行业投资评级 * 报告未明确给出具体的行业投资评级（如买入、增持等）[1][2][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][16][17][18][19][20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41][42] 核心观点 * 人工智能与机器人技术的深度融合，正推动太空探索进入无人化时代[1] * 宇航机器人正从依赖地面遥操作的“远程工具”，向具备局部自主能力的“机器人助手”，最终向能够自主决策的“智能伙伴”演进[13][14] * 全球太空机器人市场预计将从2023年的约50亿美元增长至2033年的109亿美元，2024年至2030年预测期内的年复合增长率达8.10%，展现出强劲的增长韧性与长期潜力[18][20][21] * 中国空间在轨服务机器人已从实验探索进入实用化阶段，形成了机械臂与灵巧手相结合的技术体系，成为空间站运行的重要支撑，但在极端环境适应、长期自主运行等方面仍面临关键技术瓶颈[29][30][32] 宇航机器人定义与分类 * 定义：宇航机器人是专门为太空环境设计的自主或半自主机器人系统，能替代或协助宇航员完成空间站维护、行星探测、卫星在轨服务等高危复杂任务[8][9] * 关键特征：具备极强环境适应性（可承受-150°C至+120°C极端温度、真空及强辐射）、高精度感知与操作、先进自主导航（无GPS下厘米级定位）、任务智能化以及高可靠性设计[9] * 功能分类：主要分为空间站维护机器人、行星探测机器人、卫星在轨服务机器人、远程协同作业机器人和模块化可重构机器人[10] 技术演进与对比 * 发展历程：技术演进经历了从20世纪80年代依赖地面遥操作的“远程工具”，到21世纪具备局部自主能力的“机器人助手”，再到近年来人工智能深度融合后向“智能伙伴”的转变[13][14] * AI赋能：人工智能技术，如计算机视觉、深度学习、强化学习、边缘计算等，是提升机器人自主感知、决策和任务执行能力的核心[4][9][14] * 与传统航天器对比：AI宇航机器人相比传统航天器，拥有自主决策与学习、动态任务规划、人机协作、复杂精细操作以及故障诊断与自我修复等优势[11] 市场规模与驱动因素 * 市场规模：全球太空机器人市场规模预计从2023年的50亿美元增长至2033年的109亿美元，期间年复合增长率为8.10%[18][20][21] * 增长驱动：增长由太空探索任务增加、航天产业自动化与智能化需求升级共同驱动[21] * 典型应用领域：包括卫星维护、太空探索（行星探测）、空间站维护、行星采矿及太空旅游等[23] 未来发展趋势与目标 * 发展路径：沿着“机械臂辅助—智能化探索—多场景扩展—深空自主—人机共生”的路径演进，成为航天作业核心力量[24] * 阶段目标：近期（2025-2030）聚焦空间站维护、轨道服务和月球探测；中期（2030-2035）瞄准月球基地建设、火星探测和小行星采矿；远期（2035-2040）展望深空殖民支持、自主制造和星际旅行[25] * 技术趋势：未来将向更高智能化、模块化设计以及多机器人群体协作方向发展[26][27] * 核心挑战与使命：报告概括了宇航机器人面临的八大挑战与使命，简称为“8S”，包括在恶劣环境中生存、保证安全、实现柔性操作、精确感知、敏捷作业、智能学习、遥操作以及提供在轨服务等[28] 中国在轨服务机器人发展现状 * 发展进程：已从实验性应用进入实用化阶段，形成了机械臂+灵巧手的作业体系[29][32] * 代表产品：包括2013年的“试验七号”机械臂、2016年“天宫二号”灵巧作业机器人，以及2021-2022年部署于空间站的“天和舱”与“问天舱”机械臂，能够执行舱段转移、设备安装、辅助航天员出舱等关键任务[30][32] * 面临挑战：在极端环境适应（高真空、大温差、微重力、复杂光照）、刚柔耦合精密控制、长期自主运行与冗余备份等方面仍存在关键技术瓶颈[30][31][32] 全球太空人形机器人代表模型 * 国际主要模型：包括美国的Valkyrie（2013年）和Robonaut 2（2010年）、日本的GUTAI G1（2020年）和Kirobo（2013年）、德国的Rollin‘Justin（2008年）和AILA（2010年）等[33] * 中国研发进展：中国航天科技集团下属单位已研制出“小天”（2015年）和“灵龙”（2021年）等太空人形机器人模型[34] * 开发模式：主要依托航天机构与商业企业协同，结合人工智能与仿生技术进行研发[34]