基于下游细分 行业的发展趋势，GGII 认为，未来几年，协作机器人在各行业的渗透率将持续提升，整体需求将会延续增长态势。 本蓝皮书以协作机器人为核心，重点阐述了重点核心零部件的发展态势，其中包含减速器、无框力矩电机、关节模 组、力传感器等，结合协作机器人产业链各环节的技术特点，剖析协作机器人市场和技术脉络，同时对协作机器人的 应用行业、应用场景和应用趋势进行分析，旨在厘清协作机器人的发展脉络，帮助协作机器人产业链相关企业及投资 协作机器人与传统工业机器人产品特点对比 6 图表 5 协作机器人产业链概览 9 图表 6 上游零部件主要代表企业 10 图表 7 谐波减速器产品结构 10 图表 8 2016-2028 年中国协作机器人用减速器需求量及预测(单位:万台，%) 11 图表 9 无框电机产品 12 图表 10 2016-2028 年中国无框电机市场规模及预测(单位:亿元，%) 提高了生产效率和安全性，还促进了产业升级和工作环境的改善。 协作机器人在设计上强调安全性，通常配备有先进的传感器、力控技术以及紧急停止机制，能够感知周围环境和人 类工作者的存在，从而在发生接触时立即减速或停止，减少伤害风险。这一点使得它们可以直接在无防护栏的生产环 境中与人并肩工作。 协作机器人由于其轻量化设计和紧凑的结构，不仅便于搬运和安装，还能在有限的空间内高效运作，这对于需要灵 活调整

在大众视野。基于下游细分行业的发展趋势，GGII 认为，未来几年，协作机器人在各行业的 渗透率将持续提升，整体需求将会延续增长态势。 本蓝皮书以协作机器人为核心，重点阐述了重点核心零部件的发展态势，其中包含减速 器、无框力矩电机、关节模组、力传感器等，结合协作机器人产业链各环节的技术特点，剖 析协作机器人市场和技术脉络，同时对协作机器人的应用行业、应用场景和应用趋势进行分 析，旨在厘清协作机器人的发 .......................................... 10 图表 7 谐波减速器产品结构 .............................................. 10 图表 8 2016-2028 年中国协作机器人用减速器需求量及预测(单位:万台，%) .... 11 图表 9 无框电机产品 ................. 效率和安全性，还促进了 产业升级和工作环境的改善。 协作机器人在设计上强调安全性，通常配备有先进的传感器、力控技术以及紧急停止机 制，能够感知周围环境和人类工作者的存在，从而在发生接触时立即减速或停止，减少伤害 风险。这一点使得它们可以直接在无防护栏的生产环境中与人并肩工作。 协作机器人由于其轻量化设计和紧凑的结构，不仅便于搬运和安装，还能在有限的空间 内高效运作，这对于需要灵活调

机 器人厂商，整合上游技术完成产品研发、系统集成与整机制造；下游涵盖养老机构、社区服务平台、家庭 终端用户等，实现产品流通及健康监测、生活照料、情感陪伴、安全预警等养老服务功能。 控制系统供应商 减速器供应商 下 游 —— 应 用 领 域 智能养老机器人下游应用领域 应用领域 养老机构 康复机器人 护理机器人 陪伴机器人 养老社区 医疗机构 个人居家 软件算法供应商 13 中国智能养老机器人行业 400-072-5588 来源：金属加工、头豹研究院 第二章【产业链分析】上游分析（2/3） 中国工业机器人减速器市场需求高增，叠加国产品牌崛起与国产化 率提升，行业前景广阔。 ◼ 中国工业机器人减速器市场需求高增，叠加国产品牌崛起与国产化率提升，行业前景广阔。 2019-2023年度，中国工业机器人减速器总需求量从44.16万台增长至118.94万台，年均复合增长率达 28.11%，增量需求从35.21万台增长至 万台，年均复合增长率达 30.04%。随着数字化进程加速推进， “机器换人” 趋势深化，减速器作为工业自动化、产业升级和智能制造的核心零部件，长期发展前景持续向 好。 根据MIR统计数据，2017-2022 年中国工业机器人国产化率从 24.2% 提升至 35.7%，2023年进一步提升至 45.1%。与此同时，以RV减速器为代表的工业机器人减速器产业进入快速发展阶段，国内厂商通过技术突破 实现产品性能提升，叠加产

在任何范围下自主执行所有动态驾驶任务。 2 级驾驶自动化与 3 级驾驶自动化的核心差异点在于责 任主体、系统能力和驾驶员状态监测三个方面，如表 1-2 所示。2 级车辆能够同时自动进行持续的横向和纵向控 制，即车辆具备自动加速、减速以及转向等功能，但驾 驶员仍需时刻保持注意力，对车辆进行监督，并在必要 时干预车辆，责任主体为驾驶员。3 级驾驶自动化的核 心特征是在特定设计运行条件（ODD）下，系统可执 行全部动态驾驶任务（如高速公路、城市道路等），允 要组合加速度传感器和陀螺仪，通过三轴线性加速度和 三轴角速度的同步测量，结合多传感器融合算法，实现 对车辆的姿态角和运动轨迹的感知。加速度传感器负责 捕捉 X/Y/Z 轴向的线性加速度，精确解析车辆加减速、 倾斜角度及碰撞冲击，陀螺仪则持续监测绕 X/Y/Z 轴 的角速度，实时追踪车身旋转姿态和方向变化速率，二 者数据在 IMU 内形成互补。当车辆急加速或转向过度 时，横向加速度数据与横摆角速度的协同分析可精准识 急 制 动 系 统（Advanced / Automatic Emergency Braking，AEB），是指实时监测车辆前方 行驶环境，并在可能发生碰撞危险时自动启动车辆制动 系统使车辆减速，以避免碰撞或减轻碰撞后果的功能。 汽车智能驾驶技术及产业发展白皮书 26 通俗讲就是在可能发生碰撞风险前汽车自主进行制动。 FCW 仅通过声音、视觉等方式预警潜在碰撞风险，而 AEB 在

商，以及操作系统、云计算平台 等软件服务商。 软件供应商 智慧养老产品与服务供应商 ❑ 专注于为可穿戴医疗设备和养老机器 人提供感知层硬件（如传感器）、控 制层硬件（如集成电路/芯片）及执 行层硬件（如伺服电机、减速器）。 ❑ 软件部分则构成了系统的“大脑”与 “神经”，涵盖终端设备上的嵌入式 操作系统，以及支撑数据汇聚与智 能分析的云计算平台。 智慧养老产业链的中游主体将上游资源整合为四大核心输出：以可穿戴医疗设备和养老机器人为代表的智能终端 400-072-5588 16 第二章【上游分析】减速器 中国人形机器人成本拆分及减速器需求量，2015-2024年 中国减速器产业已完成从技术引进到自主创新的跨越式发展，国产 RV减速器凭借持续提升的产品性能和可靠品质，在中国市场确立主 导地位，并具备参与全球供应链竞争的实力 来源：高工机器人，头豹研究院 谐波减速器 行星减速器 RV减速器 物理特点 体积小、重量轻 体积小、重量轻 体积大、重量大 30 35 减速器 伺服电机 控制器 本体 其他 26 34 44 47 44 52 93 110 119 137 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 +20.1% 机器人用减速器分类 24.1% 2017 60.8% 2024 70.5% 2027E RV减速器 国产替代率 ◼ 中国减速器产业已实现关键突破，国产核心技术正逐步开启进

水平运行定位精度 ±5mm 8 垂直升降定位精度 ±5 mm 9 伸叉定位/复位精度 ±3mm 10 运转方式 联机自动/单机自动/手工操作 11 调速方式 所有电机变频调速，采用 SEW 减速电机 12 控制方式 所有电机闭环变频控制，采用 DELTA 变频器 13 供电方式 安全滑触线，三相四线 14 通讯方式 无线以太网通信方式 15 认址方式 水平运行：激光绝对认址+认址片定位认址 平轮组，驱动装置和运行缓冲器等。采用变频调速控制减速电机实现运行速度无级调速，以 确保停准精度和运行平稳。运行缓冲器设置在下横梁两端，用于机构意外失控时，减小堆垛 24 上海明匠智能系统有限公司 机与轨道端部车挡的冲击力。 3）垂直升降机构 垂直升降机构用以驱动载货台上升及下降。采用变频调速调速控制的减速电机，可使上 升及下降速度实现无级调速，减小机械冲击，便于载货台的准确定位。采用直联式减速电机， 起升钢丝绳 起升钢丝绳卷筒安装于减速机伸出轴上，结构紧凑，工作可靠。钢丝绳式起升机构采用钢丝 绳牵引，通过滑轮直接传递动力，驱动载货台的升降。 4）载货台 载货台是堆垛机承接货物并进行升降运动的部件，是由垂直吊架和水平结构两部分牢固 地焊接成形的结构件，其上装置伸缩货叉，升降滑轮，升降导向轮，侧向轮以及激光认址装 置等。 5）伸缩货叉 伸缩货叉是堆垛机存取货物的执行机构，装设于载货台上，为减小巷道宽度，且有足够

赋能具身智能全产业链企业持续增长 M2 2025 Proprietary and Confidential All Rights Reserved. 人形机器人产业链出海现状（上游零部件） 无框力矩电机、谐波减速器等国产化优势品牌进“T链”；短板环节近3年加速突破-空心杯电机、行星滚柱丝杠、六维力传感器等2025有望破40% 3 部件 硬件Bom价值量占比 2025E 应用部位 头部企业技术成熟度（TRL） - 交互 NA - 电机 无框力矩电机 ~12% 直线 & 旋转关节 空心杯电机 ~6% 手 执行器 行星滚柱丝杠 ~15% 直线关节 滑动梯形丝杠 ~3% 直线关节 谐波减速器 ~8% 旋转关节 行星减速器 <1% 手 & 旋转关节 芯片 主芯片 <1% - MCU芯片 <1% - 传感器 摄像头 ~2% - 位置传感器 ~2% 身体 惯性传感器 ~1% 身体 力传感器 ~1% 针对全产业链客户，个性化定制解决方案 细分行业： • 人形机器人 • 服务机器人（医疗、外骨骼、扫地机器人） • 关节模组（旋转、直线执行器） • 灵巧手 • 丝杠（行星滚柱丝杠等） • 减速机（谐波、行星、摆线针轮减速机等） • 电机（无框力矩电机等） • 传感器（六维力、触觉传感器等） • 电池 • 新材料（Peek等）… 典型项目： • 市场进入战略 • 新产品/业务战略 • 产品定位战略

点。 图表 3：传统机器人产业特点 序号 特点 描述 1 技术驱动 以机械结构、伺服电机、减速器等硬件为核心，软件多为控制系统，AI 含量较低。 2 应用场景集中 主要集中在工业制造（如汽车、电子组装）和特定服务场景（如物流、清 洁）。 3 产业链结构清晰 上游为零部件（传感器、电机、减速器），中游为机器人制造，下游为场 景应用，区域化分工明显（如日本、德国主导高端硬件，中国在低成本制 一定 优势，而在从 0-1 的颠覆式创新方面偏弱；欧洲在高精度电机、编码 器、轴承等核心部件领域保持领先，但电网并网瓶颈、数据的伦理合 规成本与供应链碎片化拖累整体迭代；日本在新材料、传感器、减速 器、丝杠等硬件环节较强，但算力及模型生态薄弱与产品高价策略限 制其全球下沉市场扩展。 8 图表 6：各地（中/美/日/欧）具身智能产业竞争力评级 一级分类 二级分类 中国 美国 日本 欧洲（德/ A C B B 10.特种场景 A B C B 四、灵巧手和末 端执行器（可视 为微型机器人） 11.灵巧手和末端执行器 B A C C 五、核心部件 12.电机 B B A A 13.减速器 B C A B 14.丝杠 B C A B 15.传感器及系统解决方案 B C A B 16.一体化关节 A C B B 17.其他（驱动器/运控系统/轴承 /编码器等） B B A A

提供实时机床健康状态信息 持续监测和分析设备状态 通过 AI ，打造预测性维护的“预测”能力： 基于数据科学决策，提前掌握风险，实现“智能预测 + 主动维护”。 图形 1 案例 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测（一） 项 目 概 要 项 目 范 围 项 目 价 值 浙江金华 2022 年 浙江申轮 • 单台设备远程监控； • 构建设备全生命周期知识库（行业标准、操作 手册、历史故障案例、智能点检保养等）； 非计划停机 产能提升 维修成本 业务价值 18% 8%+ 25%+ 健康评分 模型库及自动更新 40% 减少故障停机损失 减少人工巡检工作量 降低维护成本 降低安全风险 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测分析（二） 2 ）采购振动传感器与振动分析 软 件 3 ） 振动分析人员定期去现场采 集 5 分钟振动数据 4 ）振动分析人员基于振动数据 修改数据切片长度 使用不同的模型 u 选择模型： 是否故障 / 故障类型： 分类模型 距离故障所剩时间： 回归模型 u 判断模型是否达标 分类模型： 认假率和拒真率 回归模型： 均方差 浙江申轮——减速机基于振动的轴承故障预测分析（三） u 采集数据 需要不同状态的传感器数据 ( 如 : 温度、电流、振动 ....) u 模型训练 定义预测的业务目标（剩余寿命 / 故障类型 / 是否故障）

动作控制。 2、核心技术模块 现代人形机器人主要依赖三大核心技术模块： 环境感知模块：通过视觉、声学、雷达、压力及光学传感器等，实现环境数据采集与动态感知。 运动控制模块：涵盖高精度电机、控制器、减速器、丝杆传动及能源管理系统，确保灵活稳定的运动能力。 人机交互模块：基于高性能芯片与 AI 算力系统，支持自然语言处理、决策学习及情感交互。 * 资料来源：全国机器人标准化技术委员会《人形机器人标准化白皮书（2024 看技术｜硬件、软件、算法、能源技术驱动人形机器人发展 近年来，在软硬件核心技术的协同突破下，人形机器人行业进入高速发展阶段，主要体现为三大技术维度的进步： 一是硬件技术，高精度执行器，例如无框力矩电机、谐波减速器能提升关节灵活性和负载能力；六维力传感器、电子皮肤、3D 视觉等感知模 块，负责数据采集与环境认知（视觉、声音、雷达、压感、光感）; 二是软件与算法方面，运动控制算法、AI 与认知智能、通过人类动作捕捉数据训练等 人形机器人产业链如下图所示，上游产业链涵盖零部件和基础软件供应，包括电机、减速器、传感器、控制器、芯片，以及基础软件等核心技术 支持；中游主要由整机系统制造商构成，负责机器人本体的研发设计、组装、 测试和系统集成；下游聚焦于终端应用场景，覆盖工业制造、 家庭服务、医疗康养、高危作业、教育培训等多个领域。 上游：高精度减速器（如谐波）、高性能伺服依赖进口，国产替代加速但仍有差距，传感器技术待突破。核心部件成本高、寿命不足，算法与硬