智能机器人是一种能够半自主或全自主工作的可编程机械系统。国际标准化组织认为，机器人是具有一定程度的自主能力，可在其环境内运动以执行预期任务的可编程执行机构。
根据应用环境，可将机器人分为工业机器人和服务机器人两大类。广义的机器人系统还包括无人机。其中，工业机器人是指应用于生产过程与环境的机器人；服务机器人是指除工业机器人以外，用于非制造业并服务于人类的各种机器人。依据国内机器人产业发展特性，结合特殊环境作业需求，我国进一步将服务机器人分为个人/家用服务机器人、公共服务机器人和特种服务机器人。
图1 智能机器人分类
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典型特征
智能机器人产业的核心特征在于将先进的人工智能技术与精密的机械设备相结合，实现智能化和自动化的高级功能，成为数字经济时代最具标志性和关键的智能化工具之一。
在智能化技术方面，智能机器人具备自主感知外部环境的能力，通过感知技术获取环境数据，并进行准确的定位和识别。通过运动控制和路径规划，智能机器人能够执行复杂的操作和动作。此外，智能机器人还具备AI感知交互能力，能够通过语音识别、自然语言处理和视觉识别等技术与人类进行多模态的交互和沟通。
在核心零部件关键技术方面，控制器、减速器和伺服系统构成三大核心零部件，其中控制器作为智能机器人的"大脑"，负责处理感知数据、分析信息和制定决策；减速器作为机器人的"关节"，提供精准的运动控制和力量传输；伺服系统作为智能机器人的"动力源"，提供稳定而高效的动力输出。三大核心零部件的优秀性能和协同工作使智能机器人能够高效运行、灵活操作，并适应各种复杂任务的要求。
智能机器人产业的快速发展推动了生产和服务领域的智能化和自动化进程。智能机器人不仅能够提高生产效率和质量，降低人力成本和风险，还能够在服务领域提供更优质和个性化的服务体验。随着技术的进步和创新，智能机器人产业将继续发展，并在更广泛的领域发挥重要作用，为人类创造更多的价值和便利。
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产业链图谱分析
智能机器人产业链包括核心零部件、配套部件及算法模块、机器人本体、系统集成等多个环节，工业机器人包括焊接、搬运、装配、检测、喷涂等细分赛道，服务机器人包括特种服务、公共服务、家庭服务、人形机器人等细分赛道。行业应用包括汽车制造、3C电子、金属加工、半导体、医疗等多元化场景。
图2 智能机器人产业链图谱
（中关村产业研究院分析绘制）
从价值分布来看，智能机器人产业链各环节毛利率呈微笑曲线，系统集成、高端核心部件等环节附加值较高。高端核心零部件成本占比约 70%以上，是产业链中技术壁垒最高、成本占比最大的环节，国外企业处于技术优势地位。其中减速器毛利率在40%左右，伺服系统35%左右，控制器25%左右。机器人本体方面，本土企业近年开拓低端市场，正逐步突破高端市场。系统集成环节要求具备较高的设计能力和资源整合能力，同时需要充分理解市场需求和行业应用场景，从而有效控制成本，形成规模效应，因此也具有较高的利润空间，目前本土企业有较高竞争力。
图3 智能机器人产业链各环节毛利率水平
图4 智能机器人成本构成情况
（数据来源：国金证券）
从产业链传导关系来看，核心零部件的国产化需求强烈并且意义重大，国产化替代有利于生产成本下降，提升产品竞争力，从而通过系统集成功能提升，拓展多元客户。伴随终端客户持续下沉，促进规模效应产生，将以正反馈闭环形式赋能核心零部件技术进一步创新发展。
图5 智能机器人产业链传导关系及趋势
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市场态势
（一）我国智能机器人产业快速发展，市场规模不断扩大，发展空间广阔
2022年中国机器人市场规模达到1200亿元，近五年年均增长率达到22%。工业机器人领域，在国内密集出台的政策和不断成熟的市场等多重因素驱动下，工业机器人增长迅猛，除了汽车、3C电子两大需求最为旺盛的行业，化工、石油等应用市场逐步打开。根据IFR统计数据测算，近五年中国工业机器人市场规模始终保持增长态势，2022年市场规模超过600亿元。预计到2024年，中国工业机器人市场规模将接近800亿元。而在服务机器人领域，以及建筑、教育领域的需求牵引，中国服务机器人存在巨大市场潜力和发展空间。2022年教育、公共服务等领域需求成为服务机器人发展的主要推动力。预计到2024年，中国服务机器人市场规模将有望突破700亿元。
（二）从需求角度看，制造业成本上升、人口老龄化等多重影响下，替代人工、辅助人工等需求爆发，带动各类型机器人产业加速落地
人口老龄化和劳动力成本上升是两大不可逆的趋势。我国总人口出现负增长趋势，自然增长率持续降低，2022年65岁及以上人口占总人口比例达到14.9%，人口红利逐渐消失。2011年-2021年，我国制造业城镇单位就业人员年平均工资复合增长率达9.7%，劳动密集型代工生产为核心的制造业务面临着劳动成本快速上涨的挑战，因而机器人替换人工是大势所趋。受疫情影响，机器人需求得到广泛激发，在配送、医疗、陪护等领域加速落地应用
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产业发展格局
（一）从空间分布来看，我国已经形成长三角、珠三角、京津冀、东北、中部和西部共六大机器人产业集聚区
长三角地区在我国机器人产业链完整，处于明显领先位置；珠三角地区机器人基础雄厚，应用市场发展较为成熟；京津冀地区机器人创新资源丰富，产业逐步发展壮大；东北地区机器人产业有基础资源优势但近年表现受限；中部地区注重引入其他地区机器人产业外溢资源；西部地区机器人产业发展潜力大。
表1 我国智能机器人区域分布情况
（来源：根据公开资料整理）
（二）从企业分布来看，高端机器人及核心零部件技术国外巨头仍处领先地位，国内企业大力布局促进机器人国产化替代进程加速
国外企业以安川、库卡、发那科、ABB等四大家族为代表，在国内市场占据四成以上，国内企业的国产市场占有率近年来提升至接近三成。
表2 我国智能机器人市场头部企业
（中关村产业研究院整理）
国内智能机器人上市企业主要集中在系统集成环节的工业机器人、服务机器人；其次在核心部件的控制器、传感器等赛道也有分布。智能机器人领域的国家专精特新“小巨人”近七成均集中在工业机器人、服务机器人等系统集成环节。
图6 我国智能机器人上市企业细分赛道分布
（中关村产业研究院分析绘制）
图7 我国智能机器人领域国家专精特新“小巨人”企业细分赛道分布
（中关村产业研究院分析绘制）
国内初创企业接近四成比例选择从系统集成环节的服务机器人赛道进入行业。上游核心零部件具有较高技术壁垒，工业机器人产业链相对成熟，竞争较为激烈；服务机器人仍处于快速增长阶段，市场潜力大，新进入者选择从此赛道进入。
图8 我国智能机器人领域注册时间五年以内企业的细分赛道分布
（中关村产业研究院分析绘制
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新型商业模式
总体来看，产业链带动商业模式更新，产品销售、产品租赁、“机器人+配套”一体化解决方案、第三方运营、培训服务等多元模式并存，机器人即服务（RaaS）模式将成为未来发展趋势。
从工业机器人来看，商业模式包括核心零部件生产与销售、本体生产与系统集成销售、全产业链模式。为了增强竞争优势，自主研发减速器、控制器、伺服驱动器等核心零部件，布局底层算法，打造全产业链模式将成为未来趋势。
从服务机器人来看，应用场景跨度加大，客户的定制化需求增加，配套一站式服务与定制化运营将成为行业主流趋势。为了更好解决行业痛点，需要发挥服务机器人降本增效价值并规模化落地应用。
表3 智能机器人新型商业模式汇总分析
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产业发展趋势
（一）具身智能时代开启， AI大模型驱动人形机器人新未来
ChatGPT带动大模型成为热点，AI大模型+机器人也再度引发了机器人产业的新一轮热潮。大模型在机器人任务中主要扮演了推理决策的角色，将人类给出的自然语言指令拆解为机器人可执行的步骤。多模态的大模型补全了机器人核心的推理决策能力，被视为是机器人走向通用之路的关键。
人形机器人作为通用机器人的代表和具身智能的优秀载体，一方面正在受益于通用人工智能的发展，另一方面，也以“具身智能”成为AI与物理世界的接口，和下一代通用人工智能的终端平台。
（二）机器人向轻量化、柔性化发展，有望带动新领域需求
目前机器人的轻量化主要是通过使用新材料的方式实现，如利用碳纤维等复合材料制作机械臂。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。Tesla AI DAY 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。
机器人柔性化使其具备更强的适应能力和灵活性。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。
（三）机器人应用场景的进一步拓宽，产品也将更加垂直细分
从需求侧的场景来看，用户对于智能机器人的实际需求，从产品可用到产品适用，从单一场景到复杂场景，需要满足个性化需求。工业机器人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。
从产品侧落地来看，智能机器人需要更加垂直细分，根据不同的场景、满足不同的需求，比如建筑机器人、采摘机器人、医疗机器人等，预计未来随着产品种类的不断丰富，将向商业、医疗、家庭服务等各行业进一步渗透。
（四）协同化、平台化趋势显著，云化机器人及云平台将兴起
随着5G、AI、云计算等技术的发展成熟，云化机器人及工业机器人云平台或将成为新一轮发展热点。和传统机器人相比，云化机器人需要通过网络连接到云端的控制中心，基于超高计算能力的平台，并通过大数据和人工智能对生产制造过程进行实时运算控制。
华为、Skymind、中国移动、达闼科技、GTI、软银共同推出《云化机器人白皮书（GTI 5G and Cloud Robotics White Paper）》，指出云化机器人即位于数据中心的“大脑”利用人工智能和其他软件技术，借助本地机载控制器对传统机器人下达指令，云机器人将打来新的价值链、技术、架构、体验和新商业模式。
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