机械行业人形机器人系列(十一)：再论“手眼脑”协同之三问三答

请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 行业研究丨专题报告丨机械 [Table_Title] 人形机器人系列（十一）：再论“手眼脑”协同之三问三答 报告要点 [Table_Summary]当前人形机器人上肢“手眼脑”协同已经可以实现一些简单的垂类场景的应用，国内如智元、海外如特斯拉的 Optimus 均能较好的实现单一“手眼脑”协同动作。跟踪“手眼脑”协同主要包括手眼位置标定、基于图像抓取位姿估计网络模型、触觉感知力反馈调节等技术难点。未来国内人形机器人厂商要跑出应用落地，更要重点关注功能性部件的发展。建议重点关注在灵巧手本体制造+运控、机器人本体运控及提供人形机器人视觉解决方案的企业。 分析师及联系人 [Table_Author] 赵智勇 倪蕤 刘晓舟 SAC：S0490517110001 SAC：S0490520030003 SAC：S0490524030001 SFC：BRP550 %%%%%%%%research.95579.com1 请阅读最后评级说明和重要声明 丨证券研究报告丨 更多研报请访问 长江研究小程序 机械 cjzqdt11111 [Table_Title2] 人形机器人系列（十一）：再论“手眼脑”协同之三问三答 行业研究丨专题报告 [Table_Rank] 投资评级 看好丨维持 [Table_Summary2] 机械臂+灵巧手当前能够完成哪些工作？ 机械臂和灵巧手的协同配合本质上是人形机器人的上肢能力体现。比起对复杂场景的操作要求，当前人形机器人上肢“手眼脑”协同已经可以实现一些简单的垂类场景的应用。目前国内如智元、海外如特斯拉的 Optimus 均能较好的实现单一“手眼脑”协同动作。同时，在实现形式上，比起标准人形机器人方案，机械臂、灵巧手实现操作的形态可以更加灵活，比如瑞士 Loki Robotics 通过轮式+单机械臂及夹爪的方式实现对日常保洁工作的覆盖。 “手眼脑”协同对机器人上肢操作能力有哪些重要意义？ 以机器人抓取场景为例，抓取和操作物体是完成各种复杂任务的基础，目前实现稳定的抓取和操作仍然具有挑战。面对仅凭单一视觉、单一触觉可能导致抓取任务失败的困难，一个典型的手眼协同能通过视觉做好对灵巧手位置的判断、动作的规划及与物体交互策略判定，并能够根据手的传感器信息，判断力的大小方向是否合适，从而大幅提升定向抓取操作的成功率。而人形机器人的上肢操作功能核心为灵巧手的手眼协同，手眼协同的能力决定了人形机器人上肢能力上限。 “手眼脑”协同有哪些瓶颈和难点？ “手眼脑”协同主要包括手眼位置标定、基于图像抓取位姿估计网络模型、触觉感知力反馈调节等技术难点。手眼位置标定可以实时、精准跟踪末端执行器与被操作物体之间的空间距离和位置信息，根据机械臂与相机之间的装配方式，分为 Eye-to-Hand 和 Eye-in-Hand。早期手眼标定技术主要依靠矩阵关系（旋转矩阵和平移矩阵）描述机器人和相机之间的空间关系。随着计算机视觉和优化算法发展，基于图像处理和数学优化的手眼标定方法逐渐成为主流。 机器人抓取检测技术是机器人领域中的重要研究方向之一，涉及到机器人在实际操作中获取最优抓取姿态和位置的能力。技术发展可分为传统的解析方法和基于深度学习的方法。传统解析方法受限于环境复杂性和泛化能力不足，往往需要复杂的模型和参数调整。深度学习的抓取技术通过深度神经网络对大量图像数据进行训练，从而学习抓取的正确位置和姿态，具有更好的泛化能力和适应性。基于抓取候选框和基于鲁棒性函数两类抓取策略均有落地，不同模型的设计对抓取结果的准确率也呈现较大差异，构成了手眼脑协同操作的核心难点。 人形机器人大脑本质上是一个千亿级别参数量的多模态大模型，人形机器人感知和决策能力取决于多模态大模型的能力。大脑的作用主要是针对当前语义、文字的理解识别出任务目标，并结合输入的图像信息，在环境中识别出操作对象，观察特征。通过对视觉、文字的整合理解，大脑将做出合理的指令任务推导，并生成小脑的执行指令。目前人形机器人大脑仍有优化空间。 投资建议 当前人形机器人的下游应用已经不仅仅局限在制造本体、搬拿放捡等简单动作应用，而进一步聚焦在更加泛化的通用场景去落地实际需求，对大小脑等功能部件提出更多要求。未来国内人形机器人厂商要跑出应用落地，更要重点关注功能性部件的发展。建议重点关注在灵巧手本体制造+运控、机器人本体运控及提供人形机器人视觉解决方案的企业。 风险提示 1、人形机器人核心技术突破不及预期； 2、人形机器人量产化落地不及预期。 市场表现对比图(近 12 个月) 资料来源：Wind 相关研究 [Table_Report]•《人形机器人“卖铲人”系列：磨床篇》2025-05-21 •《人形机器人系列深度（十）：心灵“手”巧，赋能制造》2025-05-11 •《从海外龙头财报看美国关税影响》2025-05-11 -13%3%19%35%2024/62024/102025/22025/6机械沪深300指数2025-06-11%%%%%%%%research.95579.com2 请阅读最后评级说明和重要声明 3 / 15 行业研究 | 专题报告 目录 问题一：机械臂+灵巧手当前能够完成哪些工作？ ........................................................................ 4 问题二：“手眼脑”协同对机器人上肢操作能力有哪些重要意义？ ............................................... 6 问题三：“手眼脑”协同有哪些瓶颈和难点？ ............................................................................... 7 投资建议 ..................................................................................................................................... 12 风险提示 ..................................................................................................................................... 13 图表目录 图 1：“手眼脑”协同下，人形机器人执行围围巾的动作 ............................................................................................. 4 图 2：双臂+双手协同完成倒酒操作 ......................................................................................................