从工业机器人本钱构成来看，三大零部件是工业链中技能壁垒高、本钱占比较大的环节：操控器、伺服电机和精细减速器，本钱占比分别为 17%、20%、30%，算计约占本钱比重 70%以上。

  从盈余水平看，上游零部件的毛利率也相对较高，其间减速器毛利率为 40%，伺服体系为 35%，操控器为 25%；中游机器人本体毛利率最低、为 15%；下流体系集成毛利率为25%。

  跟着技能开展，相较于一般机器人，智能机器人有恰当兴旺的“大脑”。在脑中起效果的是中央处理器，这种核算机跟操作它的人有直接的联络。

  假如对机器人做抽象化解析，则其往往需求具有三大要素——即感知、决议计划和操控。三大要素并不是独立分裂的，既有专精于某一环节的零部件或软件供货商时机（如中心零部件、操作体系、要害操控算法等），也有整合了其间 2-3 个环节的要害技能要素供货商。

  智能机器人上游的中心零部件如智能芯片、激光雷达、传感器等，具有中心技能，占有价值链的首要部分；此外，智能交互如语音、图画等模块也占有着必定的价值；一起，服务机器人触及的智能交互、语音图画辨认等都需求许多软硬件来支撑，生态圈的树立需求操作体系来支撑，这部分也占有着重要的价值量。

  减速器是一种精细的动力传达组织，其使用齿轮的速度转换器，使伺服电机在一个适宜的速度下作业，并精确地将转速降到工业机器人各部位需求的速度，进步机械体刚性的一起输出更大的力矩。

  RV 减速器和谐波减速器是工业机器人最干流的精细减速器。RV 减速器因为具有更高的刚度和反转精度，一般放置在机座、大臂、肩部等重负载的方位，而谐波减速器一般放置于放置在小臂、腕部或手部。

  于高精度机器人减速器，日本具有肯定抢先优势，现在全球机器人职业 75%的精细减速机被日本的纳博特斯克和哈默纳科两家独占；其间，纳博特斯克、住友、SPINE 首要会集在 RV 减速机商场，哈默纳科首要会集在谐波减速机商场。依据华商工业研讨院数据，2021 年，哈默纳科在全球谐波减速器商场占有率大于 82%。

  从产品类型来看，国产谐波减速器代替相对显着，现在已出现如绿的、来福等优质厂商，2021 年，仅绿的谐波已到达 25%的商场比例。

  相较之下，RV 减速器有较高的技能和出资门槛，减速器龙头厂商纳博特斯克占有一半以上商场比例，剩下竞赛格式较为涣散，如双环传动、南通振康、中大力德等开端出现，其间双环传动 2021 年 RV 减速器市占率达 14%。

  国内企业以绿的谐波为代表，经过多年的技能创新和研制堆集，自主研制了“P 齿形”，与国外干流齿形技能道路完结差异化，并大幅提高了谐波减速器的输出功率和承载扭矩。可以看出国内外同类型谐波减速器功用指标上已无显着差异。

  RV 减速器范畴，国内的厂商以双环传动和南通振康为代表，从 0 到 1 自主研制，打开减速器动力学研讨，在齿形规划、传动精度、回差操控、精度坚持等方面从头开端，虽然进入减速器范畴较晚。

  但在齿轮加工上现已堆集了深沉的经历，跟着厂商不断加大制作设备的投入和检测才能的加强，国产 RV 减速器在精度、刚度和噪声上同纳博特斯克并无显着距离，现在已经过客户的试用和认证，开端大批量供货，国产比例开端逐渐上升。

  资金实力较强的日系精细减速器厂商在国内扩产战略坚持温文，比较之下，内资品牌全体扩产志愿更强。以内资龙头绿的谐波为例，2020 年上市前产能仅为 9 万台/年，依据公司公告发表，到 2021 年年末，公司产能为30 万台/年，产能计划扩为 50 万台/年。

  纳博特斯克等日系品牌在国内扩产节奏缓慢等要素影响，内资品牌开端取得试机验证并批量化出产的时机，估量未来跟着下流需求添加，国内厂商有望进一步进入下流客户供应链。

  伺服体系（servomechanism）又称随动体系，是用来精确地跟从或复现某个进程的反应操控体系。它的首要使命是按操控指令的要求、对功率进行扩大、改换与调控等处理，使驱动设备输出的力矩、速度和方位等到达灵敏便利的效果。一个典型的伺服体系包含有伺服驱动器和伺服电机，以及伺服反应设备（编码器），现在编码器一般嵌入于伺服电机。

  伺服体系是驱动机器人做出各种动作的中心部件，为机器人的配套部件，机器人用的伺服体系是伺服体系中的高端产品。依据 MIR 睿工业数据，2021 年，我国伺服体系商场规划约 233 亿元，其间机器人用伺服体系规划约 24.8 亿元、占 10.63%。

  国产品牌已打破外资品牌独占格式、处于生长阶段，比例继续提高。外资厂商凭仗先发优势占有了我国伺服体系商场 60%-70%比例。

  但跟着近年交易冲突不断加重，国内厂商自研才能逐渐增强，伺服体系的产品质量和技能水平提高。

  一起，受芯片缺货及疫情构成的物流不畅等要素影响，日韩和欧美企业货期有所延伸，内资企业借此迎来进口代替的窗口期。依据 MIR 数据核算，2017-2021 年，以汇川技能、禾川技能和埃斯顿为首的国产企业商场比例从 13.63%增加至 35.79%，比例提高显着。

  机器人操控体系恰当于机器人的大脑，既包含各种硬件体系，又包含各种软件体系；对机器人的功用起着决定性的影响。其首要使命是操控机器人在作业空间中的运动方位、姿势和轨道、操作次序及动作的时刻等。它一起具有编程简略、软件菜单操作、友爱的人机交互界面、在线操作提示和使用便利等特色。

  与其他形状的机器人（如履带式、轮式等）比较，腿足式机器人在移动规划和灵敏性上有巨大优势。可是完结行走甚至跑跳对腿足式机器人来说并不简单，要想让机器人像人相同灵活、平稳地移动，并在此根底上完结杂乱的使命，机器人的每一步都需求动态平衡，需求对瞬间的不稳定性有极强的适应才能。

  这对操控理论、体系集成和工程完结等多个维度都提出了极高的要求。一般，机器人的运动操控首要有电机体系和液压体系两种完结办法，在运动操控方面的使命中重要的两项为定位导航与运动和谐操控。

  我国机器人操控器职业开展相对老练，是机器人职业中与国外技能距离最小的要害零部件产品。

  操控器包含硬件和软件两部分，国内企业对硬件部分范畴技能现已把握；软件部分首要包含操控算法、二次开发等，国内企业产品在其开发渠道的稳定性、呼应速度与易用性等方面与世界先进水平比较还存在必定距离。

  国内闻名的工业机器人生厂商均自主研制了自家的操控体系，包含新松机器人、埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控、汇川技能等公司，也诞生了一批专业的操控体系服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等；因而操控器的商场比例根本和机器人本体坚持一致。

  环境感知技能作为机器人体系不可或缺的一部分，与智能机器人的地图构建、运动操控等功用休戚相关。一旦机器人失掉感知才能将无法协助人们完结详细作业使命，因而它是机器人的“感知+运控+交互”技能体系交融开展的根底和前提条件。

  机器人的感知功用一般需求经过各类传感器来完结，及时感知本身和外部环境的参数改变，为操控和决议计划体系做出恰当呼应供给数据参阅。

  内部传感器是用于机器人感知本身的运动状况，获取方位、轨道和速度等参数运动：包含方位传感器、速度传感器、加快度传感器、力传感器、压力传感器、力矩传感器、姿势传感器等。

  外部传感器首要是感知机器人本身所在环境以及本身和环境之家的彼此信息，包含是视觉、听觉、力觉等：包含激光雷达、嗅觉传感器、视觉传感器、语音组成、语音辨认、可见光和红外线传感器等。强抗干扰才能、高精度以及高可靠性是机器人对传感器的最根本要求。

  传感器在智能机器人的使用品种繁复，曩昔传感器的功用与体积往往成正比，约束了其在机器人范畴使用。

  芯片制程技能提高使微型传感器的制作成为可能，然后广泛使用于机器人范畴。体系内的单个传感器一般仅能取得环境的信息段或丈量目标物的部分信息，而机器人需求从视觉、触觉、听觉等多维视点装备相应传感器来收集环境信息，然后整合多渠道数据信息并处理杂乱状况。

  因而多传感器信息交融技能是十分重要研讨课题，交融后的多传感器信息具有以下特性：冗余性、互补性、实时性和低本钱性。多传感器信息交融办法首要有贝叶斯估量、Dempster－Shafer 理论、卡尔曼滤波、神经网络、小波改换等。

  机器人对环境的感知大多经过激光雷达、摄像头、毫米波雷达、超声波传感器、GPS 这五类传感器及其之间的组合来完结自主移动功用，与自动驾驭场景存在相似之处。现在，机器人感知计划或好像自动驾驭，分为纯视觉感知激光雷达与两大道路。

  纯视觉感知道路以机器视觉为中心，使用毫米波雷达+摄像头完结自动驾驭，其优势为本钱低且契合人眼逻辑，在数据堆集到达必定规划后可以逾越激光雷达计划的体现，但在恶劣环境下，摄像头完结感知使命的难度也会随之提高；激光雷达计划可以在现有技能条件下完结快速 3D 建模，比较精准的复原路况信息，构成核算机可以快速辨认、快速处理、快速应对的计划，现在的痛点在于本钱昂扬、且对芯片算力需求大。

  Yole 估量 2027 年全球激光雷达商场达 63 亿美元，2021-2027 年 CAGR 达 22%。，依据 Yole在 2022 年 7 月发布的《2022 年轿车与工业范畴激光雷达使用陈述》，2021 年全球用于轿车与工业范畴的激光雷达商场规划高达 21 亿美元，相较 2020 年增加了 18%。

  其间，地势测绘仍是激光雷达最大的使用范畴，占有 60%的商场比例。跟着轿车智能化革新的推动，以及高等级自动驾驭技能的开展，轿车 ADAS（高档驾驭辅佐体系）激光雷达商场将在未来5 年迎来飞速增加，年均复合增加率高达 73%，到 2027 年，ADAS 激光雷达商场规划将从2021 年的 3800 万美元增至 2027 年的 20 亿美元，成为激光雷达职业最大的使用范畴。

  我国激光雷达厂商加快兴起，禾赛科技引领包围。在全球激光雷达工业链中，国外企业具有先发优势。早在 2017 年，法雷奥就成为全球首家开端为轿车量产激光雷达的公司，其榜首代产品 SCALA 被奥迪 A8 高端轿车等车型选用。数据显现，2020 年全球 ADAS 激光雷达商场由法雷奥主导，根本找不到它的竞赛对手。2021 年，虽然商场出现出一批新来者，但法雷奥依然牢牢占有着 75%的比例。

  在自动驾驭出租车范畴，我国企业禾赛科技也以肯定优势抢先，以 58%的营收占比排名全球榜首，是第二名 Waymo 比例的两倍以上，以往该细分范畴的领导者法雷奥跌至第三。

  机器视觉为机器人植入“眼睛”和“大脑”，具有感知和剖析的才能。跟着深度学习、3D 视觉技能、高精度成像技能和机器视觉互联互通技能的继续开展，机器视觉的功用优势将进一步加大，在机器人上的使用有望快速开展。

  2021年我国机器视觉商场规划 138.16 亿元（该数据未包含自动化集成设备规划），同比增加46.79%。其间，2D 视觉商场规划约为 126.65 亿元，3D 视觉商场约为 11.51 亿元；传统工业产品的回暖也为机器视觉带来活力，增加趋势显着。

  内外资品牌的竞赛已开端出现平起平坐的局势，甚至在某些工业链环节，国产的比例已肯定抢先于外资。

  如镜头、光源范畴，国产代表厂商 OPT、东莞 RESS、长步道等；相机范畴，国产代表厂商海康机器人、华睿科技、大恒图画等；从内外资品牌比例来看，依据 GGII 数据显现，2021 年国产品牌机器视觉商场比例占比 58.43%，进口代替进程开端提速。

  机器人在定位导航、视觉辨认、处理传输、规划履行等环节都需求用到不同类型的芯片，因而芯片关于机器人有至关重要的效果。一般在机器人中，几个支撑芯片会将接口集合起来，之后再一致连接到微操控器上。

  这些支撑芯片也可以完结对信号的预处理，然后下降操控中枢的作业负载量，完结机器人的快速反应。从使用规划看，机器人所使用芯片可分为通用芯片和专用芯片两类。关于通用芯片和专用芯片的探究研制都具有重要意义。

  我国的通用芯片技能开展水平与外国比较依然存在很长的路要走，短期内无法彻底改变落后格式；而在人工智能芯片范畴，我国的开展状况现在走在世界前端，有望经过现有技能优势提高世界影响力，成为生态建设中的重要一环。

  人形机器人的操控芯片相似自动驾驭芯片。与智能驾驭相关的芯片首要分为自动驾驭芯片（边际端）和智能座舱芯片两大类，别的衍生的相关芯片品种还有核算集群芯片（云端）。自动驾驭芯片具有智能和学习的特性，可模仿人的大脑神经网络，契合人形机器人需求，故可作为人形机器人的大脑。

  人形机器人重视机体运动的高流通以及人机交互的低延时，需求更强壮的算力支撑，才能使人形机器人更像人。现在自动驾驭芯片商场比例首要由海外玩家占有，包含英伟达、英特尔 Mobileye、高通等。

  国内芯片工业虽起步晚，但国内商场、方针供给了有利环境，AI 芯片迎来开展风口，如寒武纪、地平线，智能机器人芯片全志科技、瑞芯微等公司开展迅速，自动驾驭范畴的 AI 芯片公司有望顶风见长。