摘要：2013 年，电影《Her》描绘了一个人与 AI 相恋的美好故事。10 年之后， ChatGPT 的出现，让大家看到“Her”从电影走向现实的可能性。各种 AI 应 用层出不穷，“AI 助手”、“AI 陪聊”、“AI 心理咨询”等等。 人们普遍渴求陪伴。腾讯研

1.1. 人人都需要陪伴：98%的人选择 AI 陪伴

2013 年，电影《Her》描绘了一个人与 AI 相恋的美好故事。10 年之后， ChatGPT 的出现，让大家看到“Her”从电影走向现实的可能性。各种 AI 应 用层出不穷，“AI 助手”、“AI 陪聊”、“AI 心理咨询”等等。 人们普遍渴求陪伴。腾讯研究院的调查显示，仅有 4.6%的人认为自己的陪 伴需求都被满足了，大部分人群都面临着各种各样的社交困境。人们对于 AI 陪伴总体抱着好奇与开放的心态：98%的人都会考虑选择使用 AI 陪伴去 弥补平日未被满足的社交困境。

AI 陪伴有显著缺陷：缺乏物理实体。根据技术发展阶段，AI 陪伴的自然发 展一定是从虚拟形式开始，但在“陪伴”的语境下，物理实体的重要性是不 可小视的：无法交流的植物、毛绒玩具、家具、房间也可以凭借“物理存在” 来给人带来安抚与舒缓。如果能将物理实体与 AI 的虚拟能力结合，则可以 在“陪伴”这一赛道上创造出优越的产品。AI 心理顾问、AI 儿童玩伴、AI 老年陪伴在图的左侧，具备更大的市场想像空间。

物理实体的陪伴非常重要。目前市场对 AI 陪伴的具体实体形态并没有固定 的认知。根据腾讯研究院的调查，针对儿童和青少年的陪伴，,29%的用户将 人形机器人作为首选，其次学龄前儿童也容易给玩偶等非生命体赋予生命 和人格，物理实体的陪伴能提供一种真实的存在感和安全感，避免进一步增 加儿童的屏幕使用时间。针对老年人的调研中，有 36%用户选择了人形机 器人，显著高于其他形态一方面是人形机器人能提供类似人类的多模态情 感互动，另一方面是考虑到人形机器人形态可能带来的照料老人等功能。在 具身智能发展成熟时，表情陪伴人形机器人有望成为主流产品形态。

AI 陪伴的发展路径：软件级 AI 陪伴——桌面级陪伴机器人——宠物级陪 伴机器人——表情陪伴人形机器人， 1）桌宠级陪伴机器人：可以辅助工作完成，缓解用户工作压力，代表厂商： 苹果（即将推出桌面级陪伴机器人），乐天派等； 2）宠物级陪伴机器人：具备行动能力，识别人类情感，并提供一定的情绪 价值，外观多设计成可爱类型。代表厂商：日本索尼公司、日本 GROOVE X 公司； 3）表情陪伴人形机器人：具备与人类相近的面容，可以通过表情变化生动 形象的传达情感，代表厂商：EX-robot、Engineered Arts、Promobo、卓益得、 数字华夏等。

1.2. 表情陪伴人形机器人： 陪伴机器人的高级形态

本文讨论的表情陪伴机器人是情绪陪伴机器人的一个高端领域，指的是硅 胶皮肤覆盖，根据仿生学原理模仿人的外观设计、能够与人类进行自然交 互的人形机器人： （1）外形仿生：表情陪伴机器人在外观设计具备人类相似特征。具有与人 类相似的身体部位和比例，外形细节逼真，在设计上充分考虑柔性、接受度、 与环境适配度等因素。 （2）行为仿生：表情陪伴机器人在行为模式上模仿人类的行为。能够通过 多模态情感交互进行仿人共情表达，能够模仿人类的操作行为，具备手眼协 调、动态足控制能力。 （3）智能仿生：表情陪伴机器人通过技术模拟人类智能行为和决策。具备 语音识别和自然语言识别等智能技术，能够通过学习改进自身行为，能够为 人类提供智能操作选择。 （4）应用仿生：表情陪伴机器人在各个领域的实际应用和用途。可以应用 于医疗、教育、娱乐、军事等多个领域，协助人类完成各种复杂任务，提供 了与人类更加紧密和自然的交互方式。

1.3. 表情陪伴机器人核心技术：外观设计、情感计算、表情控制

产品外观设计：3D 打印骨骼与硅胶仿真皮技术使机器人外表和触感都接近 真人；柔性关节技术，满足人形机器人小型化、参数可定制、大扭矩等特殊 需求，提升了机器人动作的柔顺度。 感知与交互技术： 1)多模态感知技术：让机器人具备类似人类五感的多模态智能感知能力，可 感知用户语言、表情、情绪等，并做出正确反馈，实现情感交互。 2 情感识别与表达：通过表情识别、语音情感分析等技术，让机器人感知人 类情绪并做出相应情感回应，增加亲和力和互动性。 3）自然语言处理与情感交互：核心算法中有偏情感、感知能力的多模态大 模型，使机器人能够理解和生成自然语言，可主动引导对话，实现语音、表 情、动作等人机交互。 面部表情控制技术：机器人控制系统和相关控制算法助力实现对机器人面 部和肢体动作的精准控制和协调，让机器人做出眨眼、皱眉等多种人类微表 情。

表情陪伴机器人的发展趋势是“行为能力更像人，交互方式更像人，思维方 式更像人”。表情陪伴机器人在强人机交互需求、强人形结构需求、强角色 认同需求等场景具备独特优势，表情陪伴机器人应用场景以面向生活和服 务为主，我们测算，中国养老陪伴、青年陪伴场景，表情陪伴机器人潜在市 场空间分别 4200 亿元人民币、5000 亿人民币，全球自闭症儿童医疗情绪监 控市场潜在需求约 39 亿美元（约 280 亿人民币）。

2.1. 陪伴机器人在中国老年人中的潜在需求约 4200 亿元

老年陪伴场景是表情陪伴机器人最具应用潜力的市场之一。2030 年全球 60 岁以上老年人口数量 11.5 亿，联合国预计 2050 年全球老年人口将达到 21 亿。在老年人陪护方面，表情陪伴机器人能够为孤独的老人提供陪伴和简单 的对话互动、在高危/救援等场景实现对人的替代。

老人关怀最大的痛点：保障隐私情况下的安全，健康和情感关怀。健康：呼吸，心率，睡眠质量等 。 安全：意外跌倒/坠床，导致受伤；长时间滞留在卧室或卫生间；突发疾 病，引发晕倒、卒中、呼吸暂停；外出时，长时间未归等。 情感关怀：聊天，娱乐 以日本为例，人口老龄化加速、独居老人占比提升。根据世界银行统计数 据，2023 年底日本 65 岁以上老人占日本总人口比例为 30.07%。日本政府 研究机构公布的推算显示，75 岁以上人口中独居比例的日本全国平均值将 从 2020 年的 22.4%上升到 2050 年的 28.9%。日本总务省统计，目前日本养 老院平均费用为 15.3 万日元/月（约 7100 元人民币），而日本养老院想要入 住需要先付首付，平均首付费用为 98.3 万日元（约 4.6 万人民币）。日本居 家养老的老年人占比约 60%，相较于养老院养老人员，这部分老人更需要 陪伴机器人。

三大社交机器人在日本老年陪伴市场中发挥重要作用。2020 年日本 75 岁 以上人口中独居比例达 22.4%，独居老人陪伴市场体量庞大，目前日本三大 社交机器人在老年陪伴市场发挥重要作用。1）Pepper 机器人能够与老年人 进行互动，播放歌曲，并通过灵活的手臂伴舞，用丰富的表情逗乐，还能识 别快乐、悲伤、愤怒、惊讶等情感，并根据周围人的情绪调整行为。2）Aibo 是索尼公司推出的机器狗，全身有 22 处可自由活动关节，可以像真实的小 狗一样灵活运动，比如歪头、竖起耳朵、吠叫、呜咽和翻滚。Aibo 安装了 先进的面部识别系统，能够对主人的动作做出反应，并记住主人的偏好，逐 渐养成专属某个主人的“性格”。3）Paro 是一款毛茸茸的幼年海豹机器人， 它模拟竖琴海豹宝宝的外形、大小、颜色和触感，Paro 能够提供柔软触感和 温暖的物理体验，当老年人抱在怀里时，它会轻轻地移动，给老年人带来轻 松或温柔的感觉。Paro 通过减少焦虑并提供动物治疗在国际医疗机构中取 得成功。

我们测算，陪伴机器人在中国老年人群中的潜在市场需求为4200亿人民币。 核心假设：

渗透率：根据国家民政局统计，2023 年 65 岁以上人口占比为 15.4%， 考虑到当前中国生育率情况，参考日本人口结构，我们假设未来远景 中国老年人占比为 30%。

考虑到陪伴机器人为可选消费产品，我们参考智能手表在中国的渗透情况，审慎考虑出发，我们假设陪伴机器人未来在中国老年 市场中的渗透率中枢为 5%。根据前瞻产业研究院数据，2017 年 中国智能手表销量为 400 万只，2022 年中国智能手表销量为 3179 万只，2017-2022 年 CAGR 达 49.6%。考虑到智能手表的使用寿命 为 2-4 年，我们认为市场保有量约 0.8-1.6 亿只，对应市场渗透率 为 5.7%~11.4%。

我们认为参考智能手表在老年市场的渗透率是合理的的。因为 1） 智能手表具有身体健康监控功能，作为可选消费品，与陪伴机器 人有可比性；2）陪伴机器人未来有望完成养老工作，替代养老院 或者护工，作为一次性买断产品，产品价格具备优势。3）智能手 表在老年市场渗透率并不高，参考智能手表的市场渗透率是较为 审慎的。因为中国老年人中有一定比例的文盲群体，以及部分老 年人对于智能手机、手表等电子产品接受度不高，而陪伴机器人 可以语音控制（且支持方言），使用起来更加方便，所以我们认为 参考智能手表，给予陪伴机器人在老年市场中渗透率中枢为 5%的 假设是合理的。

产品价格：我们判断未来中国陪伴机器人（含桌面级、宠物级、表情陪 伴机器人）的售价将会在 0.5-6 万元区间。表情陪伴机器人是陪伴机器 人中的高端产品，产品价值量高，目前海外三大表情陪伴机器人东芝 的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元，Engineered Arts 机器 人价格 13.3 万美元，HANSON ROBOTICS 机器人价格为 8500 美元。 随着产业链逐渐成熟，规模效应显现，产品均价有望持续下降至 3000~60000 美元。考虑到中国市场消费能力，我们认为以 2 万元/台作 为价格的中性假设是合理的。 在均价 2 万元，老年市场渗透率 5%的中性假设下老年场景的陪伴机器人潜 在市场空间为 4200 亿元。

2.2. 陪伴机器人在中国青年人中的潜在需求约 5000 亿元

AI 玩具市场高速发展，揭开青年情感需求市场面纱。从和博主谈恋爱的 ChatGPT“DAN”模式，到网页月访问量超过 2 亿次的 Character.AI，再到获 得 OpenAI 投资的儿童陪伴应用 Heeyo，大模型能力使人们通过手机屏幕得 到情感交流和陪伴需求的满足。但上述尝试主要集中于软件层面，这些“AI 伴侣”并不与人产生物理接触，而物理接触也是陪伴的重要基础，所以陪伴 类 AI 硬件开始出现，比如 AI 玩偶、仿真 AI 宠物等，带来了 AI 玩具赛道 高速发展，产品定位直击孤独的年轻人。 AI 陪伴类硬件产品主要分两类：1）将 AI 能力与毛绒玩具结合而成的 AI 玩 具，如 BubblePal、Moflin、Cupboo 咘咘。当前 AI 玩具赛道火热，主要是 AI 玩具软硬件结合及玩具市场供应链成熟，产品批量化成本较低，商业化速度快。软件层面：现有 AI 玩具企业多采用“接入底层通用大模型+自研垂 直小模型”结构，通用大模型负责计算推理，自研小模型识别意图并转化结 果。2）仿生机器人形态，这一产品定位在商业化要求上更高，需要具备深 厚的机器人技术积累，并且产线搭建成本更高。从下游需求端看，仿生机器 人形态在沟通、认同感上更具优势，随着产品成熟，市场空间将进一步打开。

我们测算，陪伴机器人在中国青年人群中的潜在市场需求约 5000 亿。

渗透率：参考我国潮玩客群及 35 岁以下宠物饲养人群的数量，约为 5000 万人。根据世界人口网数据 2023 年中国 15-35 岁人口约 3.6 亿人 口，青年人口在全国占比约 25.9%，展望远景市场，我们假设青年人口 比例为 26%。

我们参考潮玩市场渗透率和宠物市场渗透率情况，假设陪伴机器 人未来在中国青年市场中的渗透率中枢为 7%，因为陪伴机器人、 潮玩、宠物这三者之间都具备情感陪伴、可选消费的属性，在青 年人中具备较快传播速度。

具体来看：1）根据 Statista 的数据显示，2020 年中国潮玩客群约 为 3000 万人，根据《中国潮玩与动漫产业发展报告(2024)》预计 2030 年中国潮玩客群数达 4900 万人，潮玩在青年人口中的市场 渗透率约 8%-13%。2）2024 年城镇犬猫消费市场规模 3002 亿元， 预计 2025~2027 年市场规模将继续保持 10%以上的增长。根据 《2023~2024 年中国宠物行业白皮书（消费报告）》，2023 年我国 城镇饲养宠物的人数超 7510 万，其中 00 后宠物主持续攀升，占 比为 25.6%，90 后宠主仍是养宠主力军，占比为 41.2%，由此测 算，2023 年青年中宠物饲养人员约为 5000 万人。我们猜测，潮玩 客群及宠物饲养人群可能在很大程度上重叠。

产品价格：我们判断未来中国陪伴机器人（含桌面级、宠物级、表情陪 伴机器人）的售价将会在 0.5-6 万元区间。表情陪伴机器人是陪伴机器 人中的高端产品，产品价值量高，目前海外三大表情陪伴机器人东芝 的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元，Engineered Arts 机器 人价格 13.3 万美元，HANSON ROBOTICS 机器人价格为 8500 美元。 随着产业链逐渐成熟，规模效应显现，产品均价有望持续下降至 3000~60000 美元。考虑到中国市场消费能力，我们认为以 2 万元/台作 为价格的中性假设是合理的。 在均价 2 万元，青年市场渗透率 7%的中性假设下青年场景的陪伴机器人潜 在市场空间为 5000 亿元。

2.3. 医疗场景：自闭症儿童情绪监控潜在市场需求约 39 亿美元

表情陪伴机器人能够对自闭症儿童产生更好的治疗和情绪监控效果，同时 解决专业治疗师短缺的问题。根据美国疾病控制与预防中心的估计，大约每 59 名儿童中就有 1 人患有 ASD，他们需要接受早期的强化治疗。但受限 于自闭症专业人员短缺、培训成本高、训练效率低等因素，许多儿童其实无 法获得足够的早期治疗协助。自闭症患者的视觉、听觉和感觉与他人不同， 这影响了他们与他人的互动方式。这使得以交流为中心的活动对自闭症谱 系障碍(ASCs)的儿童来说相当具有挑战性。治疗师发现在教育治疗中很难 让他们参与这些活动。为了应对这一挑战，治疗师最近开始在治疗过程中使 用人形机器人，自闭症儿童对机器人互动的排斥感较小。 研究结果表明，训练有素的机器人在自闭症治疗中将扮演重要角色。根据 techxplore 的研究报道，研究人员在日本和塞尔维亚的 35 名儿童身上进行 了测试，让 3 到 13 岁的孩子们在 35 分钟的时间里与机器人互动。这些机 器人通过改变眼睛的颜色、声音的音调和四肢的位置来表达不同的情绪— —愤怒、恐惧、快乐和悲伤。当它与孩子互动时，机器人会捕捉他们的面部 表情、动作和头部姿势的视频，以及他们说话的音调和声音的录音。每个孩 子手腕上的监控器还向机器人提供了他们的体温、心率和皮肤出汗反应的 数据。这些数据被用来提取孩子的各种行为线索，然后输入机器人的感知模 块。利用深度学习模型，机器人根据提取出来的行为线索估计孩子的情感和 参与程度。这些结果被用于在随后的治疗过程中调节儿童与机器人的互动。 全球不少机构投入机器人帮助自闭症治疗的研究。如英国赫特福德大学、 麻省理工学院、软银机器人公司、LuxAI 机器人公司等。

全球自闭症儿童治疗费用为 360 亿美元/年。根据美国国家健康访谈调查 （NHIS）的统计美国自闭症的患病率从 2016 年的 2.29%增加至 2020 年的 3.49%，呈现逐年增加的趋势。全球疾病负担研究（GBD）统计数据显示， 全球 5 岁以下患自闭症儿童人数超过 60 万人，平均每个儿童每年花费 6 万 美元，每年治疗费用约 360 亿美元。假设当前的陪伴机器人价格为 6500 美 元（参考东芝的宫原香苗机器人价格 6500 美元~12000 美元），若每个自闭 症儿童配备一个陪伴机器人，潜在市场需求为 39 亿美元。

3.1. 情感计算：情感智能——为人类情感健康提供监测和管理

情感陪伴机器人的核心是人机交互，在智能人机交互的研究中，对情感的 识别、分析、理解、表达的能力是重点研发方向。情感计算作为人机交互技 术的重要内容之一，致力于通过计算机对人类的情感状态进行识别和分析。 情感计算的核心在于利用机器学习和人工智能算法，从人类的语音、面部表 情、生理特征等多个维度捕捉情感信息，并对其进行分析和判别。

头部研发机构皆聚焦于情感智能模型的研发。目前全球顶尖的互联网企业 与头部科研院所皆有在情感智能大模型进行研发突破，例如 META、谷歌、 Hume AI，国内的上海交通大学等科研机构。主要研发项目在语音、表情、 聊天的识别于反馈上，随着后续技术成熟，搭载了先进模型算法的表情陪伴 机器人将可以实现更精准的交流与深层次的情感沟通，进而给用户提供情 绪价值。

3.2. 感知：仿生皮肤——实现情感沟通的核心外显设备

与所有的机器人一样，仿生陪伴机器人的感知系统也包括：摄像头模组，触 觉传感器、温度传感器、电子皮肤等。我们在之前的人形机器人系列深度报 告已经介绍过视觉、力觉、触觉传感器（电子皮肤），本文我们本节重点介 绍仿生皮肤。为了让机器人更像人，表情仿生人形机器人会在机器人上覆 盖一层仿生皮肤模仿人类的皮肤，与传感器、机械结构融合，实现柔性表 面、机器人微表情呈现。

主流表情人形机器人厂商的仿生皮肤技术路线： 1） Hanson Robotics：采用弹性橡胶。Hanson Robotics 的“Frubber”纳米 技术专利皮肤技术是较为成熟的技术路线，也是公司产品在社交互动和 表情展示上能够达到高度仿真的关键技术之一。“Frubber”，简称肉骨胶， 具有肉质般的弹性质地，通过模仿真实的人类肌肉组织和皮肤，表现出 高质量的表情和交互性，模拟出类似人类的面部特征和表情。这种材料 在受到挤压后能产生皱纹，甚至在毛孔大小上也与人类几乎没差别，是 公司产品比其他机器人更像人的原因之一。 2） Engineered Arts：采用硅胶皮肤模仿人类皮肤触感。 3） EX-ROBOT：采用医用级高分子皮肤。具有高韧性和高柔软度等特质， 同时具备与常人相似的温度。

仿生皮肤与柔性传感器融合，实现柔性表面、机器人微表情呈现。柔性传感 器能够在可弯曲、拉伸甚至扭曲的状态下准确感知外界物理量的变，从智能 穿戴设备到医疗健康监测，从人机交互到脑机接口等众多领域都有应用价 值。柔性传感器的材料主要包括柔性基底材料和敏感材料，常用的柔性基底 材料有聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚乙烯醇（PVA）、聚酰亚胺（PI）等。 敏感材料包括碳材料（如碳纳米管、石墨烯）、金属纳米线（如银纳米线、 铜纳米线）、导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯）以及压电材料（如 PVDF 及 其共聚物）等，根据不同的传感需求选择合适的敏感材料与基底材料进行组 合。制备工艺包括：1）溶液浇铸法：将溶解有敏感材料和基底材料前体的溶液均匀浇铸在模具或基底上，通过加热、固化等处理步骤形成柔性传感器 薄膜。例如，将含有石墨烯和 PDMS 前体的溶液浇铸在玻璃基底上，经固 化后可得到石墨烯/PDMS 柔性传感器。2）3D 打印技术：利用 3D 打印的 高精度成型能力，可以直接打印出具有复杂结构的柔性传感器。如采用导电 油墨作为打印材料，在柔性基底上打印出特定的电极图案和敏感结构，能够 实现个性化定制的柔性传感器制备。3）自组装技术：借助分子间的相互作 用力，如氢键、静电作用等，使敏感材料在基底上自组装形成有序的结构。 例如，利用 DNA 分子与金属纳米粒子之间的相互作用，将金属纳米粒子自 组装在柔性基底上，形成具有特殊性能的柔性传感器。

根据 Grand View Reserch 统计，2024 年全球电子皮肤市场规模为 10.9 亿 美元，预计 2025 年全球市场规模为 13.2 亿美元，预计 2025-2030 年全球电 子皮肤市场 CAGR 为 23.0%。

3.3. 控制：微特电机——面部表情控制的硬件基础

对于机器人来说，面部表情控制需要用微特电机驱动柔性面部，结合人工 智能算法模拟真人的面部表情。表情陪伴机器人的亮点在于其高度仿真的 面部表情和触感，通过部署 30 个电机驱动器，实现了机器人面部肌肉的协 同工作，让机器人能够呈现出真实自然的表情。

微电机/微特电机一般指直径小于 160mm，工作电压 1-24V 或额定功率小 于 750W 的电机。常用于控制系统或传动机械负载中，用于实现机电信号 或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。微电机的工作原理主 要基于电磁感应原理、电磁力原理和电动机的结构原理展开。微电机通电时， 电流在线圈中产生磁场，磁铁和线圈之间的相互作用产生电磁力，驱动微电 机的转动。微电机品类众多，人形机器人中灵巧手上的空心杯电机、关节中 需要的无框力矩电机若做成小尺寸电机，皆可称之为微特电机。此外，表情 陪伴机器人面部微表情控制需要额外配备小尺寸舵机。

微特电机的技术壁垒体现在制造工艺、材料技术、控制技术和应用经验上： （1）制造工艺水平：微特电机生产涉及到精密加工、绕线、装配等多道工 序，对工艺精度和一致性要求高。如电机的定转子冲片制造，需高精度模具 和先进冲压设备，保证冲片尺寸精度和表面质量，否则会影响电机性能。此 外，在绕线工艺上，要确保绕组的匝数、线径、电阻等参数符合设计要求， 且在批量生产中保持高度一致性。（2）材料技术：高性能的材料是微特电机的基础，如高性能的永磁材料、 电磁线、绝缘材料等。永磁材料的性能直接影响电机的功率密度和效率，而 电磁线的导电性、绝缘材料的绝缘性能和耐热性等，也对电机的性能和可靠 性至关重要。开发和应用新材料需要深厚的材料科学基础和研发实力。 （3）控制技术：现代微特电机常需与复杂的控制系统配合使用，实现精确 的速度、位置和力矩控制。这要求企业掌握先进的电机控制理论和技术，如 矢量控制、直接转矩控制等，并具备开发高性能电机控制器的能力，同时要 解决电机与控制器之间的兼容性和协同工作问题。 （4）测试技术：为保证产品质量和性能，微特电机需经过严格测试。企业 需配备高精度、多功能的测试设备和专业测试人员，建立完善的测试体系， 对电机各项性能指标进行准确测量和评估，如转矩、转速、效率、振动、噪 声等，还需具备对测试数据的分析和处理能力，以优化产品设计和制造工艺。 （5）行业应用经验：以微电机海外龙头瑞士 Maxon 公司为例，其产品应用 于美国国家航空航天局火星探测车的驱动力，及医疗、机器人、精密工业设 备等多个领域，有效为产品销售建立官方背书。

表情陪伴机器人面部表情的驱动方案有 3 种方案：1）舵机驱动方案；2）微 型步进电机驱动方案；3）微型无刷直流电机驱动方案。根据三种方案的优 缺点，考虑到控制精度与成本，以及技术难度几个方面：舵机依靠控制精度 较高，价格相对较便宜，虽然扭矩较小但足以在面部表情控制中使用，我们 认为舵机或为主要的面部表情驱动方案。

舵机在具备伺服功能的同时，在精确控制上具备优势。舵机是一种位置（角 度）伺服的驱动器，适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统，由下 壳、控制电路、电机、中壳、齿轮组、轴承以及上壳组成。其工作原理为： 接收机向舵机发送信号，电路板上的 IC 对该信号进行判断以确定转动方向， 随后驱动无核心马达开始运转。动力通过减速齿轮传递至摆臂，与此同时， 位置检测器回传信号，用于判断舵机是否已到达指定位置。位置检测器实质 上为可变电阻，当舵机转动时，电阻值相应发生变化。通过检测电阻值的变 化，便可得知舵机转动的角度。舵机能够根据控制信号精确地转动到指定角 度，常用于对位置精度要求较高的场合。例如，在遥控模型飞机中，舵机可 以精确控制机翼、尾翼的角度，实现飞机的平稳飞行。

当前舵机具备三种主流技术路线，其中电动舵机性能较好。舵机技术路线 包括液压、气动、电动三类，其中电动舵机性能较好。

表情陪伴机器人带来的中国舵机市场空间约 690 亿元，2023 年中国舵机市 场规模 105 亿元。核心假设： 1） 表情陪伴机器人市场：根据 2.1 和 2.2 节的市场空间测算，我们取老年 市场与青年市场需求测算中的中性假设，即老年市场渗透率为 5%，青 年市场渗透率为 7%，在老年人口占比 30%，青年人口占比 26%的远景 假设下，表情陪伴机器人的国内销量约 4600 万台。 2） 微特电机用量：表情模拟机器人公司 HANSON ROBOTICS 的明星机器 人产品 Sophia，面部与脖子上有 62 个控制部件，国内 EX-robort 有 25 组左右执行器； 3） 价格：舵机生产门槛较高，日本单个舵机售价 500 到 1000 元人民币， 国内企业优必选通过自主研发，耗时五年、耗资半亿，将舵机价格压缩 至 20 元，单价远低于海外厂商。我们假设舵机单价为 20-40 元。

微特电机市场已形成较为稳定的竞争格局，集中度较高，以日本和德国的 知名企业为主导，如日本电产、电装、三叶、美蓓亚，德国施乐百、依必安 派特等。在舵机领域，国内舵机厂商包括兆威机电、伟创电器、睿思凯、超 力电机、澄星股份、优必选、大疆等，海外舵机企业龙头包括 TowerPro、 Futaba、Hitec、JRPropo、Sanwa 等。优必选也多次强调其人形机器人产品 核心技术在于伺服舵机和相关算法，未来伺服舵机技术上的积累也能够帮 助优必选机器视觉有效在多种应用场景落地。

海外表情陪伴机器人厂商主要包括Engineered Arts、HANSON ROBOTICS、 Promobot 等，国内厂商包括大连蒂艾斯、卓益得、数字华夏等。各家公司 表情陪伴机器人产品各有优势，当前主要研究方向集中于面部表情及情绪 感知等。

4.1. Engineered Arts：英国头部表情控制机器人企业

英国机器人公司 Engineered Arts 是领先的人形娱乐机器人制造商，代表产 品为 Ameca 机器人，通过装备更精细、更智能的身体（Artificial Body， AB）实现逼真表情。

Tritium 系统（机器人操作系统）：Tritium 系统是实现表情管理的基础，它 连接了软件，硬件的和云端，可以驱动硬件的每一个组成部分。由于真实人 类在流露表情的时候并不是只有面部发生变化，还会牵动头颈、肢体、肌肉 等多个部分，因此硬件组成部分越灵活越接近人体骨骼，机器人的表情也就 越逼真。除此之外，Tritium 系统有很强的兼容性，可以识别多种编程语言， 适应多种软件，以便进行远程操作，实现平台化。真人表情数据，只有真实 表情”看“多了，才可以”模仿“得惟妙惟肖。

Mesmer 技术：为 Ameca 提供大量的真人表情数据，只有真实表情”看“多 了，才可以”模仿“得惟妙惟肖。如果说 Tritium 系统是 Ameca 的神经驱 动，那 Mesmer 就是注入灵魂了。具体而言，在摄影测量环节中，会有 36 个摄像机无死角地采集真人的信息，包括骨骼结构，皮肤纹理和表情等。 摄影测量通过从不同角度拍摄多张重叠的照片，比较像素颜色和锚点，为 3D 建模提供数据支持。测量完成后，有了真人数据，就可以在建模软件中 去掉头发，建立 3D 模型。

有了这几方面的共同作用，无论是比较简单的基础表情，还是复杂度较高 的喜怒哀乐，Ameca 都可以呈现出来。Ameca 能呈现出比较基础的表情， 例如：微笑，张嘴，挑眉，眨眼等，也能呈现出比较复杂的表情，例如：皱 眉，惊讶，生气等。

4.2. EX-ROBOT：国内表情陪伴机器人新秀

大连蒂艾斯科技发展股份有限公司于 2013 年 7 月成立，以仿真人偶企业， 切入表情陪伴机器人的研发、生产、销售及服务，拥有业内知名品牌 EXrobot。

公司主营业务包括人形机器人、仿生克隆人、人形机器人科技馆门票及相 关业务等。2024 年 5 月，公司特定型号的机器人实现量产，生产周期为 1- 2 周，根据功能定制需求的不同、价格大约 30-50 万元。目前采取由需求拉 动的订单式生产方式，强调生产效率。

面部表情控制，仿生皮肤技术与微特电机控制是 EX ROBOT 机的核心能力:

1）面部皮肤采用医用级仿生硅胶，结合 3D 扫描与打印技术制造出高度仿 真的机器人面部细节。仿真度、触感、韧性更接近人类肌肤，与传感器、机 械结构融合实现柔性表面、机器人微表情呈现。

2)公司着力于微特电机的技术研发，自研舵机与无框力矩电机来精准控制 面部表情。在同体积下实现更大扭矩，同扭矩更小体积。这意味着可以为机 器人内部腾出更多宝贵空间，为后续自由度的增加创造条件。 通过对开源项目代码的深度重构，实现了在软件层面对超级电机的精准控 制和运行时保护。在硬件层面深度集成多种传感器，实现了掉电抱闸、冲击 保护、高精度编码。通过对结构的合理优化和复合材料的使用，在性能参数 相同的情况下，具有更低的成本。

公司研发核心在于腰部以上的功能乃至情绪感知和表达，腰部以下未来可 能采用双足机器人的解决方案。 （1）软件层面，算法上偏向情感和感知能力的多模态大模型。通过表情、 语音的交互，实现对环境的感知。不仅生成文字、语音、视频，还要生成表 情和动作，应该用什么样的语气表达，以什么样的表情和肢体动作输出。 （2）硬件层面，更关注机器人的智能表情以及机器人的灵巧手，核心零部 件包括机器人柔性关节、柔性触觉传感器、仿生皮肤等。通过机械结构与控 制，实现电机的小型化高精度，以及耐久度可靠性。 （3）通过软硬件一体化模组，实现表情陪伴机器人的双足行走。在具备了 上半身运动能力和表情系统的基础上，具备双足行走能力的高表情陪伴机 器人，理论上可以在所有服务领域实现对人工的替代。未来将围绕五大方面 开展技术攻关和产品研发，包括双足核心零部件开发、腿部结构的持续改进、 双足步态虚拟仿真、运动控制与步态规划和拟人双足步态分析。

5.1. 兆威机电：国内微型传动头部企业

深耕微型传动系统多年，公司产品覆盖多个新兴下游行业。深圳市兆威机 电股份有限公司是一家专业从事微型传动系统、微型驱动系统的研发、生产 与销售的高新技术上市公司。自 2001 年成立以来，公司始终坚持深耕于微 型传动系统产品。公司早期主营业务是为日本松下、尼康等公司提供精密齿 轮和马达零部件，后凭借强大零部件供应实力进入博世等汽车行业供应商 队伍，从此正式进军汽车行业。公司在 2013 年制定了汽车电子、智慧医疗、 智能家居、消费电子、工业装备五大行业市场布局，实现业务横向发展。2020 年 12 月，公司在深交所上市，随后产业链向下游延伸，不断拓展人形机器 人、汽车电子、VR/AR 等新兴赛道。目前，兆威机电在立足于深圳兆威总 部同时，战略布局苏州、东莞两大“智造”基地，并先后建立上海、德国等 分公司或子公司，实现全球化布局，客户覆盖欧洲、美国、日本等发达地区， 产品销往印度、墨西哥等全球各地。

公司产品矩阵丰富，下游覆盖领域广泛。微型传动系统被用来将动力装置 提供的动力进行转换并传递给执行机构，发挥着传递动力、控制、变速、换 向等重要作用。公司主要产品为微型传动系统、微型驱动系统，具备高精度、 小体积、低噪音等特性，能够适应下游行业的应用需求，可应用于汽车电子、 医疗和个人护理、工业自动化、智能消费、通信行业、机器人等多个领域。

深耕微型传动行业多年，公司在机器人领域推出多款电机产品。公司的微 型传动、微型驱动系统产品，凭借其高精度运动控制、高扭矩输出和紧凑体 积等特性，与机器人领域的运动控制需求高度契合。基于公司在微型传动、 微型驱动行业积累的丰富经验和技术优势，公司紧跟客户需求，开发了一系 列包括空心杯电机、行星减速箱、高扭矩有刷直流电机等产品。目前，高转 矩直流电机和无刷空心杯电机均已形成系列产品，成功用于汽车、医疗、人 形机器人等领域，公司正开展 4mm 直径无刷空心杯电机攻关，以突破国外 技术壁垒。

发布机器人灵巧手新品，持续加码人形机器人赛道。在华为人工智能应用 创新成果发布会上，公司举办灵巧手发布会，推出了其最新研发成果——手 指集成驱动的高可靠灵巧手。参数和技术上看，该灵巧手产品具备兆威独创 的单关节驱动技术，速度控制和位置控制精确均较好；驱动芯片采用基于 ARM 框架的驱动器芯片，主频 600Mhz，是国内灵巧手控制的最强算力芯 片；高集成度板级设计，一块控制板就可以实现对所有关节的控制。整手配 备了 17 个自由度，以及 15 个关节（可扩展至 20 自由度以上）。其中单个 关节自由度大于 3 个。公司仿生机器人灵巧手，集结构、软硬件系统研发于 一体，主要应用于机器人领域，可与各种柔性机器人配合使用，具有多自由 度和高功率密度的特点，可完成复杂灵巧的抓握动作。公司表示灵巧手的承 诺寿命大于 10 年，可精巧穿针引线，能够适应工业生产、特种作业、生活 服务等复杂操作环境。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）

来源：未来智库一点号