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文檔簡介

未來產業(yè)研究

賽迪研究院主辦

2024年4月30日第2期總第9期

本期主題

□人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

本期主題:

人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

一、人形機器人概述、發(fā)展中視覺有純視覺路線,也有依靠雷

歷程和戰(zhàn)略意義達等多方式融合路線,以便躲避障

(一)人形機器人概述礙、規(guī)劃路線;觸覺主要通過傳感

人形機器人是一種利用人工智器判斷物體的重量、特性等,以便

能和機器人技術制造的具有類似人更好實行動作控制。智能決策技術

類外觀和行為的機器人。這些機器是通過機器學習、深度學習、神經(jīng)

人可以采用雙腿行走的方式,通過網(wǎng)絡等人工智能技術,使機器人能

手臂和身體的協(xié)調完成一些功能,夠根據(jù)情景和任務要求自主決策和

以及通過語音和人類進行交互,并判斷。決策的核心是芯片與算法,

在人類生產和生活中扮演著重要角對輸入的任務進行分解、制定最佳

色,其通用性強,能勝任多種場景。決策規(guī)劃,并根據(jù)感知和運控模塊

人形機器人有望成為繼計算機、智的反饋,實時調整;同時可利用大

能手機、新能源汽車之后的顛覆性模型不斷訓練和迭代算法。人機交

產品,將深刻變革人類生產生活方互技術的發(fā)展使人形機器人能夠更

式,重塑全球產業(yè)發(fā)展格局。好地與人類進行交流和互動,如語

人形機器人包含感知、智能決言識別、情感識別等。運動控制技

策、人機交互、運動控制四項關鍵術是指通過使用各種傳感器和算法

技術。感知技術是指人形機器人需來對機器人進行姿勢控制、步態(tài)規(guī)

要具備感知環(huán)境的能力,通過傳感劃和平衡控制,核心是對關節(jié)的控

器等設備來獲取外部信息,如視覺制,包括角度、力、速度等控制,

感知、聽覺感知、觸覺感知等,其難點是保持動態(tài)平衡、行走跳躍奔

《未來產業(yè)研究》2024年第2期1

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跑、手部抓取等,主要組件包括減形機器人產業(yè)鏈分為大腦(感知、

速器、絲杠、編碼器等。決策、人機交互)、小腦(運動控制)

綜上,根據(jù)工信部《人形機器和肢體三個方面。

人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》,可以將人

圖1人形機器人產業(yè)鏈圖

資料來源:賽迪研究院整理

(二)人形機器人發(fā)展歷程稻田大學的加藤一郎教授研發(fā)出了

早期發(fā)展階段(1970s-2000):世界上第一款人形機器人WABOT-1

在腿部功能上以實現(xiàn)簡單行走為目的WL-5號兩足步行機,這可以被

的、在手部功能上以外觀仿形并實視為人形機器人的雛形。本田于20

現(xiàn)簡單運動為目的。彼時的人形機世紀90年代研發(fā)了自主行走機器人

器人模型粗獷,但初具人類軀干與P2;1986年,日本本田汽車公司開

肢體形態(tài),側重實現(xiàn)行走功能和手始進行人形機器人ASIMO的研究,

部簡單運動,尚未具備交互能力且并成功于2000年發(fā)布支持無線遙感

智能化水平較低。1973年,日本早的第一代機型,該產品形態(tài)足夠小

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型化和輕量化,不僅優(yōu)化了步行方力。強化學習讓人形機器人在與環(huán)

式,還增加了對手部的操作和控制,境的交互中不斷優(yōu)化動作和行為,

但運動平衡性較差、智能化程度較情感識別和語言交互技術得到了顯

低。著提升。2013年美國波士頓動力公

高度集成發(fā)展階段(2001-司發(fā)布的雙足機器人Altas具有較

2011):具備初級感知功能的智能強的平衡性和越障礙能力,能夠承

化起步階段。進入二十一世紀,算擔危險環(huán)境搜救任務;2015年日本

力和工具方面都有了突破,深度學軟銀集團開始面向一般消費者銷售

習被引入到運動規(guī)劃、環(huán)境感知和人形機器人“Pepper”,可以識別

人機交互系統(tǒng)中。隨著感知系統(tǒng)及人類的音調和面部表情,從而與人

交互系統(tǒng)等技術進步,人形機器人類交流;2016年法國InriaFlower

在該階段可實現(xiàn)與外界環(huán)境有限的實驗室開發(fā)的第一款開源人形機器

互動,并且運動自由度提升,能實人POPPY上市,在教育、科研等

現(xiàn)行走以外的其他簡單行動操作。領域具備出色適應能力;2018年優(yōu)

這一階段參與企業(yè)逐漸增加,他們必選的WalkerX通過U-SLAM視覺

主要攻克特定場景下的人形機器導航技術和深度學習算法,實現(xiàn)了

人,例如2003年日本豐田發(fā)布的自主路徑規(guī)劃和復雜環(huán)境中的物體

“音樂伙伴機器人”,其可以實現(xiàn)識別。但這一階段的人形機器人仍

吹喇叭、拉小提琴等樂器演奏功能;難實現(xiàn)運動和交互功能的融合,產

2011年,日本本田推出的第三代品實用性較差、成本較高。

ASIMO,其利用傳感器避開障礙物高度智能化發(fā)展階段(2020

等自動判斷并行動的能力,還能用至今):進入智能化進階和商業(yè)

五根手指做手語,或將水壺里的水化提速階段。一方面,人工智能、

倒入紙杯。機器學習和計算機視覺系統(tǒng)等先

高動態(tài)運動與交互能力提升階進技術的進步提升了人形機器人的

段(2012-2020):參與者快速增多,認知及感知能力,使其表現(xiàn)出對外

技術研發(fā)側重于運動能力或交互能界環(huán)境更靈活、敏捷的適應性和通

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識理解能力。另一方面,市場基于利葉推出基于多模態(tài)大模型的GR-1

實用性探索產品開始出現(xiàn)功能性分通用人形機器人,具有高度仿生的

化的通用人形機器人。小米發(fā)布軀干構型和擬人的運動控制;特斯

CyberOne,配備Mi-Sense深度視覺拉人形機器人擎天柱2代(Optimus

模塊及AI算法構造三維空間感知;Gen2)在重量、靈活性等方面都有

英國EngineeredArts為Ameca接顯著進步。隨著硬件和軟件的進步,

入GPT-3/4增強了其語言的靈活性人形機器人有望在未來兩年具備實

并增強了其面部表情表達能力;傅用性并開始逐步進入市場。

圖2人形機器人發(fā)展歷程

資料來源:賽迪研究院整理

(三)發(fā)展人形機器人的戰(zhàn)略具備國際競爭力的生態(tài)型企業(yè),打

意義造若干專業(yè)化的人形機器人產業(yè)集

提升國家綜合實力,引領制聚區(qū)。通過這一過程,我國將開拓

造業(yè)升級。發(fā)展人形機器人產業(yè)鏈出智能化、自動化、無人化的全新

需要攻克人工智能算法、先進傳感高端制造模式和業(yè)態(tài),進一步提升

器、輕質高強材料等一系列關鍵核我國的科技和制造綜合實力。

心技術,這將直接推動相關學科的優(yōu)化社會勞動分工,緩解人口

創(chuàng)新突破。同時需要大力扶持一批老齡化。人形機器人具備遠超人力

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的高負荷能力和高容錯率,可以高完整的人形機器人產業(yè)鏈,將直接

效率、長時間地替代人力從事重復帶動上下游數(shù)千個相關產業(yè)鏈條做

機械勞動和高危作業(yè)環(huán)境下的工作大做強,創(chuàng)造大量新的就業(yè)崗位,

任務,如裝配線機器人、核電站檢有望開拓高端制造新模式、新業(yè)態(tài),

修機器人等,極大提高生產效率。成為推動國民經(jīng)濟發(fā)展的新動力新

這不僅能解放大量人力,優(yōu)化和提增長點。

升社會勞動分工水平,也能有效緩二、人形機器人發(fā)展現(xiàn)狀

解我國當前和未來所面臨的人口老(一)市場規(guī)模

齡化導致的勞動力短缺問題。從市場空間來看,人形機器

推動多領域科技進步,造福社人有望成為千億美元級別的藍海市

會民生。人形機器人的發(fā)展需要人場。據(jù)GGII預測,2030年全球市

工智能、新材料、先進制造等多個場規(guī)模將突破200億美元,中國市

學科的深度交叉融合創(chuàng)新,必將帶場規(guī)模將達到50億美元左右。高盛

動相關技術加速突破和進步。除工預測則更為樂觀,認為2035年全球

業(yè)領域外,高度智能化的人形機器人形機器人市場規(guī)模有望達到1540

人還可廣泛應用于醫(yī)療康復、教育億美元。馬斯克展望,長期來看人

輔導、家庭服務等社會民生領域,形機器人需求量可能達100億臺。

極大改善人民的生活質量,有效綜合各方數(shù)據(jù),未來10-20年人形

緩解人口老齡化帶來的諸多社會問機器人市場將保持高速增長,市場

題。規(guī)模有望突破千億美元,成為引領

成為新的經(jīng)濟增長點。人形機新一輪科技革命和未來產業(yè)變革的

器人產業(yè)前景廣闊,潛在經(jīng)濟價值重要引擎。

巨大,必將吸引全球資本、頂尖人人形機器人市場滲透率正在大

才和領軍企業(yè)的投入布局。我國若幅提升,首當其沖的是制造業(yè)和家

能攻克多項關鍵技術、扶持一批有庭服務等領域。據(jù)長城證券測算,

國際影響力的生態(tài)型企業(yè)、打造多2035年全球人形機器人在制造和

個產業(yè)發(fā)展集聚區(qū),培育發(fā)展一條家庭服務領域的銷量將達1318萬

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臺,2025-2035年復合增長率高達模型的突破性進展為人形機器人的

98.2%;考慮價格下降因素,市場發(fā)展提供了關鍵支撐,華為、小米、

規(guī)模將達1103億美元,復合增長率騰訊、三星、特斯拉等國內外科技

為68.6%。人形機器人有望在未來巨頭紛紛入局,在人形機器人賽道

10-15年成為新一代智能終端的主上加大投入力度。據(jù)統(tǒng)計,截至

流形態(tài)之一。2023年11月底,中國人形機器人

(二)投融資現(xiàn)狀行業(yè)的投資事件數(shù)量已經(jīng)達到139

人形機器人行業(yè)的投融資動作起,投資金額高達844.62億元人民

頻頻,呈現(xiàn)出積極活躍的態(tài)勢。大幣。

圖32018-2022中國人形機器人行業(yè)投融資情況統(tǒng)計圖

數(shù)據(jù)來源:IT桔子、中商產業(yè)研究院,賽迪研究院整理

6《未來產業(yè)研究》2024年第2期

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表1部分企業(yè)投融資情況梳理

企業(yè)融資融資融資

主要業(yè)務方向備注

名稱時間金額輪次

華為投資全資創(chuàng)建,憑借

專注研發(fā)AI技術應用

在鴻蒙大模型、人工智能、

華為20238.7億成立投和智能制造等領域的

大數(shù)據(jù)和邊緣計算等方面

極目年元資解決方案,籌備自制

的領先優(yōu)勢,在人形機器

人形機器人

人產業(yè)領域具有先天優(yōu)勢

成立于2023年2月,目

與多家頭部制造業(yè)服前注冊資本已增至6699

智元2023

數(shù)億元第五輪務企業(yè)合作,研發(fā)出萬元,正進行新一輪融資,

機器人年

人形機器人遠征A1預計投前估值將達70億

于2012年成立,擬于年

內在港交所主板掛牌上

2023以人形機器人為核心市,有望成為“人形機器

上市融

優(yōu)必選年12-業(yè)務,產品涵蓋教育、人第一股”,此次上市融

月娛樂和服務等多領域資有助于增加研發(fā)投入和

業(yè)務拓展能力,進一步擴

大人形機器人業(yè)務規(guī)模

專注于仿生智能科技

技術,擁有多項自主

月泉2023知識產權和專利,推致力于成為該領域核心部

-天使輪

仿生年9月動仿生人形機器人系件和關鍵技術的供應商

統(tǒng)及核心零部件的產

業(yè)化

本輪融資將主要用于產品

2023專注于研發(fā)人形機器

加速數(shù)千萬研發(fā)量產及團隊搭建,幫

年10天使輪人本體和易于開發(fā)的

進化元助公司提高研發(fā)速度,快

月運控開發(fā)平臺

速實現(xiàn)標品量產供貨

主要開發(fā)超靈敏觸覺本輪融資有利于公司拓展

帕西尼

2023數(shù)千萬Pre-A傳感器和搭載全場景產品體系,加速人形機器

感知科

年8月元及加輪觸覺技術的人形機器人產品研發(fā),搶占產業(yè)發(fā)

人產品展機遇

數(shù)據(jù)來源:賽迪研究院整理

《未來產業(yè)研究》2024年第2期7

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從披露的融資信息來看,人形中“較量”。英偉達發(fā)布了人形機

機器人領域的投資熱度持續(xù)高漲,器人通用基礎模型、專用計算芯片、

不僅有通用、英偉達等行業(yè)巨頭,機器人平臺等,展現(xiàn)了其在該領域

也有IDG、紅杉、真格、五源等國的決心和實力。多家企業(yè)也展示了

內外知名機構,以及國內地方政府最新產品進展,令人眼花繚亂。美

產業(yè)基金的身影??梢灶A見,未來國FigureAI公司的Figure01機器

幾年人形機器人領域的投資熱度還人獲巨額融資并和寶馬合作,國內

將進一步升溫,將有更多資本涌入,宇樹科技H1機器人實現(xiàn)后空翻,

助推行業(yè)加速發(fā)展。Apptronik的Apollo機器人進入奔

(三)行業(yè)競爭格局馳車間,標志著人形機器人商業(yè)化

從全球視角看,人形機器人全進程正在提速。

球競爭格局初現(xiàn)雛形。國外巨頭如國內人形機器人市場競爭日

波士頓動力、本田等憑借深厚技術趨激烈,龍頭企業(yè)競相發(fā)力。優(yōu)必

積累,在核心零部件、軟硬件一體選Walker系列在運動控制和人機交

化等方面保持領先;特斯拉則依托互領域積累深厚,率先推出商用機

在自動駕駛領域的優(yōu)勢迅速切入,器人;達闥科技XR系列搭載“云

有望實現(xiàn)彎道超車。目前,人形機端大腦”,專注感知交互;傅利葉

器人行業(yè)可大致劃分為引領者、杰智能GR-1則瞄準通用型人形機器

出者、有潛質者和追隨者四個梯隊。人。此外,小米發(fā)布首款人形機器

引領者如特斯拉、波士頓動力、本人CyberOne,華為推出人形機器人

田等,擁有雄厚的技術實力和產業(yè)天璣,智元機器人發(fā)布助老助殘機

化進展;杰出者如優(yōu)必選、Agility器人A1,競爭愈演愈烈。縱觀國內

Robotics等,依托差異化技術路線市場,人形機器人參與者日益豐富,

或應用場景脫穎而出;有潛質者如主要可分為四類:一是優(yōu)必選、傅

智元機器人等,展現(xiàn)出快速追趕的利葉、智元等人形機器人初創(chuàng)公司,

后發(fā)潛力。2024年3月英偉達GTC在關節(jié)伺服、運動控制等方面有技

大會,成為人形機器人領域一次集術積累,率先推出了助老助殘、陪

8《未來產業(yè)研究》2024年第2期

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

伴機器人等實用性產品;二是達闥、經(jīng)超越日本,但在專利質量上還有

越疆、大疆等傳統(tǒng)機器人企業(yè),在一定差距。據(jù)分析,我國人形機器

產業(yè)鏈整合方面有先發(fā)優(yōu)勢;三是人專利多集中在結構設計、控制系

小米、阿里等互聯(lián)網(wǎng)巨頭,在人機統(tǒng)等中低端技術領域,在多傳感器

交互、AI、物聯(lián)網(wǎng)等方面有一定積融合、人機交互、自主學習等前沿

累;四是華為、比亞迪等科技制造技術方面相對薄弱。未來應進一步

業(yè)巨頭,擁有雄厚的技術和資金實引導各類創(chuàng)新主體加大研發(fā)投入,

力,在云計算、智能制造等領域經(jīng)聚焦底層核心技術,推動人形機器

驗豐富。未來,一些聚焦細分領域人基礎理論、共性技術、工程化應

的“專精特新”機器人企業(yè),有望用“三位一體”協(xié)同發(fā)展。同時,

通過差異化的技術路線和市場策略還應健全人形機器人知識產權保護

脫穎而出。體系,為各類創(chuàng)新主體營造良好的

(四)專利布局創(chuàng)新生態(tài)。

從全球專利申請量來看,我(五)人才情況

國已經(jīng)成為人形機器人專利第一大人形機器人產業(yè)發(fā)展的根本在

國。據(jù)統(tǒng)計,截至2022年底,我國人才。當前各國在人形機器人領域

人形機器人相關專利申請量達6596人才爭奪戰(zhàn)已經(jīng)打響,爭搶頂尖的

件,超過此前長期領先的日本(6058人工智能科學家、機器人專家的大

件),躍居全球第一。從專利申請戰(zhàn)方興未艾。從我國高校來看,國

主體來看,既有以優(yōu)必選、達闥為防科大、哈工大、清華、浙大、北

代表的企業(yè),也有以清華大學、浙理工等高校在機器人領域有較好的

江大學、哈爾濱工業(yè)大學、北京理學科積累,培養(yǎng)了大量從事機器人

工大學等為代表的高校??梢姼黝惢A研究的科研團隊和技術人才。

創(chuàng)新主體對人形機器人技術研發(fā)的此外,中國科學院、工信部電子五

重視程度,已經(jīng)形成較好的產學研所等科研院所也成為人形機器人研

協(xié)同創(chuàng)新格局。究的重要力量。從企業(yè)來看,一批

盡管目前我國在專利數(shù)量上已頭部機器人企業(yè)不僅重視加大研發(fā)

《未來產業(yè)研究》2024年第2期9

專業(yè)就是實力精準就是品牌

投入,而且注重人才梯隊建設,主布局情況

動與高校開展產學研合作,建立聯(lián)(一)政策布局

合實驗室,推進成果轉化和人才培從國外政策看,各國提供厚實

養(yǎng)。資金支持機器人研發(fā)和應用推廣。

未來應進一步加強人形機器人當前,人形機器人作為一個新興產

領域的人才培養(yǎng)和交流。一方面,業(yè),其隱藏的巨大潛力引起各國政

支持高校加快人形機器人相關學科府高度重視,全球多數(shù)國家已在積

建設,推進“新工科”改革,促進極出臺相關政策和措施,以促進其

機器人、人工智能與信息、機械、發(fā)展。如美國國家機器人計劃、日

電子等學科交叉融合,加快建設一本新機器人戰(zhàn)略、歐盟地平線歐洲

批高水平的人才培養(yǎng)基地。另一方計劃、德國高科技戰(zhàn)略等都將發(fā)展

面,支持企業(yè)牽頭成立產學研用聯(lián)重點瞄向機器人,通過政策和資金

盟,與高校、科研院所共建創(chuàng)新平扶持產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術研發(fā)和生

臺,打通基礎研究、技術攻關、成產應用。同時,人形機器人的安全

果轉化、人才培養(yǎng)全鏈條。此外,性問題也受到關注,如美國政府要

還應拓寬國際人才交流渠道,吸引求廠商和開發(fā)者確保人形機器人的

海外高層次人才來華創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。設計、制造和使用符合特定的安全

三、人形機器人政策與區(qū)域標準,并對可能引發(fā)倫理和隱私問

題的應用進行限制。

表2國外部分人形機器人相關政策/計劃

時間國家/地區(qū)政策/計劃主要內容

使美國在人工智能領域保持世界領

先地位。促進聯(lián)邦機器學習方法;增

國家人工智能研發(fā)

2023年美國強人工智能系統(tǒng)的感知能力;開發(fā)功

戰(zhàn)略計劃

能更強大、更可靠的機器人等。提供

了超過9.305億美元的支持。

旨在使該國成為世界第一的機器人

2022年日本新機器人戰(zhàn)略創(chuàng)新中心。重點領域是制造業(yè)、護理

和醫(yī)療、基礎設施戰(zhàn)略咨詢和農業(yè)。

10《未來產業(yè)研究》2024年第2期

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

時間國家/地區(qū)政策/計劃主要內容

推動將機器人技術發(fā)展為第四次工

第三次智能機器人

2022年韓國業(yè)革命的核心產業(yè)。為“智能機器人

基本計劃

2022年實施計劃”撥款1.722億美元。

預算為943億美元,為期七年(2021

年至2027年)。加強歐盟的科技基礎,

2021年歐盟歐洲地平線計劃提升歐洲的創(chuàng)新能力、競爭力和就業(yè)

機會,以及實現(xiàn)公民的優(yōu)先事項并維

持社會經(jīng)濟模式和價值觀。

到2026年,德國政府每年將提供約

6900萬美元的資金。該計劃旨在利

2021年德國高科技戰(zhàn)略(HTS)

用整個社會和工作領域的技術變革

造福于人們。

尋求對集成機器人系統(tǒng)的研究,并以

美國國家機器人計劃之前的NRI項目為基礎。旨在推動機

2021年美國

(NRI)器人技術的研究與開發(fā),并鼓勵人形

機器人的創(chuàng)新與應用。

資料來源:賽迪研究院整理

從國內政策看,逐漸將人形的發(fā)展機遇,2023年10月工信部

機器人作為機器人產業(yè)重點方向。印發(fā)了《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導

近幾年國家層面陸續(xù)出臺了一系意見》,直接提及人形機器人發(fā)展,

列政策鼓勵機器人產業(yè)發(fā)展,如提出要加快突破“大腦、小腦、肢體”

《“十四五”機器人產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》等人形機器人關鍵技術,在特種、

《“機器人+”應用行動實施方案》制造、民生服務等場景示范應用,

等文件中明確我國機器人產業(yè)發(fā)展加速構建具有國際競爭力的產業(yè)生

的主要類型和重點應用場景,更側態(tài)。此外,我國還大力支持建設人

重于以應用帶動機器人產品發(fā)展。形機器人研發(fā)中心、實驗室等創(chuàng)新

隨著機器人產業(yè)發(fā)展愈加成熟,我平臺,支持企業(yè)與科研機構聯(lián)合攻

國緊抓通用人工智能賦能千行百業(yè)關關鍵核心技術。

《未來產業(yè)研究》2024年第2期11

專業(yè)就是實力精準就是品牌

表3我國近三年人形機器人相關政策

時間政策單位主要內容

到2025年,人形機器人創(chuàng)新體系初步建立,

“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突

2023年《人形機器人創(chuàng)破,確保核心組件安全有效供給。到2027年,

工信部

10月新發(fā)展指導意見》人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全

可靠的產業(yè)鏈供應鏈體系,構建具有國際競爭

力的產業(yè)生態(tài),綜合實力達到世界先進水平

到2025年,制造業(yè)機器人密度較2020年實現(xiàn)

翻番,服務機器人、特種機器人行業(yè)應用深度

工信部和廣度顯著提升,聚焦十大應用重點領域,突

2023年《“機器人+”應

等17破100種以上機器人創(chuàng)新應用技術及解決方

01月用行動實施方案》

部門案,推廣200個以上具有較高技術水平、創(chuàng)新

應用模式和顯著應用成效的機器人典型應用場

《“十四五”機工信部到2025年,我國要成為全球機器人技術創(chuàng)新

2021年

器人產業(yè)發(fā)展規(guī)等15策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地,

12月

劃》部門機器人產業(yè)營業(yè)收入年均增長超過20%

建成500個以上引領行業(yè)發(fā)展的智能制造示范

工信部

2021年《“十四五”智工廠;智能制造裝備和工業(yè)軟件市場滿足率分

等8部

12月能制造發(fā)展規(guī)劃》別超過70%和50%,培育150家以上專業(yè)水平

高、服務能力強的系統(tǒng)解決方案供應商

《國家智能制造國家標

2021年智能制造建設的進一步規(guī)范,意味著生產制造

標準體系建設指準委、

11月對于新技術新方法的融入

南(2021版)》工信部

工信支持發(fā)展能夠提高老年人生活質量的家庭服務

《智慧健康養(yǎng)老

部、民機器人;重點發(fā)展外骨骼機器人,以及具有情

2021年產業(yè)發(fā)展行動計

政部、感陪護、娛樂休閑、家居作業(yè)等功能的智能服

10月劃(2021-2025

國家衛(wèi)務型機器人;鼓勵發(fā)展能為養(yǎng)老護理員減負賦

年)》

健委能、提高工作效率及質量的搬運機器人

《中華人民共和

深入實施智能制造,推動機器人等產業(yè)創(chuàng)新發(fā)

國國民經(jīng)濟和社

2021年展;培育壯大人工智能、大數(shù)據(jù)等新興數(shù)字產

會發(fā)展第十四個國務院

03月業(yè),在智能交通、智慧物流、智慧能源等重點

五年規(guī)劃和2035

領域開展試點示范

年遠景目標綱要》

資料來源:賽迪研究院整理

12《未來產業(yè)研究》2024年第2期

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

(二)區(qū)域布局機器人產業(yè)鏈,2022年上半年已集

近年來,我國各地方加快布局聚機器人產業(yè)鏈相關企業(yè)超2600

機器人產業(yè),大力引進產業(yè)鏈龍頭家。

企業(yè),帶動一批在細分領域具有較四、趨勢研判

強競爭力的企業(yè)發(fā)展和壯大,形成大模型賦能人形機器人使之

了以長三角、珠三角、京津冀為主成為具身智能關鍵載體。具身智能

的智能機器人發(fā)展產業(yè)集群。其中,意味著智能系統(tǒng)或機器具備與環(huán)境

京津冀地區(qū)依托新一代信息技術高(物理世界)實時互動的能力,通

層次人才集聚優(yōu)勢,重點聚焦高端過感知和交互實現(xiàn)。大模型賦能人

工業(yè)機器人、服務機器人和特種機形機器人正是“具身智能”當前的

器人等方向,加快提升本體核心零落點,以ChatGPT為代表的語言大

部件自給率,打造機器人產業(yè)鏈式模型能夠模擬近似人類的自然語言

集群優(yōu)勢,2022年上半年底地區(qū)機交流,而多模態(tài)大模型則能讓人形

器人產業(yè)鏈上相關企業(yè)數(shù)量約1000機器人通過“視覺”與環(huán)境進行交

家;長三角地區(qū)依托國內外先進龍互。這些大模型賦予了人形機器人

頭企業(yè)和高校的示范集聚效應,已一個通識大腦,從而能夠順暢地和

建立完善的機器人產業(yè)生態(tài),正在外界對話,還可以增加任務理解、

走向產品應用階段,涌現(xiàn)了一批創(chuàng)拆分和邏輯推理等“決策”能力。

新能力強、成果轉化快的企業(yè),形OpenAI在去年10月正式上線GPT-

成以上海、昆山、無錫等為代表的4V(ision)這一新版本,在GPT-4

產業(yè)集群,2022年上半年已集聚機的基礎上增加了語音與圖像處理功

器人產業(yè)鏈相關企業(yè)超4500家;能。用戶可以直接通過語音與GPT-

珠三角地區(qū)充分發(fā)揮制造業(yè)規(guī)模優(yōu)4V進行交互,并且GPT-4V能夠對

勢,推動工業(yè)機器人在高端制造及圖像進行推理和分析。根據(jù)微軟團

傳統(tǒng)支柱產業(yè)的示范應用,并持續(xù)隊對GPT4V的詳細評測,具有多

聚焦商用服務機器人賽道,形成了模態(tài)輸入的GPT-4V在面對動態(tài)環(huán)

從關鍵零部件到整機和應用的完整境時可以很好地與環(huán)境交互,有作

《未來產業(yè)研究》2024年第2期13

專業(yè)就是實力精準就是品牌

為具身機器人的理解核心的潛力??煽?,并且成本和收益容易衡量

人形機器人產業(yè)化加速,2024和對比的工業(yè)制造場景,人形機器

年或將迎接量產元年。在政策大力人將取代工人從事重復性工作,并

扶持、龍頭企業(yè)積極擴產的情況比傳統(tǒng)工業(yè)機器人更加柔性和通

下,人形機器人邁入量產元年。預用。例如,Agility公司人形機器

計2030年人形機器人需求量約177人Digit目前已用于亞馬遜工廠,

萬臺,全球市場空間有望達1600幫助亞馬遜倉庫員工拾取和移動空

億元左右,2023-2030年CAGR達手提箱等重復性工作。此外,特斯

25%。我國在人形機器人市場占據(jù)拉Optimus、智元“遠征A1”、

先發(fā)優(yōu)勢,不僅擁有世界上規(guī)模最1X“NEO”等機器人也均提出應用

大、門類最齊全、配套最完備的產規(guī)劃,未來將優(yōu)先應用于工廠制造,

業(yè)鏈體系,同時也是人形機器人最例如從事移動搬運、零部件裝配等

大的潛在市場之一,我國新一代年工作,計劃逐步走近家庭,提供清

輕人在技術革新中不斷受益,更愿潔整理、老人陪伴等服務。長遠來

意接受和擁抱前沿技術,這無形中看,人形機器人應用場景豐富,包

降低了人形機器人商業(yè)化的阻力,括家庭保姆、醫(yī)療手術、教育娛樂、

并加速了其迭代優(yōu)化的過程,為形災難救援、國防軍用、太空探索等。

成強大的頂端優(yōu)勢創(chuàng)造了條件。預五、挑戰(zhàn)與機遇

期2024年也將成為中國的“人形機人形機器人作為智能科技和未

器人元年”。來產業(yè)的重要方向,承載著新一輪

人形機器人有望在制造業(yè)場景科技革命和產業(yè)變革的厚望,發(fā)展

率先實現(xiàn)商業(yè)化探索。人形機器人前景廣闊。但不可否認的是,當前

應用落地主要取決于機器人的工作人形機器人還處在起步探索階段,

準確率和工作效率。未來人形機器無論在核心技術、商業(yè)化進程還是

人應用場景將由ToB走向ToC,倫理監(jiān)管等方面,都面臨著諸多挑

第一步先面向環(huán)境相對單純、風險戰(zhàn)。同時,人形機器人產業(yè)也迎來

3、紐約交通局局長珍妮特?薩迪-汗在任的六年時間。

14《未來產業(yè)研究》2024年第2期

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

技術進步加速、零配件企業(yè)紅利、上大量獲取訓練數(shù)據(jù)或者通過人類

車企跨界協(xié)同搶先布局等前所未有標注快速低成本地獲取數(shù)據(jù),可用

的發(fā)展機遇。于訓練機器人學會執(zhí)行新任務新技

挑戰(zhàn)一:多學科交叉融合,能的高質量數(shù)據(jù)非常匱乏。實時性

核心技術尚不成熟。人形機器人是方面,機器人大模型對機器人行動

機械工程、控制科學、人工智能、控制的周期仍太長,無法做到實時

認知科學等多學科高度交叉融合的響應,如谷歌RT-2的演示視頻需要

產物,需要實現(xiàn)多傳感信息融合感2倍速播放才能實現(xiàn)比較流暢的機

知、柔順控制、智能決策規(guī)劃,并器人動作。此外,人形機器人零部

涉及環(huán)境感知、人機交互、大數(shù)據(jù)件眾多,做好軟硬件協(xié)同才能發(fā)揮

處理等諸多前沿課題,這些要求對其硬件水平。距離實現(xiàn)真正的具身

機器人的軟硬件系統(tǒng)帶來了極大的智能機器人還有很長的路要走。

挑戰(zhàn)。以感知交互為例,如何賦予挑戰(zhàn)三:人形機器人的成本問

機器人在復雜動態(tài)環(huán)境下精準感知題和倫理道德問題仍需關注。人形

周圍環(huán)境的能力,高效理解人的語機器人的成本仍然是阻礙其商業(yè)化

言表情、情緒意圖等,還有很大提的主要因素。目前主流的人形機器

升空間。從產業(yè)基礎來看,減速器、人如Atlas、Asimo單臺造價動輒上

伺服電機、控制器等機器人核心零百萬元,仍未觀測到成本的有效下

部件大多依賴進口,部分高端產品降。不同于成本耐受力強、對自動

受制于人。雖然近年來國產化率持化生產有剛性需求的工業(yè)場景,只

續(xù)提升,但在性能、穩(wěn)定性、一致有當制造工藝更加穩(wěn)定、相關核心

性等方面與國外先進產品還存在一零部件的成本將穩(wěn)步下降且量產計

定差距。劃逐漸鋪開后,人形機器人本體成

挑戰(zhàn)二:大模型賦能人形機器本才能實現(xiàn)大幅下降,進而在C端

人仍面臨數(shù)據(jù)、實時性、軟硬件融得到消費者青睞。此外,當人形機

合等多方面困難。數(shù)據(jù)方面,相比器人具備了人類的感知、思考與感

圖像和自然語言處理領域可以從網(wǎng)情之后,將可能出現(xiàn)倫理和道德問

《未來產業(yè)研究》2024年第2期15

專業(yè)就是實力精準就是品牌

題,包括人形機器人的隱私和安全多想象空間,有望成為新的增長點

問題,人形機器人的替代性問題,和競爭高地。

人形機器人是否應該受到道德規(guī)范機遇二:國內零配件企業(yè)預期

的約束,人形機器人是否能夠擁有將迎來第一波紅利。盡管人形機器

道德感等問題仍需進一步考慮。人的大規(guī)模商業(yè)化應用仍有待進一

機遇一:技術創(chuàng)新突破帶來新步探索,但其核心零部件和關鍵技

的增長點。近年來,人形機器人核術已經(jīng)得到了廣泛而長足的發(fā)展。

心技術不斷取得突破,機器人整體國內大部分人形機器人團隊,除涉

性能大幅躍升。在視覺感知方面,足AGI、大模型技術外,也都在

深度相機、計算機視覺、3D重建做諸如控制器、減速器、伺服電機

等技術的進步,使得機器人能夠在等一些核心零部件的自研。核心零

復雜場景下實現(xiàn)精準定位、語義分部件和系統(tǒng)由于其通用性和技術的

割、目標跟蹤等。在聽覺感知方面,可行性,可能將先于人形機器人整

陣列麥克風、波束成形、深度學習機制造企業(yè)更快獲得產業(yè)發(fā)展的第

等技術的應用,大幅提升了機器人一波紅利。核心零部件的研發(fā)成功

的語音識別和定位能力,有望實現(xiàn)將為人形機器人整機制造提供堅實

更自然的語音交互。以ChatGPT為基礎,推動整機性能的提升,且隨

代表的大語言模型有望大幅提升人著技術進步和成本降低,人形機器

形機器人的認知交互水平。而隨人的應用領域將不斷拓展,進而為

著類人手、四足步態(tài)等專門化模型相關零部件企業(yè)帶來豐厚的市場回

的發(fā)展,也將極大拓展人形機器人報。

的運動能力。國內外頭部企業(yè)爭機遇三:車企或將憑借感知、

相發(fā)力,國外特斯拉的Optimus、算法等成熟的汽車供應鏈復用跨界

EngineeredArts的Ameca、國內小人形機器人。車企跨界人形機器人

米的CyberOne等人形機器人產品擁有感知系統(tǒng)優(yōu)勢,人形機器人行

頻頻發(fā)布,技術創(chuàng)新進入快車道。走及越障能力更強。例如,特斯拉

這些技術創(chuàng)新為人形機器人帶來更Optimus采用與特斯拉電動車相同

16《未來產業(yè)研究》2024年第2期

本期主題:人形機器人發(fā)展動向、趨勢研判及有關建議

的全自動駕駛系統(tǒng)FSD和感知計算支持京津冀、長三角、粵港澳大灣

單元,將汽車領域的算法技術復用區(qū)等區(qū)域發(fā)揮創(chuàng)新資源集聚優(yōu)勢,

到機器人上,使Optimus能夠做到在通用核心技術、行業(yè)系統(tǒng)解決方

感知周圍環(huán)境、自主規(guī)劃行動路徑、案、創(chuàng)新應用示范等方面先行先試。

直立行走并保持相對平衡等功能。支持東北、西部等區(qū)域發(fā)揮要素和

小鵬汽車發(fā)布的人形機器人PX-5市場優(yōu)勢,重點建設機器人專用零

的感知、交互也已和汽車領域的部件和本體制造基地。三是在開放

XNGP、XOS技術打通,在底層的合作上,加強國際產業(yè)鏈協(xié)同,提

操作系統(tǒng)、感知能力方面實現(xiàn)核心升全球資源配置能力。支持國內企

技術復用,能夠完成2小時以上的業(yè)與國際巨頭開展技術研發(fā)合作,

室內外行走和越障,感知識別規(guī)劃鼓勵跨國公司在華設立研發(fā)中心,

能力行業(yè)領先。車企成熟的汽車供提升我國在全球創(chuàng)新網(wǎng)絡中的地

應鏈使人形機器人降本路徑清晰,位。推動國內企業(yè)與共建“一帶一

且可為其率先提供應用場景。路”國家在標準、檢測、認證等領

六、舉措建議域開展務實合作,幫助發(fā)展中國家

(一)加強戰(zhàn)略引領,制定產提升機器人應用水平,培育人形機

業(yè)發(fā)展規(guī)劃器人海外新興市場。

一是進一步細化發(fā)展路線圖,(二)聚焦關

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