柔性制造机器人行业发展分析

柔性机器人行业：机器感知助弯道超车

柔性制造机器人行业发展分析

本期投资提示：

●传统工业机器人受困无法掌握核心零部件技术发展缓慢。由于国产机器人起步较晚、研发

投入成本高、订单分散无法标准化，国内企业目前普遍研发动力不高，大都集中于系统集

成领域，毛利率与ROE偏低，市占率仅为20%左右。

●机器感知结合柔性机器人取得突破性进展，应用医疗/工业两大领域。我们将柔性机器人

分为仿生机器人和工业机器人两类，前者更适用于医疗，后者更倾向于工业。柔性机器人

拥有高灵活性（自由度多）、可变形性、能量吸收等优点。柔性机器人的三大要素为机器

感知、机器行动和人机交互。随着机器视觉的发展，材质、驱动原理和机器视觉三者更好

地结合帮助柔性机器人拥有更大的应用范围。

●手术机器人是柔性机器人最直接落地领域，中性估计空间可达75.35亿/每年。手术机器人

的核心技术对应了柔性机器人的三要素，随着基础零部件技术的成熟，未来医疗机器人的

发展将更侧重于机器视觉和感知。考虑潜在购买方需求数量以及适应症市场规模两方面因

素，中性估算国内手术机器人规模75.35亿/每年。

●视觉柔性机器人是物流、仓储等新兴行业自动化必不可缺的组成部分。柔性工业机器人不

仅可以保持原有机器人的功能，更可以拥有更多的灵活度。柔性机械手经历几代的发展已

日渐成熟。仓库自动化、物流无人化等非标环境将成为更主要的应用领域，行业增速将超

30%。

●相关标的：1）TMT推荐海康威视（工业视觉领军者，前端产品扩展为广义视觉技术，后端

产品扩展为广义存储技术，应用在工业制造所有分支，对标Keyence等工业AI巨头）、为

制造提供产品服务的新北洋（金融/零售方案成熟，新零售为蓝海）、久其软件（工业数据

重要进展）、宝信软件（工业机器人和无人化仓库）、上海钢联，建议关注：汉得信息、金

蝶国际等。2）机械建议关注：机器人（国内工业机器人龙头，中科院创建，已研发出以7

轴协作机器人、双臂机器人、复合型机器人为代表的新型机器人）、拓斯达（工业机器人后

起之秀，拥有强有力销售营销渠道）、黄河旋风（并购明匠智能拓展业务，智能制造成为主

要业绩增长点）、克来机电（国内工业机器人集成优质生产商）。

目录

1. 传统工业机器人受困核心零部件技术 (6)

2. 柔性机器人结合机器感知进展突破 (8)

2.1 柔性机器人的定义 (8)

2.2 柔性机器人的特点 (9)

2.3 柔性机器人的原理 (9)

3. 医疗机器人最直接落地，估计空间75亿 (12)

4.机器视觉工业机器人弯道超车 (16)

5.相关标的 (18)

图表目录

图1：汽车业是工业机器人最主要的应用领域 (6)

图2：生产无法规模化的产业容易丧失研发投入的动力 (7)

图3：国内437家工业机器人企业业务分类 (7)

图4：柔性机器人理论、制造及应用市场示意图 (9)

图5：柔性机械三维结构图 (10)

图6：机器视觉机器人工作流程 (11)

图7：达芬奇手术机器人产品 (12)

图8：医疗机器人功能模块图 (13)

图9：医疗机器人功能模块图 (14)

图10：五轴机器人示意图 (16)

图11：七轴机器人示意图 (16)

图12：视觉机械手在工业的应用 (17)

图13：我国毛笔视觉机械手结构示意图 (17)

图14：2013-2015年全球机器视觉在各领域增速图 (18)

图15：各国机器视觉机器人占总机器人比重 (18)

图16：机器人2017Q1-3总营收同比增长34.61% (18)

图17：机器人归母净利润增速所有放缓 (18)

图18：拓斯达2017Q1-3总营收同比增长98.9% (19)

图19：拓斯达归母净利润保持高速增长 (19)

图20：黄河旋风总营收增速进入上升通道 (19)

图21：黄河旋风归母净利润增速有所下降 (19)

图22：克来机电2017Q1-3实现营收1.54亿元 (20)

图23：克来机电2017Q1-3归母净利润同比增长141% (20)

表1：工业机器人零部件核心技术企业分为上中下游 (6)

表2：订单非标准化限制了ROE的提升 (8)

表3：不同类型机器人性能对比 (11)

表4：达芬奇手术机器人与传统手术方式的对比 (12)

表5：手术导航系统模块组成 (14)

表6：我国手术机器人适应症规模测算 (15)

表7：我国每年手术机器人服务市场规模测算75.35亿元 (15)

表8：三代柔性机械手的性能比较 (17)

表9：行业重点公司估值表 (21)

1.传统工业机器人受困核心零部件技术

起步较晚的国内工业机器人技术代差明显。我国工业机器人产业化起于2000年，而工业机器人“四大家族”：库卡、ABB、安川、发那科公司分别在1974年、1976年、1978年

和1979年开始了全球专利布局。目前，这四家企业在中国市场占有率总共达到八成以上，

前三家在全球的机器人销量都突破了20万台，且在我国申请大量本土专利，工业机器人国

产化进程缓慢。工业机器人核心零部件关键技术主要分为以下三类：控制器（控制技术），

减速机，机器人专用伺服电机及其控制技术。

哈默纳科ABB 伦茨ABB ABB

纳博发那科博世力士乐发那科发那科

佳友安川发那科安川安川

库卡安川库卡库卡

松下松下欧地希柯马

资料来源：智东西，申万宏源研究

下面分两点论述国内工业机器人的发展掣肘。

其一，采购方对精度的高要求导致投入期昂贵且持续时间长。汽车业是工业机器人最主要的应用领域。在中国，50％的工业机器人应用于汽车制造业，其中50％以上为焊接机

器人；在发达国家，汽车工业机器人占机器人总保有量的53％以上。据统计，世界各大汽

车制造厂，年产每万辆汽车所拥有的机器人数量为10台以上。由于汽车工业对焊接的精度

要求极高，采购后出于稳定生产的考量不会轻易更换生产线，新进入者投入期花费昂贵且

研发时间漫长。

图1：汽车业是工业机器人最主要的应用领域

资料来源：凤凰网，申万宏源研究