优必选深度报告：国产人形机器人领军者，持续推进商业化进程【招商机械】

   优必选目前共有6款人形机器人，其中Walker S系列主要用于工业场景，Walker、Walker X、Walker C主要用于商业及家庭服务场景。汽车、3C等工业场景对效率要求高，但仍有部分工序依赖人工，人形机器人能够通过训练完成如打螺丝、搬运等任务，应用潜力巨大，因此工业场景是公司重点投入和迭代的领域，也是未来几年人形机器人有望率先落地应用的场景。我们在本部分将重点分析用于工业场景的Walker S系列机器人的技术方案和商业化进展。

1、感知系统（传感器）

   Walker S建立了全方位的感知系统。在人形机器人领域，传感器技术是构建感知层的关键，让机器人得以像生物一样感受周围环境，实现与世界的互动。主要的传感器涉及视觉、听觉、触觉、力控、位置和姿态惯性传感器等。Walker S搭载了多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统；具备行业领先的多模态传感器融合技术、动态环境反馈整合和自主环境探索技术等，全方位感知环境与人事物。行业首创语义VSLAM导航：通过设计语义感知信息与传统VSLAM紧耦合方法，实现由粗到精的二阶段语义导航，提升了Walker S1对空间的理解能力，满足工业场景泛化需求。

   （1）惯性传感器

   惯性测量单元（Inertial measurement unit，简称IMU）作为机器人的位觉感受器，是人形机器人姿态控制的核心。惯性传感器是一种用于测量物体的加速度、角速度和倾斜角度等参数的电子传感器，可为机器人提供运动感知和控制能力。优必选人形机器人搭载了高精度惯导传感器。

2、控制系统（大脑+小脑）

   优必选并在全球范围内首次尝试把群脑网络（BrainNet）用于人形机器人执行整条产线的工业级任务，设计了人形智能网联中枢Internet of Humanoids（IoH），为群体智能的软硬件实现提供了可借鉴的路径。该群脑网络架构由云端协同的推理型节点和技能型节点灵活链接，形成群体维度下的超级大脑和智能小脑。

   为什么需要群脑网络？基于在多个制造场景的实训积累，优必选发现，工业场景与家庭场景等商业场景不同，差异在于该领域大多需要多个人形机器人协同完成系列任务，这就需要以群体形式提供整体服务解决方案，从而突破单机智能在自主性、效率、续航等方面的综合应用瓶颈，或者通过冗余弥补类似充电待机等工作缺口。

   群脑网络还提供了人形机器人智能化、提升泛化性的全新可能。目前全球人形机器人单机的通用性、泛化性、智能化尚且难以满足工厂产线级任务需求，但群体智能却在数据采集、模型训练上，提供了优化调度、协同作业的更多可能性。

   因此，优必选基于跨场域融合感知技术、智能混合决策技术、多机协同控制等人形机器人高阶群体智能关键技术，研发了超级大脑与智能小脑链接生成的群脑网络技术架构，依托人形智能网联中枢Internet of Humanoids（IoH），用以串联与打通不同层级，将单台人形机器人自主执行的任务范畴扩大到多台机器人配合完成的产线级柔性需求，构建了多维度多场景的群体智能。这整套多人形机器人围绕认知、推理、决策再到控制执行的闭环架构，构筑了自主、安全、稳定、可靠、实效的规模化商业落地护城河。

   其创新性体现在：

   ①架构：群脑网络包含端云协同的推理节点与技能节点，形成超级大脑和智能小脑的多层级架构。

   ②大模型：基于DeepSeek-R1深度推理技术，自研了多模态推理大模型，支持多台机器人间复杂任务的拆解、调度与协同。

   ③数据：回流高质量稀缺实机数据，依托合成海量仿真数据和工业数据集训练调优，构建了大规模工业数据集。

   ④训练：结合COT（思维链）与GRPO强化学习训练方式，并基于RAG（检索增强生成）的知识库导入快速训练出专业工种，提升机器人在多种工位的决策和泛化能力。

   （1）大脑层（决策与感知）

   人形机器人“大脑”的核心为人工智能大模型技术，通过多模态模型建模、强化学习、地图创建和数据训练，能够管理和协调机器人的各种功能。“大脑”是机器人智能与高级决策的核心，也是具身智能时代机器人区别于程序控制机器人（传统工业机器人、协作机器人等）的关键环节。让机器人“大脑”实现突破最核心的推动力是大模型实现涌现、成为真正的生产力。

   优必选针对性研发了全球首个人形机器人多模态推理大模型。该模型基于DeepSeek-R1深度推理技术，重点突破数据处理和智能混合决策技术，实现复杂产线级任务的高维决策，支持多台人形机器人之间复杂任务的高效拆解、调度与协同。

   另外，优必选自主研发了ROSA机器人操作系统应用框架。采用模块化设计、层次性架构，具有系统松耦合、功能全集成、可拓展与可重用、开放性四大特点，能够实现语音操控、机器视觉、电源管理、定位导航、运动控制、情绪表现、环境智能感知、传感器集成、应用策略决策、设备互联及资源调度等功能，使得服务机器人拥有了表现力和生命感。操作系统ROSA已经在便携式智能机器人悟空以及机器人Walker中使用。Walker S1运用ROSA2.0，在统一内部软件研发平台的基础上，可以调度机器人本体上部署的各算法模块系统，从而保证底层算法的自主可控和安全性。在工业场景中，ROSA2.0可以支持人形机器人多种应用开发、感知与动作数据的采集、多机器人工作的协同调度及车厂调度管理系统的快速接入等。

   跨场域纯视觉感知技术：每台人形机器人可将视觉画面共享至云平台，从而使动态目标跨场域连续感知和跟踪，机器人群体会“群建群享”，协作共同完成全局地图构建，从而跨场域高效导航。

3、运动执行系统

   （1）执行器

   线性执行器：将旋转运动转换为直线运动，或者直接产生直线运动的装置。主要用于人形机器人的腕、肘、膝和踝等关节，以及需要直线运动的部件，如手臂的伸展、腿部的移动等。

   旋转执行器：让机器人的关节进行旋转运动的装置。主要用于人形机器人的肩、髋等关节，以及需要旋转运动的部件，如手臂的旋转、头部的转动等。线性和旋转两大执行器的共同点在于动力来源（无框力矩电机）、传感器（编码器、力矩传感器），不同之处在于传动机构分别是行星滚柱丝杠和减速器。

   在一体化关节技术上，Walker S1采用创新型旋转驱动，最大扭矩250牛米，包含了伺服驱动器、无框力矩电机、减速器、编码器等多个关键部件的集成与创新，具备高性能、高力矩、高集成化的特点，有效提升人形机器人的运动性能和稳定性水平，同时使得Walker S1实现高度模组化，有力支持未来的量产交付。

   （2）灵巧手/足部

   灵巧手是人形机器人上最重要的末端执行器，特指模仿人类手部结构和功能，是用于实现机器人与环境交互的关键部件，主要实现人形机器人对物体的灵活抓取和精细操作。一般由手掌、手腕、手指、关节、驱动器、传感器等部分组成。核心零部件包括空心杯电机、微型丝杠、腱绳、力矩传感器、触觉传感器以及灵巧手总成等。

   Walker S1接入了优必选自研的第三代仿人灵巧手，通过6个阵列式触觉压力传感器，可以精准监测抓握力度，为Walker S1执行精细操作提供可靠的硬件支持。该灵巧手还具备全栈式灵巧操作策略库，可以根据工业场景的泛化能力需求训练相应的技能库，实现多种通用技能。此外，Walker S1可替换末端执行器，实现双手15公斤的负重行走，满足工业场景中最常见的搬运任务。

4、产业化进度

   2024年，优必选率先在知名汽车工厂开展了人形机器人实训，已经与东风柳汽、吉利汽车、一汽—大众青岛分公司、奥迪一汽、比亚迪、北汽新能源等多家车企以及3C企业富士康、物流企业顺丰等多家3C、物流领域知名企业合作。公司的工业人形机器人已收到车厂500台的意向订单，今年产能约1000台。

   2025年1月，优必选相关负责人表示，目前，优必选工业人形机器人已经在车厂完成了第一阶段的实训，在关节的稳定性、整机结构的可靠性、电池的续航、软件系统的稳定性、定位导航、运动控制等核心技术上有比较大的提升，解决了在工业场景中，人形机器人算法和软件系统稳定性的技术难题，从而让机器人能够快速地适配分拣、车辆组装等一系列更复杂的工作。

   在比亚迪汽车工厂，优必选Walker S1第一阶段实训工作已初步取得成效，效率提升了一倍，稳定性提升了30%，相关优化工作还在持续进行中，预计在Q2具备规模化交付条件。

   在吉利，Walker S1已经完成了在极氪宁波工厂第二阶段的工作。基于前期walker S1的优异表现，吉利集团已经安排在领克进行第三阶段实训工作，主要进行充电枪的插拔测试和物料搬运实训。

   在富士康，Walker S1已经完成了第一阶段物流场景的搬运的任务，第二阶段会在物流场景覆盖更多的区域，使用更多的工业人形机器人进行相关任务的测试。

   此外，公司公告与东风柳汽签订大型仿人机器人采购合同。此次采购产品为大型双足仿人机器人WalkerS1和WalkerC，主要用于汽车工厂的生产制造和商用接待。目前公司已经收到东风柳汽支付的采购预付款。这标志公司人形机器人进入汽车工厂等工业制造场景得到进一步验证，也是人形机器人企业在工厂制造业场景全球首次签署小批量人形机器人采购合同。

三、其他机器人业务增长势头良好

   消费级机器人、教育机器人、物流机器人贡献主要业绩。2024年公司消费级机器人、教育机器人、物流机器人收入分别为4.77亿、3.63亿、3.22亿元，是公司目前主要的收入来源，本部分将重点分析这三块业务。

1、消费级机器人

   消费级机器人及其他硬件设备（以下简称“消费机器人”）：是指面向个人消费者设计的智能硬件产品，具备一定的人工智能和自动化功能，旨在提升家庭生活的便利性和智能化水平。该类产品通常结合语音识别、环境感知、路径规划、自主决策等技术，可在家庭场景中执行日常清洁、宠物照护、生活辅助等任务。主要应用于家庭环境，如客厅、厨房、庭院等场景，帮助用户实现生活服务的智能化、自动化。

   优必选在消费机器人领域主要聚焦于家庭服务场景，提供面向全球C端市场的智能硬件产品，其代表产品包括智能扫地机器人、智能割草机、智能猫砂机、智能喂食器等。其中，空气萝卜系列猫砂机具备自动清理、除臭、健康监测等多种功能，在欧美、日本等市场取得热销；智能割草机M10面向庭院用户，具备精准割草、智能避障、远程控制等功能，已开始布局北美及欧洲市场；此外，公司还推出了泳池机器人PC10、冰箱喂食器F10等创新产品，进一步丰富家庭智能设备矩阵。优必选通过软硬件一体化方案和高性价比产品策略，积极拓展海外渠道，逐步在消费级服务机器人市场建立品牌认知与用户基础。

   2024年，优必选在消费机器人领域的收入达到4.77亿元，同比增长88.1%，成为公司营收增长的主要驱动力之一，带动整体境外收入达到4.28亿元，占比超过公司总收入的32%。优必选正持续推进产品模组化设计和核心部件成本优化，提升了中低价位产品的性价比，增强市场渗透能力。优必选还加快AI驱动模块升级和IoT智能互联布局，推动消费级机器人逐步从“单机自动化”向“多设备互联协同”方向演进，夯实其在智能家居生态中的入口级地位。2025年公司将在现有猫砂机和割草机器人系列产品基础上，继续迭代高端型号，同时扩大线下渠道布局，提升全球消费级市场的品牌触达率与复购率。

   

2、教育机器人

   教育智能机器人及智能机器人解决方案（以下简称“教育机器人”）：主要由教育智能机器人及补充软件以及智能机器人解决方案组成（如人工智能智慧教育平台及人工智能教育课程）。主要作用是教学工具，以协助学生学习STEAM课程，如人工智能及编程学习。

   优必选在教育领域主要提供面向K12阶段的STEM教育解决方案，核心产品包括uKit系列、Alpha Mini、悟空机器人等。这些产品结合了图形化编程、AI启蒙与互动教学，支持图形化编程、语音交互、人机协作，助力学校智能课堂建设和课后编程教育普及。此外，优必选还推出了AI Foundations课程，适用于K-12各学段，提供在线和非联网活动，适用于各种学习环境，包括远程和混合学习。

   教育机器人的渗透率偏低，未来有较大提升空间。教育机器人的渗透率偏低的原因主要有①尽管国务院于2017年发布首份人工智能教育相关政策（即《新一代人工智能发展规划》），但地方政府制定其推广人工智能教育或将人工智能教育纳入学校课程的必修部分的政策较慢；②采用教育机器人需要地方政府及学校相对较高的投资，导致教育场景的整体应用缓慢。

   当前，中国教育机器人产业的市场驱动因素主要有两点。一是政策扶持，《“十四五” 国家信息化规划》提出，在提升校园基础设施水平上，需进一步落实各级各类学校数字校园建设规范，加快学校教学、实验、科研、管理及服务等设施的数字化及智能化升级。近年来，中国政府越来越重视编程及机器人教育。为促进教育机器人的发展及应用，已出台一系列政策。于 2018 年，《教育信息化 2.0 行动计划》强调需加强智能助教及教育智能机器人的研究及应用。此外，中国政府于 2021 年年中发布的 “双减” 政策促进了丰富学习的发展。2023 年颁布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》建议推进基于探究实践的科学教育，激发中小学生想象力，培养学生科学兴趣。因此，这促使教育智能机器人不仅被应用于 “校外教育” 及培训机构，亦被引入学校。学生也将有更多时间发展其课外兴趣活动。

   二是教学过程创新的普及，与传统的教学场景相比，纳入各类丰富学习及教学课堂（包括人工智能）的创新教学模式打破了传统限制。因此，这些模式极大地培养了 Z 世代（或称 00 后）的个人综合素质，并为以技术为驱动的交互式教学过程赋能。因此，于教学环节中有关创新的普及推动了教育机器人的发展。

   2030年，国内教育机器人市场空间有望达到165亿元。按销售收入计，中国教育机器人的市场规模已由2018年的人民币10亿元增至2024年的人民币44亿元，自2018年至2024年的复合年增长率为28.01%。展望未来，随着政府对人工智能教育的推动以及学校人工智能实验室及编程实验室的扩建，教育机器人的市场基础将持续扩展。同时，中国机器人产业逐渐发展壮大，将提供更为智能、灵活的教育机器人产品。预计2025-2030年中国教育机器人市场规模将保持增长，到2030年将达到165亿元。

   优必选是教育机器人领域龙头。根据弗若斯特沙利文，中国教育机器人产业竞争格局相对分散，拥有超过50名市场参与者。按照2022年的收益计，优必选排名第一，市场占有率达到22.5%。

   2024年，优必选在教育机器人领域的收入达到3.63亿元，同比增长4.6% 。在技术研发方面，优必选于2023年在教育机器人领域实现多项关键突破，推出具身智能核心技术，包括语义VSLAM、学习型运动控制算法以及面向通用任务的规划大模型，并凭借相关成果获得世界互联网大会“领先科技成果奖”。此外，公司发布全尺寸科研教育人形机器人“天工行者”，具备自主感知与人机交互能力，定价29.9万元，显著低于行业均价，提升了其在高校及科研教育场景的渗透率。进入2024年，公司继续加大技术投入，聚焦多模态融合与人形机器人控制系统优化，发布第三代五指灵巧手，具备压力感知与多关节协调功能，显著提升机器人在教育场景中的操作拟人化水平。同时，优必选提出“群脑网络”（BrainNet）架构与“人形智能网联中枢”（IoH）概念，实现多机器人间协同学习与任务分工，推进教育机器人由个体智能向系统智能升级。此外，居然智家拟于2025年底前采购部署500台优必选仿真人形机器人，在战略合作目标期内计划销售10000台。整体来看，公司已构建以“通用智能+教育场景”为核心的产品矩阵与技术路径，形成差异化竞争优势。

3、物流机器人

   物流智能机器人及智能机器人解决方案（以下简称“物流机器人”）：应用于物流场景中、基于人工智能和机器人技术实现物料搬运、仓储管理与配送优化的系统性解决方案，主要包括以下几个方向：①通过部署自主移动机器人（AMR）、自动导航车（AGV）或工业人形机器人实现仓储自动化搬运、拣选、入库与出库流程；②在工业制造、汽车、3C电子等行业的产线与车间，实现智能搬运与自动对接，替代人工作业以提升柔性化水平和安全性；③在“最后一公里”城市配送、末端配送环节，通过低速无人配送车、机器人投递终端提升投递效率与服务水平；④在工业园区、厂区物流等户外复杂环境中，通过融合感知与调度平台，完成多机协同、高频运行的运输任务。

   优必选在物流领域聚焦工业级智能搬运与仓储配送，提供集成“人形机器人+AMR+AI调度系统”的智能物流解决方案。核心产品包括Walker S系列工业人形机器人、Wali T3000自主移动平台与Chitu L4无人物流车。Walker S具备步态行走、物体识别与双手灵活操作能力，可与物流车辆协同完成库内搬运、线边补料与装卸转运等任务，显著提升人效比与场地利用率。优必选已在比亚迪长沙工业园、智能产业园等落地项目中实现示范部署，构建从物料入库、搬运、拣选到产线配送的智能全流程链条，成为新一代工业机器人参与“人机共作”的代表性实践样本。

   中国物流机器人的需求驱动因素有三。一是中国制造业转型，得益于创新能力的提高，中国的制造业正逐步从低端加工转向高端增值产品。同时，随着人工智能等新技术的推广，中国制造业开始向智能化方向转型，从而带动物流及移动智能机器人及智能机器人解决方案的市场需求。二是新零售及电子商务行业的兴起，近年来，物流及仓储系统日益自动化，以提升效率及加强成本控制。同时，高度依赖物流及仓储系统的新零售及电子商务行业正在快速扩张。因此，在市场需求及产品迭代的推动下，为进一步优化物流系统，物流及移动智能机器人被认为是一项主要自动化投资。三是由于劳动力短缺，需求不断增长。近年来，中国的人工成本上升，随着生产技术的成熟，机器人的价格持续下降，对物流及移动智能机器人代替人力产生了强烈的需求。

   上述因素将在未来较长一段时间内继续推动物流机器人需求增长，2028年国内市场空间有望达到589亿元。根据中国机械工程学会组织编写的《中国物流仓储装备产业发展研究报告2016-2017》，2016-2017年，中国智能物流行业各类型装备的销售总额分别为210.99亿元和285.79亿元，2017年同比2016年增长35.45%，智能物流市场处于加速发展时期。根据前瞻初步统计，2022年中国智能物流装备市场规模为829.90亿元，2017年至2022年年复合增速为23.76%。根据弗若斯特沙利文，以销售收入计，中国物流机器人的市场规模已由2018年的24亿元增至2022年的120亿元，期间复合年增长率为49.5%。2028年，市场规模有望达到589 亿元，2022-2028年的复合年增长率达到30.4%。

   物流机器人市场格局分散，优必选市占率约2.2%。根据弗若斯特沙利文，中国物流及移动智能机器人及智能机器人解决方案产业较为分散，拥有超过50名市场参与者，按2022年收入计算，五大市场参与者占该产业约32.5%的市场份额，优必选排名第七，市场份额约2.2%。

   优必选在2024年物流机器人业务实现营收为3.22亿元，同比下降17.5%。公司在2023年和2024年持续加大在物流机器人领域的研发投入，推动技术创新与市场拓展。公司自主研发的ACU机器人核心控制器和UPilot机器人操作系统，构建了“无人车+人形机器人”的双擎驱动模式，推出了全栈式无人物流解决方案。核心产品包括瓦力系列全天候双驱重载无人叉车F3000、瓦力系列室外牵引机器人T8000，以及Chitu赤兔L4级无人物流车，支持室内外一体化智能调度与多机种协同作业，实现了从分拣、搬运到仓储、配送的全流程无人化体系，打通了场内物流“最后10米”。在技术标准方面，公司参与编制的《叉式移动机器人（AGV/AMR产业发展蓝皮书》正式发布，提升了行业影响力。在市场应用方面，优必选的无人物流解决方案已覆盖全球5个国家、54个城市和地区，获得头部新能源车企的多次复购。此外，公司与吉速物流、车联天下等战略伙伴合作，联合开发具身智能控制器，构建智能、高效、协同的汽车与人形机器人生态系统。

四、风险提示

   1、人形机器人产业化进度不及预期。人形机器人行业处于发展初期，技术尚不成熟且多种技术路线并存，存在技术开发不及预期和产品商业化进度不及预期的风险。

   2、客户验证进度不及预期。公司用于工业场景的人形机器人产品今年将小批量交付大客户验证，存在一定的大客户验证进度不及预期风险。

   3、成本下降进度不及预期。目前人形机器人需求量较小，供应链零部件成本较高，若未来成本下降进度较缓，可能会影响人形机器人商业化应用进展。