未来机器系列深度之七机器人的前世、今生和未来_W

1、证券研究报告行业研究 / 深度研究 2015 年09 月16日 章诚 执业证书编号：S0570515020001 研究员肖群稀 执业证书编号：S0570512070051研究员秦瑞 执业证书编号：S0570512070077 研究员金 榜系人 王宗超机器人的前世、今生和未来行业评级：机械设备 通用机械 增持（维持） 增持（维持） “未

2、来机器”系列深度之七 投资要点： Google 正大举进入机器人、无人机等各类智能硬件产品；软银、阿里、富士康不久前合资并启动情感机器人 Pepper 量产计划。这些国际巨头的战略布局，让人们意识到一个新制造、新硬件时代正悄然来临。对于未来，我们的思考是中国是否做好 了进入“新硬件时代”的准备？中国高端装备和智能硬件的下一个需求爆发点在哪 里？“未来机器”系列报告希望用前瞻性研究视角为您提供以上问题的启发。第七篇， 我们聚焦机器人的前世、今生和未来。 机器人（ Robot） 这个词源于捷克语的“robota”，意思是“苦力”。顾名思义，它既是一种机器，可以做一些繁重的工作，又能像人一样，完成一

3、些复杂精密的劳动， 联系人 甚至具有一定的思维能力，或者说智能。 相关研究在时间轴上，以 20 世纪将机器人发展史分割为“上古机器人时代”和“现代机器人时代”。“上古机器人”充其量只是带来便利性的精巧小机械，而“现代机器人” 实现了科幻-现实的切换。1机械设备/通用机械:暖男大白来袭， 揭示机器人技术新方向2015.092机械设备/通用机械:关注改革主题， 继续推荐服务机器人产业2015.093通用机械/机械设备:水下机器人，征服未知海底之利器2015.09行业走势图149%99%现代机器人分为工业机器人和服务机器人。1） 工业机器人：主要是替代人工从事

4、上下料、锻造切割、焊接、喷涂、装配、搬运、码垛 等一些简单重复的工业生产作业工作。常见的工业机器人有关节型机器人、并联 机器人、桌面机器人、AGV 等。技术发展多是点状改进型，传统技术占比较高，发展相对成熟。但国内还未完全掌握核心技术，正处在技术研发突破关键时期。判2） 服务机器人：有视觉、语音等各种复杂的传感器以实现类人的信息交互功能，有 更为灵活多样的驱动和执行系统以模仿人或动物的各种运动功能，拥有复杂的人工智能控 制系统以实现思维控制功能。应用场景复杂多样，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。目前在行走、奔跑、视觉、人工智能分析与断、仿生学等技术方面还处在开发和突

5、破阶段，整体还未成熟，呈现百将的格局，将会未来全球技术争夺的制高点。我们认为对机器人未来定位更确切的概括是代替人、超越人。人口1） 实现“部分代替”转向“全面代替”：受人口结构、劳动力成本等多方面因素影响， 49%2015-2025 年适龄劳动每年或减少约 1000 万人，只要生产效率提高逾 1%的增-1%1409 1411 1501 1503 1505 1507机械设备通用机械沪深300 速就能抵抗住人口下滑的 影响，机器换人的需求日益紧迫。我们认为有三个最具 潜力的方向，a.家用服务、商用服务、医疗服务等服务类； b. 应用于深海、火山、太空等人类难以达到的地方，或者是火灾、地震等危及人的

6、生命安全的情况下的专业 机器人或者科研机器人；c.人工智能，今年 9 月的百度世界大会上，推出了提供秘书化服务搜索的机器人助理“度秘”， BAT 都在积极抢夺技术制高点。2） 军事上将率先实现挑战人类极限：目前最有潜力的是机械外骨骼，它能够在建筑、工业、医疗甚至军事方面有良好的应用。谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准1风险提示：服务机器人应用进度低于预期。 行业研究/深度研究 | 2015 年 09 月正文目录1. 机器人的发展进化史51.1 所谓“ 上古机器人”51.2 “现代机器人”技术大爆发71.3 “现代机器人”分为工业机器人和服务机器人101.3.1 工业机器人技术成熟

7、， 已大规模应用101.3.2 工业机器人技术浅析111.3.3 服务机器人是全球技术争夺最高点111.3.4 服务机器人技术浅析132. 机器人的未来： 代替人、超越人132.1 “部分代替”转向“全面代替”132.1.1 机器替人需求日益紧迫142.1.2 最具有的潜力发展方向172.2 军事上将率先实现挑战人类极限18 20 谨请参阅尾页重要声明及华泰证券股票和行业评级标准图表目录图 1： 张衡发明的记里鼓车5图 2： 木牛流马复原图5图 3： 克特西比乌斯水钟6图 4： 达芬奇的发条骑士6图 5： “沃拉拉”机械鸭子6图 6： Teleautomaton 外观7图 7： Teleaut

8、omaton 内部构造7图 8： 现代机器人发展简史7图 9： 尤尼梅特8图 10： 谢克机器人8图 11： 斯坦福推车9图 12： “旅居者”探测器9图 13： Roomba9图 14： Pepper9图 15： “现代机器人”的基本原理10图 16： 全球机器人新装机量（台）10图 17： 全球各应用下 业结构10图 18： 关节型机器人11图 19： 并联机器人11图 20： 桌面机器人11图 21： AGV11图 22： 会吹乐器的娱乐机器人12图 23： 跳舞机器人12图 24： 机器人女仆12图 25： 莫托曼机器人煎饼12图 26： 机器人点菜和上菜12图 27： 交行的服务机器

9、人“交交”12图 28： 医疗机器人13图 29： 消防机器人13图 30： 机器人的作用进化情况14图 31： 19542012 年全国人口出生情况14图 32： 19802012 年全国劳动力人口总量变化（万人）15图 33： 20022027 年全国体力劳动者适龄人口变化情况估算（万人）16图 34： 20002014 年制造业劳动力成本（美元/小时）16图 35： 1960-2002 年日本制造业从业人数变化情况（万人）17图 36： 1974-1998 年日本制造业机器人密度（台/万人）17图 37： 真的水下机器人18图 38： 太空机器人18图 39： 小 i 机器人18图 40

10、： 度秘18图 41： 洛克希德马丁的“HULC”系统19图 42： XOS Mark II（ XOS 2）19图 43： 马丁飞行喷射包19图 44： 猎豹机器人19表格 1： 中国与东南亚国家的小时劳动生产率（ 美元/小时）161. 机器人的发展进化史1.1 所谓“上古机器人”机器人（Robot）最早来源于捷克剧作家卡尔恰佩克（Karl Capek）创作的戏剧作品罗素姆万能机器人（Rossums Universal Robot ）。这个词源于捷克语的“ robota”，意思是“苦力”。顾名思义，它既是一种机器，可以做一些繁重的工作，又能像人一样，完成一些复杂精密的劳动，甚至具有一定的思维能

11、力，或者说智能。如果仅仅以代替人完成一些繁重的劳动，或者说帮助人来节省体力或者时间这样的智能小工 具来定义机器人的话，那么早在“机器人”这个词诞生之前机器人就存在了，我们姑且将它 们笑称为“上古机器人”。 会跳舞的伶人从国内看，最早的上古机器人应该是 3000 多年前周穆王西越昆仑山遇到偃师所制的会跳舞的伶人。根据列子汤问的记载，它可以像 一样疾走缓行，俯仰自如，抑或低头歌 唱，歌声合乎旋律，甚至可以抬起两手舞蹈，舞步符合节拍，动作千变万化，随心所欲，偃 师将它拆散展示给穆王看，这个伶人是用皮革、木头、树脂、漆和白垩、黑炭、丹砂之类的 颜料凑合而成的。 记里鼓车：类似现代汽车里程表而到了 20

12、00 年前的汉代，大科学家张衡不但发明了反映天象的浑天仪和测定地震的地动仪， 而且发明了一种记里鼓车。记里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，十里击钟一下。根据后 人推测， 记里鼓车采用了互相齿合的水平齿轮系与垂直齿轮系及带传动系统，令人惊叹的是，其齿轮转动原理与现代汽车里程表十分相似。 木牛流马：最早的陆地 机器人这些“上古机器人”中，最著名的当属三国时期诸葛亮发明的木牛流马，三国志诸葛亮传记载： “亮性长于巧思，损益连弩，木牛流马，皆出其意。”但由于木牛流马没有任何实物与图形存留后 世，这种可以被称为“ 最早的陆地机器人”的运粮工具的真实情形已经很难考证。 图1： 张衡发明的记里鼓车图2： 木

13、牛流马复原图资料来源：网络资料，华泰证券研究所资料来源：网络资料，华泰证券研究所 后世无论是唐朝的太平广记、宋代的太平御览、梦溪笔谈还是清朝的光绪年间的 湘谭县志，都记载了我国古代的能工巧匠们制造奇巧工具来帮助人们干活的故事。 与此同时，国外的匠人们也发明了一系列让人惊讶的的“上古机器人”。古希腊哲学家亚里士多 德就曾经想象过机器人的功用，他写道：“如果每一件工具被安排好甚或是自然而然地做那些适合于它们的工作那么就没必要再有师徒或主奴了。” 资料来源：网络资料，华泰证券研究 发条骑士：达芬奇制作500 多年前文艺复兴三杰之一的莱昂纳多达芬奇（Leonardo Da Vinci）也设计了一种发条

14、骑士，并且试图让它能够坐直身子、挥动手臂以及移动头部和下巴。 “ 沃拉拉”机械鸭子18 世纪，法国发明家雅克沃康松（Jacques Vaucanson）制造了一只名为“沃拉拉”的机械鸭子，它的外表与真实的鸭子十分相似，内部结构极尽精细，由近千个活动零件构成，仅 一只翅膀的可移动零件数量就超过 400，它可以站立、坐下、整理羽毛、扇动翅膀，甚至能够发出呱呱声、喝水、吞食谷物。图4： 达芬奇的发条骑士图5： “沃拉拉”机械鸭子 漏壶：历史上最早的机“上古机器人”之一古巴比伦人在公元前 1400 年发明的漏壶被认为是历史上最早的机“上古机器人”之一。它能够利用水流来计量时间，公元前 6 世纪传入中国

15、，在公元前 270 年左右，古希腊发明家克特西比乌斯（Csestibus）对水钟进行了新的改造，使之能够以恒速滴落的水滴使一个带指针的浮子上升，借以指示时间的推移，并且采用人物造型指针指示时间。图3： 克特西比乌斯水钟资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 穿孔卡片控制的自动织机19 世纪初法国丝绸织工兼发明家约瑟夫雅卡尔（Joseph Jacquard）发明了一种可以通过穿孔卡片控制的自动织机，在十年之内，这种织机被大规模生产出来，整个欧洲有数千台投 入使用。 Teleautomaton： 第一次使用电机和变速箱1897 年，特斯拉研制出可以实现多种动作的机器人 t

16、eleautomaton，它是一艘自动驾驶的船， 长度约 1.8 米，外形很像锅炉，船顶安装了接收无线电信号的天线，船舱被分为若干固定大小的空间，其中一部分用于安放将无线信号转换为机械驱动电流的装臵，通过电机和变速箱 与尾舵和螺旋桨相连；一部分被设计用来携带军事物资，如 ，舱顶还装有可遥控开关的 电灯。 图6： Teleautomaton 外观图7： Teleautomaton 内部构造资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 “上古机器人”充其量只是带来便利性的精巧小机械。从古今中外众多发明家的杰作中，可 以看到这些“上古机器人”们已经具备了一定的智能性质，或能减轻人

17、们的工作负担，抑或 能自动完成一些特殊的任务，但这些终归只能算给人带来一定方便的精巧的小机械，很难满 足现代人对于机器人的定义以及定位，而随着整个 20 世纪科学技术大爆发，真正意义上的“现代机器人”出现了。 1.2 “ 现代机器人”技术大爆发现代机器人的发展史可以概括成科幻-现实切换史。机器人的发展历程特别是近现代的发展 历程在科技史上绝对是十分特殊的，因为从没有哪项科技的发展是同时在科幻与现实之间相 互切换，并且迅猛发展的。 图8： 现代机器人发展简史资料来源：华泰证券研究 资料来源：网络资料，华泰证券研究 资料来源：网络资料，华泰证券研究 1968 年斯坦利库布里克导演的2001 太空漫

18、游之中，出现了一台名为 HAL9000的人工智能计算机，它掌管着“发现号”太空飞船， 最终它发了疯，这也反映了人们对智能机器力量开始感到担忧。 1978 年美国 Unimation 公司推出通用工业机器人 PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟，PUMA 至今仍然工作在工厂第一线。 1979 年斯坦福推车诞生，它是一辆四轮漫游者，眼睛是摄像头，通过分析以及对自己的路线进行编程，它能够在一个满是椅子的房间里绕开障碍物行进。 1997 年“旅居者”探测器开始了火星科研任务，它的最高行走时速为 0.02 英里， 这台机器人探索了自己着陆点附近的区域，并在之后三个月中拍摄了 550 张照片。 1

19、922 年罗萨姆的万能机器人被引入美国，仅在纽约就连续上演了 184 场，1923 年又进入伦敦的剧院，“robot”一词被沿用至今。 1926 年导演弗里茨朗拍摄了电影大都会，这部无声电影中出现了一个女性机器人， 这是机器人第一次出现在大银幕上。 1942 年美国科幻作家艾萨克阿西莫夫发表了的短篇小说环舞，其中提出了“机器人三定律”：机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害；除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令；在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。虽然诞生 在小说之中，但“机器人三定律”逐渐成为学术界默认的研发原则。 1948 年美国数学家诺伯特维纳发表了控制论：或关于在动物和

20、机器中控制和通信的科学一书，这是实用机器人领域具有开创意义的著作，他首先提出了“控制论”这个 概念，第一次把只属于生物的有目的的行为赋予机器，阐明了控制论的基本思想，控制 论、系统论和信息论是现代信息技术的理论基础。 1951 年工业机器人先驱乔治德沃尔创造了世界第一台可编程的机器人“尤尼梅特”， 1956 年乔治德沃尔和约瑟夫英格伯格创立了世界第一家机器人公司尤尼梅申，1961年尤尼梅特被投入通用汽车公司的一条汽车装配生产线，正式开始工作。 1966 年斯坦福大学人工智能研究中心开始了谢克机器人的研发工作，这是第一台移动机器人，它被赋予了有限的观察和环境建模能力。图9： 尤尼梅特图10： 谢

21、克机器人简单回顾“现代机器人”的发展历程中的一些重大 ： 图11： 斯坦福推车图12： “旅居者”探测器资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 2000 年本田汽车公司出品的人形机器人阿西莫走上了舞台，它身高 1.3 米，能够以接近人类的姿态走路和奔跑。 2002 年 iRobot 公司发布了 Roomba 真空保洁机器人，这款产品售出了 600 多万台，从商业角度来看，它是史上最成功的家用机器人。 2012 年“发现号”航天飞机将首台人形机器人送入国际空间站，这位机器宇航员被命名为“R2”，它的活动范围接近于人类，并可以执行那些对人类宇航员来说太过危险的任务。 20

22、14 年软银总裁孙正义在东京举行的新闻发布会上正式公布了一个名为 Pepper 的类人型机器人项目，Pepper 的定位是未来的家居伴侣，可以说是世界上第一款向消费者发售的全尺寸类人型机器人产品。图13： Roomba图 14： Pepper资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 到“现代机器人”的阶段，有关机器人的基本原理和构想已经非常成熟了，主要包括控制系统、驱动系统、执行系统、人-机-环境交互系统等。图15： “现代机器人”的基本原理人机交互系统 机器人模型 环境模型控制策略核心算法执行系统驱动系统执行代码关节结构传动机构 减速机 伺服电机 传感器 任务程序 传

23、感器 任务解析 末端执行器 路径规划 环境 接收任务 器 任务指令 控机器人-环境交互系统 资料来源：华泰证券研究 1.3 “ 现代机器人”分为工业机器人和服务机器人1.3.1 工业机器人技术成熟，已大规模应用工业机器人主要是替代人工从事上下料、锻造切割、焊接、喷涂、装配、搬运、码垛等一些简单重复的工业生产作业工作。 一般由控制器、驱动系统（伺服驱动、伺服电机和减速机）、机械执行装臵等组成，主要 模仿人的腰部、手臂等功能，工作场景集中在工厂，运行路径相对固定。 图17： 全球各应用下业结构 目前工业机器人的技术已经较为成熟，并且已经在很多行业大规模运用。 图16： 全球机器人新装机量（台）25

24、0,000200,000150,000100,00050,000-1991 1994 1997 2000 2003 2006 2009 2012 2015全球机器人新装机量金属制品与机械加工8.6%其他汽车 24.1%39.7%橡胶及塑料工业7.2%电子 20.5%资料来源：华泰证券研究所资料来源：华泰证券研究所 常见的工业机器人有关节型机器人、并联机器人、桌面机器人、AGV（ Automated Guided Vehicle： 自动导引运输车）等。 关节型机器人：是最为常见的，它一般有 46 个自由度，功能最强大，广泛应用在装配、搬运、焊接、喷涂等领域。 并联机器人：一般具有两个或两个以上自

25、由度，且以并联方式驱动的一种闭环机构，目前 主要应用食品、药品、电子、玻璃等行业进行搬运，分拣等工作。图18： 关节型机器人图19： 并联机器人资料来源：网络资料，华泰证券研究所资料来源：网络资料，华泰证券研究所 桌面机器人：特点是小型化，精度高，在小负载情况下（10kg）重复定位精度能达到10um 50um，比头发还要细（ 普通头发的直径为 60 90um），这类机器人主要应用在需要精密加工的一些行业（如手表行业）。 AGV（ Automated Guided Vehicle）又称“自动导引运输车”或者“无人搬运车”: 属于轮式移动机器人（ WMRWheeled Mobile Robot）的

26、范畴，它能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能，目前广泛应用于仓储、码头、 机场、化工等行业。 图20： 桌面机器人图 21： AGV资料来源：网络资料，华泰证券研究所资料来源：网络资料，华泰证券研究所 1.3.2 工业机器人技术浅析 主要涉及精密机械、数控技术、传感器技术、机器视觉、图像处理、模式识别等； 传统技术占比较高，发展相对成熟； 技术发展多是点状改进型，国内还未完全掌握核心技术，正处在技术研发突破关键时期，由于非纯原始创新，预计技术突破会快于大家的预期。 1.3.3 服务机器人是全球技术争夺最高点服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能更全面的模仿人类或动物

27、。 拥有视觉、语音等各种复杂的传感器以实现类人的信息交互功能，有更为灵活多样的驱动和执行系统以模仿人或动物的各种运动功能，拥有复杂的人工智能控制系统以实现思维控制功能。 主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。 目前服务机器人发展仍然处于百家 的状态，各家公司在不同的领域内各自研究。目前， 技术有较大突破的主要集中在家庭服务、商业服务、娱乐、医疗、社交等方面。 商业性来说，目前仅有iRobot 公司的Roomba 真空保洁机器人做到了大规模的生产销售。 娱乐机器人：日本曾今研制过可以吹乐器、能够跳舞的机器人； 图22： 会吹乐器的娱乐机器人图23： 跳舞机器人资料来源：网络

28、资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 家庭服务机器人：能打扫房间、使用洗衣机、在微波炉加热食物等。 图24： 机器人女仆图25： 莫托曼机器人煎饼资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 商业服务机器人：替代服务生、售货员以及银行大堂经理； 图26： 机器人点菜和上菜图27： 交行的服务机器人“交交”资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 医疗服务主要是脑外科机器人辅助系统、口腔修复机器人等； 社交机器人目前最典型的就是前文所提到的 Pepper。 除了这些应用于日常生活的服务机器人外，还有大量运用在专业领域的服务机器人，如户外清

29、洗机器人、消防机器人、救护机器人、攀登营救机器人等。图28： 医疗机器人图29： 消防机器人资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 1.3.4 服务机器人技术浅析服务型机器人除了包含工业机器人基础技术外，目前在行走、奔跑、视觉、人工智能分析与 判断、仿生学等方面还处在技术开发和突破阶段，整体还未成熟。服务机器人技术将会未来全球技术争夺的制高点。总的来说，进入“现代机器人”这个阶段后，近一百年来机器人得到了长足的发展，目前在 工业领域机器人已经得到了广泛的运用，并且通过人们对于这些机器人程序的编制，已经初 步具有了一定的智能性。但在对于智能要求高、人机交互频率更高的服务

30、机器人领域，目前 虽然也产生了各式各样的产品，但仍缺乏一个能够真正大规模商业化的划时代产品。哪怕是 保洁机器人目前的销售量已经突破 600 万台，但它也只是一个初级的智能服务产品，并没有能够做到真正的人机交互。 2. 机器人的未来：代替人、超越人关于机器人的未来，我们不想像对“现代机器人”那样将它划分为工业服务之类，也不想在 它所能发挥的领域（ 商业、家庭、医疗甚至军事等等）对它进行过细的划分，我们更愿意回 归到机器人本身的技术上对于它的未来进行设想。（更多请关注暖男大白来袭，揭示机器 人技术新方向“未来机器”系列报告之六） 机器人（ Robot）是自动执行工作的机器装臵，它既可以接受人类指挥

31、，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。我们认为，机器人未来的定位更确切的概括是代替人、超越人。2.1 “ 部分代替”转向“全面代替”我们认为，从“上古机器人”到“现代机器人”的转变过程中，机器人的性质发生了一定的 变化， 它们从“上古”时期只能做一些单纯的帮助、辅助工作到现在能够部分替代人来工作， 甚至在有些行业能够完全替代人来干活。而我们目前则处在“现代机器人”向“未来机器人” 转变的时间节点，我们认为，机器人的性质将由“部分代替人”转向“代替人”，也就说，不仅仅是工业领域，未来机器人将

32、会全方面的进入我们的生活、学习、科研等。 图30： 机器人的作用进化情况资料来源：华泰证券研究 2.1.1 机器替人需求日益紧迫人口结构：未来 10 年适龄劳动人口下降近 1000 万/年根据国家 的人口出生情况统计，可以发现： 第一波人口高峰：经过三年自然灾害时期人口出生量的低谷后（ 1959 年：1665 万人， 1960 年：1381 万人，1961 年：1194 万人），19621973 年出现我国历史上最大规模的人口出生高峰，每年人口出生量在 2500 万以上； 第二波人口高峰：六零后出生人口进入生育年龄后，迎来了人口出生次高峰，从 1981 年至 1997 年，每年出生人口在 20

33、002550 万人左右； 人口出生率的持续下降：从 1987 年人口出生率高点，人口出生规模持续下降，2001 年后每年新增人口规模维持在 1600 万人左右。 图31： 1954 2012 年全国人口出生情况3500第一波人口出生高峰 3000250020002500-3000万人/年第二波人口出生高峰 2000-2500万人/年 第三波人口出生高峰料来源：国家-国家统计数据库，华泰证券研究所 01980 年至 2005 年我国劳动力总量从 5.03 亿增加到 7.67 亿，年均增加 1000 万左右，这是六零年代人口出生高峰时期的人逐步进入劳动力市场的结果。这期间

34、，劳动力数量增量大， 供给充足，人力资本相对廉价，属于劳动力买方市场，劳动力需求量大的轻工业和制造业发 展迅速。 图32： 1980 2012 年全国劳动力人口总量变化（万人）90,00080,00070,00060,00050,00040,00030,00020,00010,000198019821984198619881990199219941996199820002002200420062008201020120资料来源：Wind，世界银行，华泰证券研究所 2015 年是大拐点，未来的十年每年适龄劳动人口可能减少 1000 万左右。根据人力资源发展报告（2011-2012）中的数据，城市

35、人员平均退休年龄为 56.1 岁。从事体力劳动的人员，由于劳动强度大，身体素质要求高，因此普遍较早退出体力劳动力市场，一般会早 3 到 5 年。因此我们取 53 岁作为劳动者退出体力劳动力市场的平均年龄来进行数据估算，由于没有权威数据，我们仅依赖此进行数据估算并给出一个参考性的趋势判断并有以下三点结论： 体力劳动力市场面临的老龄化时点更加提前。从 2015 年左右开始，体力劳动力市场每年减少一千万适龄人口，这一趋势或维持 10 年以上，累计减少的适龄人口将占当前人 口数量的十分之一左右。老龄化进程将开始深刻影响经济和社会生活的各个方面。 2015 2017 年是体力劳动力市场迎接大拐点的三年。

36、53 岁作为体力劳动者不再从事体力劳动的平均年份是估算的，一般从 51 岁开始，劳动力都逐步不能从事特别繁重的 劳动了（ 如果以 51 岁作为繁重体力劳动者退出年龄，2013 年就是时间拐点，2013 年工业机器人在下游相关的工业增加值和汽车业投资增速大幅下降的情况下，销量大增， 工业机器人最先替代的是繁重型劳动作业），从平均 55 岁开始，劳动者基本不从事体 力劳动了，因此 2017 年是轻体力劳动者开始大幅减少的时间节点。 体力劳动力市场的供给减少幅度非常大。由于 1962 年前后人口出生规模差别非常大， 2015 年开始，1962 年后出生的人口逐步退出体力劳动力市场。在体力劳动力市场，

37、这些人员的占比更高，所以变化会非常剧烈和明显。 图33： 2002 2027 年全国体力劳动者适龄人口变化情况估算（万人）3,5003,0002,5002,0001,5001,00050020022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021202220232024202520260-500-1,000-1,500-2,000潜在新增劳动者退出体力劳动者适龄人口体力劳动者适龄人口数量变化 资料来源：华泰证券研究所 劳力成本：工资水平将持续刚性上升2008 年至 2013 年，城市基层务工人

38、员月平均工资从 1340 元/月升至 2609 元/月，五年翻了一倍，从事重体力劳动的基层务工人员月工资增幅更高。 表格1： 中国与东南亚国家的小时劳动生产率（美元/小时）时间越南泰国马来西亚菲律宾中国20010.703.315.211.813.062.3720020.733.645.902.213.282.4420030.733.956.432.723.254.8520040.764.277.833.023.295.7220050.844.678.443.073.675.8820060.925.589.083.984.356.8020071.026.4210.904.375.058.8920

39、081.167.4112.515.276.069.6820091.166.8411.265.185.6110.412010-8.6713.496.056.4010.512010/20011.662.622.593.342.094.43资料来源：华泰证券研究所 图34： 2000 2014 年制造业劳动力成本（美元/小时）4.54.03.53.02.52.01.51.00.52014201320122011201020092008200720062005200420032002200120000.0墨西哥中国泰国斯里兰卡越南 资料来源：华泰证券研究所 每年劳动效率增速高于 1%即可轻松解决劳动力

40、减少问题GDP=总人口数量劳动力数量比例劳动者参与率单个劳动者平均工作时间单个劳动者平均工作效率（效率即每小时平均创造的 GDP）。 过去经济的增长主要靠劳动力数量的增加和工作时间的延长；以后在劳动力减少的情况下， 劳动者工作效率的提升就显得尤为重要了。 劳动效率的提升主要靠管理水平的改进和科技创新的应用。因此促进机器人和自动化行业的 发展将会是劳动效率提升的关键。 每年劳动力减少 1 千万，其实和我国接近 10 亿的劳动力总规模相比，每年减少约 1%，只要我们劳动效率提升的速度超过就可轻松解决劳动力介绍问题 以日本为例日本上世纪 十年代，劳动力供应短缺，日本工业机器人的大量使用解决了日本劳动

41、力不 足， 提高生产率，改进产品质量以及降低了生产成本，促进和保持日本经济增长速度和产品 竞争力。 图35： 1960-2002 年日本制造业从业人数变化情况（万人）图36： 1974-1998 年日本制造业机器人密度（台/万人）资料来源：华泰证券研究所资料来源：华泰证券研究所 2.1.2 最具有的潜力发展方向第一，在服务类，特别是家用服务、商用服务、医疗服务等方向上，仍然是未来机器人最有 可能的突破点。这主要有两点原因，一是目前大量的研究发明等都集中在这个领域，并且也 已经产生了大量的研究成果，有的也引起很大轰动，因此产生一个划时代的服务机器人产品 只是时间问题；二是服务机器人所对应的市场空

42、间巨大，在人工费用日益高涨的今天，一种 能够很好的代替人进行日常劳动的机器人一定会面临巨大的需求； 第二，在深海、火山、太空等人类难以达到的地方，或者是火灾、地震等危及人的生命安全 的情况下，专业机器人或者科研机器人代替人进行工作是有必要也是有需求的。仅以火灾为 例，据统计 2014 年全国火灾 39.5 万起，死亡 1817 人，受伤 1493 人，直接财产损失 43.9亿元。（更多请关注华泰机械：人力替代需求上升，消防机器人渐行渐近“未来机器” 深度报告之四、华泰机械：水下机器人，征服未知海底之利器“未来机器”深度报告 之五） 图37：真的水下机器人图38： 太空机器人资料来源：网络资料，

43、华泰证券研究网络资料，华泰证券研究 第三，在人机交互或者我们常说的人工智能方面，目前已经有了较大突破。如苹果的 siri， 国内的小 i 机器人，目前都已经进入了商用的阶段。今年 9 月的百度世界大会上，推出了提供秘书化服务搜索的机器人助理“度秘”， BAT 都在积极抢夺技术制高点。 我们认为这些简单的人机交流目前还不足以满足完全商用的要求，未来一定会有更复杂的， 甚至是具备一定学习能力的人工智能出现。因为我们坚信，人工智能之于机器人，就如同微 软之于计算机，肉体与灵魂缺一不可。 图39： 小 i 机器人图40： 度秘资料来源：网络资料，华泰证券研究资料来源：网络资料，华泰证券研究 2.2 军

44、事上将率先实现挑战人类极限我们在这里所说的超越人并不是希望看到科幻电影里那样机器人消灭人类的画面，而是希望 借机器人之力帮助人类超越自身，变得力大无穷或者能够飞行，从凡人到超人，完成以前不 可能完成的事情。 目前最有潜力的是机械外骨骼，它能够在建筑、工业、医疗甚至军事方面有良好的应 用。它通过能源装臵提供外动力，机械传动系统及控制测试系统，保证和人体各种动作 于机械之间的协调性，机械外骨骼便拥有了这种使人类的力量成惊人的倍数放大，它能够帮 助人们跑得更快、跳得更高、能够携带更多更重的东西，并且帮助穿戴它的人在战 场、建筑工地或者其它有危险的地方生存下来。更多请关注华泰机械：智能工具和人 体骨骼

45、， 泛机器人应用的新领域“未来机器”深度报告之三 图41： 洛克希德马丁的“HULC”系统图42： XOS Mark II（XOS 2）资料来源：网络资料，华泰证券研究所资料来源：网络资料，华泰证券研究所 如果说机械外骨骼可以使人力大无穷，那么飞行背包就是给人插上了一对翅膀，让人可以在空中翱翔。 猎豹机器人：2012 年冲刺速度已经能够达到 28.3 英里每小时（ 约合 46 千米每小时），预计最终速度能达到每小时 113公里。装配包括激光陀螺仪、照相机和随载计算机在内的高科技装备，主要用于军事和人道主义援助，如急救和灾害响应等。由美国波士 顿动力学公司研制（谷歌已收购的 8 家服务机器人公司之一）。 图43： 马丁飞行喷射包图44： 猎豹机器人资料来源：网络资料，华泰证券研究所资料来源：网络资料，华泰证券研究所 代替人还是超越人，这是未来机器人发展的两个重要反向，而我们也坚信未来机器人一定会 在我们的生产生活的方方面面发挥越来越重要的角色。 免责申明评级说明本报告仅供华泰证券股份有限公司（以下简称“本公司”）