怀里时，它会轻轻地移动，给晚年人带来轻松或温顺的感觉。Paro 经过削减焦虑并供给动物医治在国际医疗组织中取得成功。

咱们测算，陪同机器人在我国晚年人群中的潜在商场需求为4200亿人民币。中心假定：

浸透率：依据国家民政局核算，2023 年 65 岁以上人口占比为 15.4%，考虑到当时我国生育率状况，参阅日本人口结构，咱们假定未来前景我国晚年人占比为 30%。

考虑到陪同机器人为可选消费产品，咱们参阅智能手表在我国的浸透状况，审慎考虑动身，咱们假定陪同机器人未来在我国晚年商场中的浸透率中枢为 5%。依据前瞻工业研讨院数据，2017 年我国智能手表销量为 400 万只，2022 年我国智能手表销量为 3179 万只，2017-2022 年 CAGR 达 49.6%。考虑到智能手表的运用寿数为 2-4 年，咱们认为商场保有量约 0.8-1.6 亿只，对应商场浸透率为 5.7%~11.4%。

咱们认为参阅智能手表在晚年商场的浸透率是合理的的。因为 1）智能手表具有身体健康监控功用，作为可选消费品，与陪同机器人有可比性；2）陪同机器人未来有望完结养老作业，代替养老院或许护工，作为一次性买断产品，产品价格具有优势。3）智能手表在晚年商场浸透率并不高，参阅智能手表的商场浸透率是较为审慎的。因为我国晚年人中有必定份额的文盲集体，以及部分老年人关于智能手机、手表等电子产品承受度不高，而陪同机器人可以语音操控（且支撑方言），运用起来愈加便利，所以咱们认为参阅智能手表，给予陪同机器人在晚年商场中浸透率中枢为 5%的假定是合理的。

产品价格：咱们判别未来我国陪同机器人（含桌面级、宠物级、表情陪伴机器人）的价格将会在 0.5-6 万元区间。表情陪同机器人是陪同机器人中的高端产品，产品价值量高，现在海外三大表情陪同机器人东芝的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元，Engineered Arts 机器人价格 13.3 万美元，HANSON ROBOTICS 机器人价格为 8500 美元。跟着工业链逐步老练，规划效应闪现，产品均价有望继续下降至 3000~60000 美元。考虑到我国商场消费才能，咱们认为以 2 万元/台作为价格的中性假定是合理的。在均价 2 万元，晚年商场浸透率 5%的中性假定下晚年场景的陪同机器人潜在商场空间为 4200 亿元。

2.2. 陪同机器人在我国青年人中的潜在需求约 5000 亿元

AI 玩具商场高速展开，揭开青年情感需求商场面纱。从和博主谈恋爱的 ChatGPT“DAN”形式，到网页月访问量超越 2 亿次的 Character.AI，再到获得 OpenAI 出资的儿童陪同运用 Heeyo，大模型才能使人们经过手机屏幕得到情感交流和陪同需求的满意。但上述测验首要集中于软件层面，这些“AI 伴侣”并不与人发生物理触摸，而物理触摸也是陪同的重要根底，所以陪同类 AI 硬件开端出现，比方 AI 玩偶、仿真 AI 宠物等，带来了 AI 玩具赛道高速展开，产品定位直击孤单的年轻人。 AI 陪同类硬件产品首要分两类：1）将 AI 才能与毛绒玩具结合而成的 AI 玩具，如 BubblePal、Moflin、Cupboo 咘咘。当时 AI 玩具赛道炽热，首要是 AI 玩具软硬件结合及玩具商场供给链老练，产品批量化本钱较低，商业化速度快。软件层面：现有 AI 玩具企业多选用“接入底层通用大模型+自研垂直小模型”结构，通用大模型担任核算推理，自研小模型辨认目的并转化结果。2）仿生机器人形状，这一产品定位在商业化要求上更高，需求具有深厚的机器人技能堆集，而且产线树立本钱更高。从下流需求端看，仿生机器人形状在交流、认同感上更具优势，跟着产品老练，商场空间将进一步翻开。

咱们测算，陪同机器人在我国青年人群中的潜在商场需求约 5000 亿。

浸透率：参阅我国潮玩客群及 35 岁以下宠物养殖人群的数量，约为 5000 万人。依据国际人口网数据 2023 年我国 15-35 岁人口约 3.6 亿人口，青年人口在全国占比约 25.9%，展望前景商场，咱们假定青年人口份额为 26%。

咱们参阅潮玩商场浸透率和宠物商场浸透率状况，假定陪同机器人未来在我国青年商场中的浸透率中枢为 7%，因为陪同机器人、潮玩、宠物这三者之间都具有情感陪同、可选消费的特色，在青年人中具有较快传播速度。

详细来看：1）依据 Statista 的数据闪现，2020 年我国潮玩客群约为 3000 万人，依据《我国潮玩与动漫工业展开陈述(2024)》估量 2030 年我国潮玩客群数达 4900 万人，潮玩在青年人口中的商场浸透率约 8%-13%。2）2024 年乡镇犬猫消费商场规划 3002 亿元，估量 2025~2027 年商场规划将继续坚持 10%以上的添加。依据《2023~2024 年我国宠物职业白皮书（消费陈述）》，2023 年我国乡镇养殖宠物的人数超 7510 万，其间 00 后宠物主继续攀升，占比为 25.6%，90 后宠主仍是养宠主力军，占比为 41.2%，由此测算，2023 年青年中宠物养殖人员约为 5000 万人。咱们猜想，潮玩客群及宠物养殖人群或许在很大程度上堆叠。

产品价格：咱们判别未来我国陪同机器人（含桌面级、宠物级、表情陪伴机器人）的价格将会在 0.5-6 万元区间。表情陪同机器人是陪同机器人中的高端产品，产品价值量高，现在海外三大表情陪同机器人东芝的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元，Engineered Arts 机器人价格 13.3 万美元，HANSON ROBOTICS 机器人价格为 8500 美元。跟着工业链逐步老练，规划效应闪现，产品均价有望继续下降至 3000~60000 美元。考虑到我国商场消费才能，咱们认为以 2 万元/台作为价格的中性假定是合理的。在均价 2 万元，青年商场浸透率 7%的中性假定下青年场景的陪同机器人潜在商场空间为 5000 亿元。

2.3. 医疗场景：自闭症儿童心情监控潜在商场需求约 39 亿美元

表情陪同机器人可以对自闭症儿童发生更好的医治和心情监控效果，一起处理专业医治师缺少的问题。依据美国疾病操控与防备中心的估量，大约每 59 名儿童中就有 1 人患有 ASD，他们需求承受前期的强化医治。但受限于自闭症专业人员缺少、练习本钱高、练习功率低一级要素，许多儿童其实无法取得满足的前期医治帮忙。自闭症患者的视觉、听觉和感觉与别人不同，这影响了他们与别人的互动方法。这使得以交流为中心的活动对自闭症谱系妨碍(ASCs)的儿童来说适当具有应战性。医治师发现在教育医治中很难让他们参加这些活动。为了应对这一应战，医治师最近开端在医治进程中使用人形机器人，自闭症儿童对机器人互动的排挤感较小。研讨效果表明，练习有素的机器人在自闭症医治中将扮演重要人物。依据 techxplore 的研讨报导，研讨人员在日本和塞尔维亚的 35 名儿童身上进行了测验，让 3 到 13 岁的孩子们在 35 分钟的时间里与机器人互动。这些机器人经过改动眼睛的色彩、声响的音谐和四肢的方位来表达不同的心情— —愤恨、惊骇、高兴和哀痛。当它与孩子互动时，机器人会捕捉他们的面部表情、动作和头部姿态的视频，以及他们说话的音谐和声响的录音。每个孩子手腕上的监控器还向机器人供给了他们的体温、心率和皮肤出汗反响的数据。这些数据被用来提取孩子的各种行为头绪，然后输入机器人的感知模块。运用深度学习模型，机器人依据提取出来的行为头绪估量孩子的情感和参加程度。这些效果被用于在随后的医治进程中调理儿童与机器人的互动。全球不少组织投入机器人协助自闭症医治的研讨。如英国赫特福德大学、麻省理工学院、软银机器人公司、LuxAI 机器人公司等。

全球自闭症儿童医治费用为 360 亿美元/年。依据美国国家健康访谈查询（NHIS）的核算美国自闭症的患病率从 2016 年的 2.29%添加至 2020 年的 3.49%，出现逐年添加的趋势。全球疾病担负研讨（GBD）核算数据闪现，全球 5 岁以下患自闭症儿童人数超越 60 万人，均匀每个儿童每年花费 6 万美元，每年医治费用约 360 亿美元。假定当时的陪同机器人价格为 6500 美元（参阅东芝的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元），若每个自闭症儿童配备一个陪同机器人，潜在商场需求为 39 亿美元。

3. 表情陪同机器人三大技能壁垒

3.1. 情感核算：情感智能——为人类情感健康供给监测和办理

情感陪同机器人的中心是人机交互，在智能人机交互的研讨中，对情感的辨认、剖析、了解、表达的才能是要点研制方向。情感核算作为人机交互技术的重要内容之一，致力于经过核算机对人类的情感状况进行辨认和剖析。情感核算的中心在于运用机器学习和人工智能算法，从人类的语音、面部表情、生理特征等多个维度捕捉情感信息，并对其进行剖析和判别。

头部研制组织皆聚集于情感智能模型的研制。现在全球顶尖的互联网企业与头部科研院所皆有在情感智能大模型进行研制打破，例如 META、谷歌、 Hume AI，国内的上海交通大学等科研组织。首要研制项目在语音、表情、谈天的辨认于反响上，跟着后续技能老练，搭载了先进模型算法的表情陪同机器人将可以完结更精准的交流与深层次的情感交流，从而给用户供给情绪价值。

3.2. 感知：仿生皮肤——完结情感交流的中心外显设备

与一切的机器人相同，仿生陪同机器人的感知体系也包含：摄像头模组，触觉传感器、温度传感器、电子皮肤等。咱们在之前的人形机器人系列深度报告现已介绍过视觉、力觉、触觉传感器（电子皮肤），本文咱们本节要点介绍仿生皮肤。为了让机器人更像人，表情仿生人形机器人会在机器人上覆盖一层仿生皮肤仿照人类的皮肤，与传感器、机械结构交融，完结柔性表面、机器人微表情出现。

干流表情人形机器人厂商的仿生皮肤技能道路： 1） Hanson Robotics：选用弹性橡胶。Hanson Robotics 的“Frubber”纳米技能专利皮肤技能是较为老练的技能道路，也是公司产品在交际互动和表情展现上可以抵达高度仿真的关键技能之一。“Frubber”，简称肉骨胶，具有肉质般的弹性质地，经过仿照实在的人类肌肉组织和皮肤，表现出高质量的表情和交互性，仿照出类似人类的面部特征和表情。这种资料在遭到揉捏后能发生皱纹，甚至在毛孔巨细上也与人类简直没不同，是公司产品比其他机器人更像人的原因之一。 2） Engineered Arts：选用硅胶皮肤仿照人类皮肤触感。 3） EX-ROBOT：选用医用级高分子皮肤。具有高耐性和高柔软度等特质，一起具有与常人类似的温度。

仿生皮肤与柔性传感器交融，完结柔性外表、机器人微表情出现。柔性传感器可以在可曲折、拉伸甚至歪曲的状况下准确感知外界物理量的变，从智能穿戴设备到医疗健康监测，从人机交互到脑机接口等很多范畴都有运用价值。柔性传感器的资料首要包含柔性基底资料和灵敏资料，常用的柔性基底资料有聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚乙烯醇（PVA）、聚酰亚胺（PI）等。灵敏资料包含碳资料（如碳纳米管、石墨烯）、金属纳米线（如银纳米线、铜纳米线）、导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）以及压电资料（如 PVDF 及其共聚物）等，依据不同的传感需求挑选适宜的灵敏资料与基底资料进行组合。制备工艺包含：1）溶液浇铸法：将溶解有灵敏资料和基底资料前体的溶液均匀浇铸在模具或基底上，经过加热、固化等处理过程构成柔性传感器薄膜。例如，将含有石墨烯和 PDMS 前体的溶液浇铸在玻璃基底上，经固化后可得到石墨烯/PDMS 柔性传感器。2）3D 打印技能：运用 3D 打印的高精度成型才能，可以直接打印出具有杂乱结构的柔性传感器。如选用导电油墨作为打印资料，在柔性基底上打印出特定的电极图画和灵敏结构，可以完结个性化定制的柔性传感器制备。3）自拼装技能：凭仗分子间的彼此作用力，如氢键、静电效果等，使灵敏资料在基底上自拼装构成有序的结构。例如，运用 DNA 分子与金属纳米粒子之间的彼此效果，将金属纳米粒子自拼装在柔性基底上，构成具有特别功用的柔性传感器。

依据 Grand View Reserch 核算，2024 年全球电子皮肤商场规划为 10.9 亿美元，估量 2025 年全球商场规划为 13.2 亿美元，估量 2025-2030 年全球电子皮肤商场 CAGR 为 23.0%。

3.3. 操控：微特电机——面部表情操控的硬件根底

关于机器人来说，面部表情操控需求用微特电机驱动柔性面部，结合人工智能算法仿照真人的面部表情。表情陪同机器人的亮点在于其高度仿真的面部表情和触感，经过布置 30 个电机驱动器，完结了机器人面部肌肉的协同作业，让机器人可以出现出实在天然的表情。

微电机/微特电机一般指直径小于 160mm，作业电压 1-24V 或额定功率小于 750W 的电机。常用于操控体系或传动机械负载中，用于完结机电信号或能量的检测、解析运算、扩大、履行或转化等功用。微电机的作业原理主要依据电磁感应原理、电磁力原理和电动机的结构原理打开。微电机通电时，电流在线圈中发生磁场，磁铁和线圈之间的彼此效果发生电磁力，驱动微电机的滚动。微电机品类很多，人形机器人中灵敏手上的空心杯电机、关节中需求的无框力矩电机若做成小尺度电机，皆可称之为微特电机。此外，表情陪同机器人面部微表情操控需求额定配备小尺度舵机。

微特电机的技能壁垒体现在制作工艺、资料技能、操控技能和运用经历上：（1）制作工艺水平：微特电机出产涉及到精细加工、绕线、安装等多道工序，对工艺精度和一起性要求高。如电机的定转子冲片制作，需高精度模具和先进冲压设备，确保冲片尺度精度和外表质量，否则会影响电机功用。此外，在绕线工艺上，要确保绕组的匝数、线径、电阻等参数符合规划要求，且在批量出产中坚持高度一起性。（2）资料技能：高功用的资料是微特电机的根底，如高功用的永磁资料、电磁线、绝缘资料等。永磁资料的功用直接影响电机的功率密度和功率，而电磁线的导电性、绝缘资料的绝缘功用和耐热性等，也对电机的功用和牢靠性至关重要。开发和运用新资料需求深沉的资料科学根底和研制实力。（3）操控技能：现代微特电机常需与杂乱的操控体系合作运用，完结准确的速度、方位和力矩操控。这要求企业把握先进的电机操控理论和技能，如矢量操控、直接转矩操控等，并具有开发高功用电机操控器的才能，一起要处理电机与操控器之间的兼容性和协同作业问题。（4）测验技能：为确保产品质量和功用，微特电机需经过严厉测验。企业需配备高精度、多功用的测验设备和专业测验人员，树立完善的测验体系，对电机各项功用指标进行准确丈量和评价，如转矩、转速、功率、振荡、噪声等，还需具有对测验数据的剖析和处理才能，以优化产品规划和制作工艺。（5）职业运用经历：以微电机海外龙头瑞士 Maxon 公司为例，其产品运用于美国国家航空航天局火星勘探车的驱动力，及医疗、机器人、精细工业设备等多个范畴，有用为产品出售树立官方背书。

表情陪同机器人面部表情的驱动计划有 3 种计划：1）舵机驱动计划；2）微型步进电机驱动计划；3）微型无刷直流电机驱动计划。依据三种计划的优缺陷，考虑到操控精度与本钱，以及技能难度几个方面：舵机依托操控精度较高，价格相对较廉价，尽管扭矩较小但足以在面部表情操控中运用，咱们认为舵机或为首要的面部表情驱动计划。

舵机在具有伺服功用的一起，在准确操控上具有优势。舵机是一种方位（角度）伺服的驱动器，适用于需求视点不断改动并可以坚持的操控体系，由下壳、操控电路、电机、中壳、齿轮组、轴承以及上壳组成。其作业原理为：接收机向舵机发送信号，电路板上的 IC 对该信号进行判别以确认滚动方向，随后驱动无中心马达开端工作。动力经过减速齿轮传递至摆臂，与此一起，方位检测器回传信号，用于判别舵机是否已抵达指定方位。方位检测器本质上为可变电阻，当舵机滚动时，电阻值相应发生改动。经过检测电阻值的变化，便可得知舵机滚动的视点。舵机可以依据操控信号准确地滚动到指定角度，常用于对方位精度要求较高的场合。例如，在遥控模型飞机中，舵机可以准确操控机翼、尾翼的视点，完结飞机的平稳飞翔。

当时舵机具有三种干流技能道路，其间电动舵机功用较好。舵机技能道路包含液压、气动、电动三类，其间电动舵机功用较好。

表情陪同机器人带来的我国舵机商场空间约 690 亿元，2023 年我国舵机市场规划 105 亿元。中心假定： 1）表情陪同机器人商场：依据 2.1 和 2.2 节的商场空间测算，咱们取晚年商场与青年商场需求测算中的中性假定，即晚年商场浸透率为 5%，青年商场浸透率为 7%，在晚年人口占比 30%，青年人口占比 26%的前景假定下，表情陪同机器人的国内销量约 4600 万台。 2）微特电机用量：表情仿照机器人公司 HANSON ROBOTICS 的明星机器人产品 Sophia，面部与脖子上有 62个操控部件，国内 EX-robort 有 25 组左右履行器； 3）价格：舵机出产门槛较高，日本单个舵机价格 500 到 1000 元人民币，国内企业优必选经过自主研制，耗时五年、耗资半亿，将舵机价格紧缩至 20 元，单价远低于海外厂商。咱们假定舵机单价为 20-40 元。

微特电机商场已构成较为安稳的竞赛格式，集中度较高，以日本和德国的知名企业为主导，如日本电产、电装、三叶、美蓓亚，德国施乐百、依必安派特等。在舵机范畴，国内舵机厂商包含兆威机电、伟创电器、睿思凯、超力电机、澄星股份、优必选、大疆等，海外舵机企业龙头包含 TowerPro、 Futaba、Hitec、JRPropo、Sanwa 等。优必选也屡次着重其人形机器人产品中心技能在于伺服舵机和相关算法，未来伺服舵机技能上的堆集也可以帮助优必选机器视觉有用在多种运用场景落地。

4. 表情陪同机器人主机厂整理：国内外处于同一起跑线上

海外表情陪同机器人厂商首要包含Engineered Arts、HANSON ROBOTICS、 Promobot 等，国内厂商包含大连蒂艾斯、卓益得、数字华夏等。各家公司表情陪同机器人产品各有优势，当时首要研讨方向集中于面部表情及心情感知等。

4.1. Engineered Arts：英国头部表情操控机器人企业

英国机器人公司 Engineered Arts 是抢先的人形文娱机器人制作商，代表产品为 Ameca 机器人，经过配备更精细、更智能的身体（Artificial Body， AB）完结传神表情。

Tritium 体系（机器人操作体系）：Tritium 体系是完结表情办理的根底，它连接了软件，硬件的和云端，可以驱动硬件的每一个组成部分。因为实在人类在流露表情的时分并不是只要面部发生改动，还会触动头颈、肢体、肌肉等多个部分，因而硬件组成部分越灵敏越挨近人体骨骼，机器人的表情也就越传神。除此之外，Tritium 体系有很强的兼容性，可以辨认多种编程言语，习惯多种软件，以便进行长途操作，完结渠道化。真人表情数据，只要实在表情”看“多了，才可以”仿照“得活灵活现。

Mesmer 技能：为 Ameca 供给很多的真人表情数据，只要实在表情”看“多了，才可以”仿照“得活灵活现。假如说 Tritium 体系是 Ameca 的神经驱动，那 Mesmer 便是注入魂灵了。详细而言，在拍照丈量环节中，会有 36 个摄像机无死角地收集真人的信息，包含骨骼结构，皮肤纹路和表情等。拍照丈量经过从不同视点拍照多张堆叠的相片，比较像素色彩和锚点，为 3D 建模供给数据支撑。丈量完结后，有了真人数据，就可以在建模软件中去掉头发，树立 3D 模型。

有了这几方面的一起效果，无论是比较简略的根底表情，仍是杂乱度较高的喜怒哀乐，Ameca 都可以出现出来。Ameca 能出现出比较根底的表情，例如：浅笑，张嘴，挑眉，眨眼等，也能出现出比较杂乱的表情，例如：皱眉，惊奇，气愤等。

4.2. EX-ROBOT：国内表情陪同机器人新秀

大连蒂艾斯科技展开股份有限公司于 2013 年 7 月树立，以仿真人偶企业，切入表情陪同机器人的研制、出产、出售及服务，具有业界知名品牌 EXrobot。

公司主营事务包含人形机器人、仿生克隆人、人形机器人科技馆门票及相关事务等。2024 年 5 月，公司特定类型的机器人完结量产，出产周期为 1- 2 周，依据功用定制需求的不同、价格大约 30-50 万元。现在采纳由需求拉动的订单式出产方法，着重出产功率。

面部表情操控，仿生皮肤技能与微特电机操控是 EX ROBOT 机的中心才能:

1）面部皮肤选用医用级仿生硅胶，结合 3D 扫描与打印技能制作出高度仿真的机器人面部细节。仿真度、触感、耐性更挨近人类肌肤，与传感器、机械结构交融完结柔性外表、机器人微表情出现。

2)公司着力于微特电机的技能研制，自研舵机与无框力矩电机来精准操控面部表情。在同体积下完结更大扭矩，同扭矩更小体积。这意味着可以为机器人内部腾出更多名贵空间，为后续自在度的添加创造条件。经过对开源项目代码的深度重构，完结了在软件层面临超级电机的精准控制和运行时维护。在硬件层面深度集成多种传感器，完结了掉电抱闸、冲击维护、高精度编码。经过对结构的合理优化和复合资料的运用，在功用参数相同的状况下，具有更低的本钱。

公司研制中心在于腰部以上的功用甚至心情感知和表达，腰部以下未来可能选用双足机器人的处理计划。（1）软件层面，算法上倾向情感和感知才能的多模态大模型。经过表情、语音的交互，完结对环境的感知。不只生成文字、语音、视频，还要生成表情和动作，应该用什么样的口气表达，以什么样的表情和肢体动作输出。（2）硬件层面，更重视机器人的智能表情以及机器人的灵敏手，中心零部件包含机器人柔性关节、柔性触觉传感器、仿生皮肤等。经过机械结构与控制，完结电机的小型化高精度，以及耐久度牢靠性。（3）经过软硬件一体化模组，完结表情陪同机器人的双足行走。在具有了上半身运动才能和表情体系的根底上，具有双足行走才能的高表情陪同机器人，理论上可以在一切服务范畴完结对人工的代替。未来将环绕五大方面展开技能攻关和产品研制，包含双足中心零部件开发、腿部结构的继续改善、双足步态虚拟仿真、运动操控与步态规划和拟人双足步态剖析。

5. 出资剖析

5.1. 兆威机电：国内微型传动头部企业

深耕微型传动体系多年，公司产品掩盖多个新式下流职业。深圳市兆威机电股份有限公司是一家专业从事微型传动体系、微型驱动体系的研制、出产与出售的高新技能上市公司。自 2001年树立以来，公司一直坚持深耕于微型传动体系产品。公司前期主营事务是为日本松下、尼康等公司供给精细齿轮和马达零部件，后凭仗强壮零部件供给实力进入博世等轿车职业供给商部队，从此正式进军轿车职业。公司在 2013 年拟定了轿车电子、才智医疗、智能家居、消费电子、工业配备五大职业商场布局，完结事务横向展开。2020 年 12 月，公司在深交所上市，随后工业链向下流延伸，不断拓宽人形机器人、轿车电子、VR/AR 等新式赛道。现在，兆威机电在立足于深圳兆威总部一起，战略布局姑苏、东莞两大“智造”基地，并先后树立上海、德国等分公司或子公司，完结全球化布局，客户掩盖欧洲、美国、日本等发达地区，产品销往印度、墨西哥等全球各地。

公司产品矩阵丰厚，下流掩盖范畴广泛。微型传动体系被用来将动力装置供给的动力进行转化并传递给履行组织，发挥着传递动力、操控、变速、换向等重要效果。公司首要产品为微型传动体系、微型驱动体系，具有高精度、小体积、低噪音等特性，可以习惯下流职业的运用需求，可运用于轿车电子、医疗和个人护理、工业自动化、智能消费、通讯职业、机器人等多个范畴。

深耕微型传动职业多年，公司在机器人范畴推出多款电机产品。公司的微型传动、微型驱动体系产品，凭仗其高精度运动操控、高扭矩输出和紧凑体积等特性，与机器人范畴的运动操控需求高度符合。依据公司在微型传动、微型驱动职业堆集的丰厚经历和技能优势，公司紧跟客户需求，开发了一系列包含空心杯电机、行星减速箱、高扭矩有刷直流电机等产品。现在，高转矩直流电机和无刷空心杯电机均已构成系列产品，成功用于轿车、医疗、人形机器人等范畴，公司正展开 4mm 直径无刷空心杯电机攻关，以打破国外技能壁垒。

发布机器人灵敏手新品，继续加码人形机器人赛道。在华为人工智能运用立异效果发布会上，公司举行灵敏手发布会，推出了其最新研制效果——手指集成驱动的高牢靠灵敏手。参数和技能上看，该灵敏手产品具有兆威首创的单关节驱动技能，速度操控和方位操控准确均较好；驱动芯片选用依据 ARM 结构的驱动器芯片，主频 600Mhz，是国内灵敏手操控的最强算力芯片；高集成度板级规划，一块操控板就可以完结对一切关节的操控。整手配备了 17 个自在度，以及 15个关节（可扩展至 20 自在度以上）。其间单个关节自在度大于 3 个。公司仿生机器人灵敏手，集结构、软硬件体系研制于一体，首要运用于机器人范畴，可与各种柔性机器人合作运用，具有多自在度和高功率密度的特色，可完结杂乱灵敏的抓握动作。公司表明灵敏手的承诺寿数大于 10 年，可精巧牵线搭桥，可以习惯工业出产、特种作业、日子服务等杂乱操作环境。

（本文仅供参阅，不代表咱们的任何出资主张。如需运用相关信息，请参阅陈述原文。）

（转自：未来智库）

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