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2025年,人形機(jī)器人進(jìn)入量產(chǎn)元年,已是不爭(zhēng)的事實(shí)。從國(guó)外來(lái)看,特斯拉的馬斯克,英偉達(dá)的黃仁勛,都是人形機(jī)器人落地應(yīng)用的積極踐行者;而國(guó)內(nèi),將人形機(jī)器人定位于繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車(chē)后的顛覆性產(chǎn)品,市場(chǎng)需求持續(xù)上升,創(chuàng)新應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。這一現(xiàn)象背后不僅反映了科技的進(jìn)步,更預(yù)示著社會(huì)生產(chǎn)生活方式可能發(fā)生的巨大變革。
一、頂層有設(shè)計(jì)
人形機(jī)器人不僅在外觀和行為上模仿人類,更在智能水平上不斷突破,將成為硅谷未來(lái)的重點(diǎn)領(lǐng)域,已經(jīng)成為美國(guó)科技界的共識(shí)。AI芯片龍頭英偉達(dá)將人形機(jī)器人視為下一個(gè)富有潛力的巨大市場(chǎng),創(chuàng)始人黃仁勛,將人形機(jī)器人與汽車(chē)、無(wú)人機(jī)并列為未來(lái)會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的三種產(chǎn)品。
各國(guó)政府對(duì)人形機(jī)器人行業(yè)的政策支持也在持續(xù)增強(qiáng),我國(guó)將人形機(jī)器人列為國(guó)家戰(zhàn)略,十大標(biāo)志性產(chǎn)品之一,旨在加快其作為高端裝備的研發(fā)進(jìn)程,以滿足國(guó)家重大戰(zhàn)略需求,
2023年10月,國(guó)家重磅發(fā)布《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》,將人形機(jī)器人定位為繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車(chē)后的顛覆性產(chǎn)品,將對(duì)社會(huì)產(chǎn)業(yè)變革和全球競(jìng)爭(zhēng)格局產(chǎn)生顛覆性影響。該政策為行業(yè)的發(fā)展提供了明確的方向和支持,鼓勵(lì)企業(yè)突破關(guān)鍵技術(shù),培育重點(diǎn)產(chǎn)品,并積極拓展應(yīng)用場(chǎng)景。
人形機(jī)器人作為通用人工智能落地的重要方向之一、新質(zhì)生產(chǎn)力的前沿方向和首發(fā)經(jīng)濟(jì)的重要分支,引起了各級(jí)政府的高度重視,北京、上海、杭州、重慶、南京、成都等地紛紛出臺(tái)了一系列支持性政策措施,根據(jù)各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)特色和發(fā)展優(yōu)勢(shì),制定了針對(duì)性的人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
國(guó)家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心(“國(guó)地中心”),是目前我國(guó)發(fā)展人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要載體,該中心當(dāng)前一個(gè)重要任務(wù)是組建機(jī)器人訓(xùn)練場(chǎng)收集數(shù)據(jù)。2024年12月27日,北京國(guó)地共建具身智能機(jī)器人創(chuàng)新數(shù)據(jù)采集基地亮相,可容納100個(gè)人形機(jī)器人同時(shí)訓(xùn)練,預(yù)計(jì)到2027年這一數(shù)字將達(dá)1000個(gè);12月28日,上海提出“搭建超大規(guī)模城市級(jí)的模擬應(yīng)用場(chǎng)景,率先賦能具身智能、自動(dòng)駕駛等大模型實(shí)訓(xùn)”,上海市還發(fā)布了全國(guó)首批涵蓋《人形機(jī)器人分類分級(jí)應(yīng)用指南》。
地方政府還通過(guò)設(shè)立專項(xiàng)基金、提供稅收優(yōu)惠以及搭建公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)等多種方式,降低企業(yè)的研發(fā)成本,加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化。重慶市產(chǎn)業(yè)投資母基金和產(chǎn)業(yè)資本、社會(huì)資本、有關(guān)區(qū)縣以市場(chǎng)化方式共同出資組建具身智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)投資基金。
成都則表示,力爭(zhēng)到2026 年,打造 100 款機(jī)器人新品,打造100個(gè)標(biāo)桿示范場(chǎng)景,建成全國(guó)人形機(jī)器人研發(fā)制造增長(zhǎng)極和示范應(yīng)用新高地。
各地政府還積極推動(dòng)跨區(qū)域合作,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新,形成集群效應(yīng),為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的快速崛起奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),國(guó)家隊(duì)也正式入場(chǎng),致力于探索和推動(dòng)人形機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)機(jī)器人本體企業(yè)約上千家,內(nèi)卷加劇是不爭(zhēng)的事實(shí),出海是出路,然而,出海后競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手仍是國(guó)內(nèi)同行,企業(yè)生存壓力將越來(lái)越大,該如何破局呢?市場(chǎng)新機(jī)會(huì)在哪里呢?那就是人形機(jī)器人。
機(jī)器人與新技術(shù)的融合能夠創(chuàng)造新的機(jī)會(huì),國(guó)內(nèi)廠商必須提升核心競(jìng)爭(zhēng)力,向高端發(fā)展,人形機(jī)器人是未來(lái)的方向,企業(yè)追求高精度、高節(jié)拍、低誤識(shí)別率、提升軌跡精度,是和人形機(jī)器人的追求是一致的,機(jī)器人企業(yè)有望轉(zhuǎn)型人型機(jī)器人企業(yè),與我國(guó)布局人形機(jī)器人的大小企業(yè)一起,在全球樹(shù)立起“中國(guó)造”新坐標(biāo)。
二、行業(yè)有活力
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)具有較高的附加值和廣闊的市場(chǎng)規(guī)模,專業(yè)預(yù)測(cè),2028年人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將增至138億美元,5年內(nèi)年均復(fù)合增長(zhǎng)率高達(dá)50.4%,而我國(guó)2024年市場(chǎng)規(guī)模已達(dá) 27.6 億元,2026年將超百億元。
隨著認(rèn)知智能基礎(chǔ)模型和物理智能基礎(chǔ)模型的快速發(fā)展,重工業(yè)和制造業(yè)領(lǐng)域?qū)θ诵螜C(jī)器人技術(shù)的投資正在激增,作為算力霸主的英偉達(dá)正在押注人形機(jī)器人技術(shù),希望其能成為公司下一個(gè)重要增長(zhǎng)動(dòng)力。全球主要科技與風(fēng)頭巨頭如微軟、亞馬遜、三星、騰訊、華為、OpenAI、軟銀集團(tuán)等紛紛投資人形機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司或直接進(jìn)場(chǎng)研發(fā)。
越來(lái)越多的公司涌入這一領(lǐng)域,科技巨頭加碼布局,眾多初創(chuàng)公司涌現(xiàn),共同構(gòu)成了充滿活力且多元化的市場(chǎng)格局,有人稱,2025年是人形機(jī)器人行業(yè)“百機(jī)大戰(zhàn)”之年。
截至2024年年底,全球人形機(jī)器人整機(jī)公司數(shù)量已經(jīng)接近150家,國(guó)內(nèi)公司數(shù)量也超過(guò)80家,占差不多三分之二,彰顯出中國(guó)在這一領(lǐng)域的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)許多初創(chuàng)企業(yè)源自高校的科研團(tuán)隊(duì),憑借對(duì)前沿技術(shù)的敏銳洞察和不懈追求,正逐漸成為行業(yè)內(nèi)的中堅(jiān)力量。
今年大廠入局已成明顯趨勢(shì)。隨著人形機(jī)器人前景逐漸明晰,這些有錢(qián)、有技術(shù)的大廠不僅以投資者身份入局,并且親自下場(chǎng)。廣汽集團(tuán)發(fā)布其具身智能人形機(jī)器人GoMate,上海矩陣超智集成系統(tǒng)有限公司發(fā)布自主研發(fā)的全尺寸通用人形機(jī)器人原型機(jī)MATRIX-1;上海電氣在公告中透露,公司將積極布局特種機(jī)器人和智能機(jī)器人產(chǎn)品研制,聚焦特殊應(yīng)用場(chǎng)景以及柔性制造場(chǎng)景。
對(duì)于初創(chuàng)公司,主要有兩類:一類專注于具身智能大模型(機(jī)器人通用大腦)、一類專注于人形機(jī)器人本體(本體+小腦),國(guó)內(nèi)擁有全球最多的人形機(jī)器人本體初創(chuàng)公司。
如果從技術(shù)路線上細(xì)分,我國(guó)入局人形機(jī)器人企業(yè)可分為兩類,一類沿襲[英偉達(dá)]路線,如國(guó)內(nèi)入局具身智能賽道佼佼者華為,其重要的突破點(diǎn)是彌合“模擬到現(xiàn)實(shí)的鴻溝”,以確保在虛擬環(huán)境中訓(xùn)練的人形機(jī)器人能在現(xiàn)實(shí)世界中有效運(yùn)行。一類沿襲[特斯拉]路線,切入人形機(jī)器人本體制造,如小鵬汽車(chē)、小米等企業(yè)。
近年,人形機(jī)器人成為資本市場(chǎng)的熱門(mén)領(lǐng)域,從美國(guó)到中國(guó),風(fēng)險(xiǎn)投資基金和產(chǎn)業(yè)資本紛紛涌入,促進(jìn)了行業(yè)進(jìn)入史詩(shī)級(jí)風(fēng)口。2024年,融資總額超70億,有25起達(dá)到了億元級(jí)別,智元機(jī)器人自2023年以來(lái)完成了6輪融資,總金額超過(guò)17億元人民幣。
二級(jí)資本市場(chǎng)上,人形機(jī)器人主題活躍,截至2024/12/24,機(jī)器人指數(shù)漲幅26.8%,跑贏機(jī)械設(shè)備19.0個(gè)百分點(diǎn)。
在人形機(jī)器人投資浪潮中,最先受益的是人形機(jī)器人本體初創(chuàng)企業(yè),接連完成多輪且大額融資,催生了一批高估值的人形機(jī)器人本體初創(chuàng)公司;國(guó)內(nèi)形成兩強(qiáng)格局,“北”[智元機(jī)器人]、“南”[銀河通用],并出現(xiàn)百花齊放局面,如星動(dòng)紀(jì)元、宇樹(shù)科技、本末科技都是其中的代表。
國(guó)外有人認(rèn)為,人形機(jī)器人終是巨頭的游戲,絕大多數(shù)初創(chuàng)企業(yè)將倒在商業(yè)化進(jìn)程中。這不盡然,改革開(kāi)放的歷史已證明,我國(guó)的良好大環(huán)境,可以涌現(xiàn)出從初創(chuàng)到影響世界的大鱷。
比如,偉景智能公司進(jìn)入人形機(jī)器人賽道,搭載了自研的ViEye立體視覺(jué)系統(tǒng),擁有亞毫米級(jí)別的精度設(shè)計(jì),從底層上保證人形機(jī)器人在精細(xì)化場(chǎng)景的操作優(yōu)勢(shì)。能夠?qū)崿F(xiàn)高度精細(xì)化手眼伺服協(xié)同操作。
但有一個(gè)擔(dān)心是,除了華為少數(shù)企業(yè),國(guó)內(nèi)大廠并沒(méi)有針對(duì)人形機(jī)器人推出專門(mén)大模型,絕大多數(shù)人形機(jī)器人本體初創(chuàng)企業(yè)走分層端到端大模型路線,依托科技大廠多模態(tài)通用大模型賦能,自研操作小模型;而大模型決定了人形機(jī)器人泛化能力,是現(xiàn)階段人形機(jī)器人商業(yè)化核心壁壘。
我們提醒布局人形機(jī)器人的企業(yè),要制定合理的市場(chǎng)策略,平衡價(jià)格與技術(shù)、利潤(rùn)之間的關(guān)系,同時(shí),希望行業(yè)通過(guò)加強(qiáng)合作,共享技術(shù)資源和市場(chǎng)資源,提高行業(yè)的整體競(jìng)爭(zhēng)力。
比如樂(lè)聚機(jī)器人通過(guò)融合鴻蒙生態(tài)鏈打造的全尺寸人形機(jī)器人平臺(tái),借助鴻蒙資源優(yōu)勢(shì),推出的“KUAVO”夸父機(jī)器人,能夠基于鴻蒙生態(tài),實(shí)現(xiàn)更大范圍的落地場(chǎng)景探索。
三、應(yīng)用有突破
如果說(shuō),剛剛過(guò)去的2024年是人形機(jī)器人覺(jué)醒之年,那么,2025就會(huì)是人形機(jī)器人量產(chǎn)元年,人形機(jī)器人作為AI領(lǐng)域極具代表性的實(shí)體,正在大模型催化下加速產(chǎn)業(yè)化落地。
工信部2023年11月發(fā)布的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確,到2027年,產(chǎn)業(yè)加速實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展,應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富,相關(guān)產(chǎn)品深度融入實(shí)體經(jīng)濟(jì),成為重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎。
人形機(jī)器人是新質(zhì)生產(chǎn)力背景下制造業(yè)的智能變革,也是時(shí)代的要求,2025年至2030年,勞動(dòng)力供給缺口預(yù)計(jì)將達(dá)到2000萬(wàn)人。BCC預(yù)測(cè),全球人形機(jī)器人市場(chǎng)價(jià)值目前約為780億美元,預(yù)計(jì)到2029年底將達(dá)到1650億美元,到2035年出貨量將達(dá)140萬(wàn)臺(tái)。
工業(yè)領(lǐng)域?qū)⑹侨诵螜C(jī)器人最先施展能力的舞臺(tái),預(yù)計(jì)從2025年到2027年,人形機(jī)器人將大規(guī)模地進(jìn)行自動(dòng)化操作和生產(chǎn)過(guò)程中的人機(jī)協(xié)作,參與到危險(xiǎn)作業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),從而提高生產(chǎn)效率與安全性,直到2028年,消費(fèi)市場(chǎng)才會(huì)迎來(lái)人形機(jī)器人的大規(guī)模進(jìn)入。
目前,特斯拉發(fā)布了Optimus在工業(yè)領(lǐng)域的新應(yīng)用——分揀電池,展示了其在分揀效率、視覺(jué)與識(shí)別技術(shù)、動(dòng)作協(xié)調(diào)與控制、手部靈活性和抓握精度等方面的升級(jí)。Figure AI與寶馬達(dá)成合作,并向其交付了人形機(jī)器人,人形機(jī)器人Figure 01自主搬運(yùn)箱子并準(zhǔn)確地將其放置于傳送臺(tái)流水線上;
Agility Robotics的全尺寸人形機(jī)器人,初期業(yè)務(wù)探索主要聚焦在戶外無(wú)人配送領(lǐng)域,嘗試“最后一公里配送”的實(shí)施方案,在未獲得良好市場(chǎng)反饋后,將目標(biāo)轉(zhuǎn)向倉(cāng)儲(chǔ)物流領(lǐng)域,專注于物料搬運(yùn)任務(wù)。
應(yīng)用,首先要有應(yīng)用方。比如德國(guó)老牌汽車(chē)零部件供應(yīng)商舍弗勒集團(tuán),將大量采購(gòu)人形機(jī)器人,用于其全球工廠網(wǎng)絡(luò)。
2025年人形機(jī)器人“大腦、小腦、肢體”等關(guān)鍵技術(shù)將加速突破,不再是“唱歌、跳舞”的玩具,而是能真正“干活”的工具。人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)已成,正從產(chǎn)業(yè)形成期過(guò)渡到產(chǎn)業(yè)擴(kuò)張期。
我國(guó)有豐富的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和消費(fèi)場(chǎng)景,人形機(jī)器人將越來(lái)越多地從炫技走向場(chǎng)景應(yīng)用,會(huì)分為三個(gè)階段:第一階段,在半開(kāi)放的場(chǎng)景做一些半結(jié)構(gòu)化的工作;第二階段是更加泛化的應(yīng)用場(chǎng)景,第三階段才是真正走入家庭。
從我國(guó)企業(yè)個(gè)體來(lái)看,去年走在商業(yè)化前列的,大多都在戰(zhàn)略合作和數(shù)據(jù)采集階段,2025年有望放量,產(chǎn)業(yè)化落地。部分企業(yè)的人形機(jī)器人已經(jīng)開(kāi)始在工廠、活動(dòng)場(chǎng)所等實(shí)際場(chǎng)景中執(zhí)行任務(wù),標(biāo)志著技術(shù)正逐步邁向?qū)嵱没?/p>
華為去年9月下旬聯(lián)合多類機(jī)器人廠商伙伴,正式啟動(dòng)了具身智能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心,旨在推動(dòng)具身智能技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)線上的廣泛應(yīng)用,解決更多實(shí)際難題,進(jìn)一步提升了中國(guó)在全球智能制造領(lǐng)域的地位。
非夕科技人形機(jī)器人以精密制造為主,開(kāi)發(fā)的Dexterous機(jī)器人以高精度的手部操作能力為特色,能夠完成如精密零件裝配、電子產(chǎn)品制造等高復(fù)雜度任務(wù),已經(jīng)在中國(guó)多個(gè)電子制造企業(yè)中投入使用,其精細(xì)化的能力為提升生產(chǎn)效率提供了重要支持。
從單產(chǎn)到量產(chǎn),這是一個(gè)質(zhì)的飛躍。量產(chǎn)要有生產(chǎn)基地,要有制造團(tuán)隊(duì),并且,設(shè)計(jì)的型號(hào)是否為量產(chǎn)型號(hào),還有,要建造自己的生產(chǎn)設(shè)施,并組建一支專注于大規(guī)模生產(chǎn)的制造團(tuán)隊(duì),開(kāi)設(shè)生產(chǎn)線,配備組裝機(jī)器人各部位的工作站、測(cè)試區(qū)域……
量產(chǎn)與應(yīng)用是相輔相成的,國(guó)際巨頭馬斯克表示,今年目標(biāo)是制造數(shù)千臺(tái)擎天柱人形機(jī)器人,未來(lái)兩年每年翻10倍,我國(guó)人形機(jī)器人量產(chǎn)臨近。
有報(bào)道,四川具身人形機(jī)器人科技有限公司于 2024 年 12 月推出了四川首臺(tái)全自主產(chǎn)權(quán)的雙足式商用人形機(jī)器人原型機(jī) ——“天行者 1 號(hào)”,今年 3 月開(kāi)始進(jìn)行部分量產(chǎn)。
優(yōu)必選在2024年半年報(bào)中提到,通過(guò)與領(lǐng)先的新能源汽車(chē)制造商和汽車(chē)及3C領(lǐng)域的公司合作,開(kāi)始將Walker S系列人形機(jī)器人商業(yè)化,量產(chǎn)版本預(yù)計(jì)將在2025年中后期推出。
智元機(jī)器人作為中國(guó)人形機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)軍者,公司研發(fā)的機(jī)器人已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)和物流領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用,其靈活的操作能力與高效的運(yùn)行表現(xiàn)獲得了市場(chǎng)的高度認(rèn)可。
高盛預(yù)測(cè),人形機(jī)器人有望在2024年~2027年間率先應(yīng)用于工廠,我國(guó)是制造大國(guó),有豐富的人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景,為應(yīng)用突破創(chuàng)造了條件。
應(yīng)用的突破,更要依靠技術(shù)突破;資本是推動(dòng)企業(yè)發(fā)展的重要力量,技術(shù)是更本質(zhì)的內(nèi)驅(qū)力。概括地說(shuō),人機(jī)交互、環(huán)境感知、運(yùn)動(dòng)控制這三大核心能力正逐步實(shí)現(xiàn)突破,催化人形機(jī)器人行業(yè)迎來(lái)應(yīng)用拐點(diǎn)。
截至2023年,我國(guó)已累計(jì)申請(qǐng)6618件人形機(jī)器人技術(shù)專利,成為技術(shù)專利數(shù)量最多的國(guó)家。AI技術(shù)的進(jìn)步為人形機(jī)器人注入了強(qiáng)大的“大腦”,使得機(jī)器人具備了一定的認(rèn)知和決策能力;硬件技術(shù)的改進(jìn),使得人形機(jī)器人的行動(dòng)能力得到了增強(qiáng)。
具身智能是當(dāng)前人形機(jī)器人行業(yè)的一個(gè)熱門(mén)概念,強(qiáng)調(diào)機(jī)器人通過(guò)實(shí)體的物理交互來(lái)實(shí)現(xiàn)智能,而不是僅僅依賴于軟件算法,改變了傳統(tǒng)機(jī)器人只能按照預(yù)設(shè)程序執(zhí)行任務(wù),提升了交互能力。
從應(yīng)用角度說(shuō),技術(shù)的內(nèi)驅(qū)力一定要和市場(chǎng)需求結(jié)合,了解終端客戶到底需要什么類型的產(chǎn)品、解決什么樣的問(wèn)題,找準(zhǔn)定位,以免機(jī)器人的技術(shù)與客戶實(shí)際需求差異較大,導(dǎo)致供需錯(cuò)配。
然而,人形機(jī)器人仍處于規(guī)模化初期,行業(yè)仍在致力于降本、提高產(chǎn)品精度和擴(kuò)大規(guī)模,我國(guó)人形機(jī)器人的應(yīng)用,還面臨著諸多挑戰(zhàn)。
成本控制與優(yōu)化對(duì)于人形機(jī)器人企業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程至關(guān)重要,有助于人形機(jī)器人的大規(guī)模推廣和應(yīng)用,目前存在卡脖子的問(wèn)題,是制造成本較高,無(wú)法適應(yīng)多場(chǎng)景的不同需求。
早期,市場(chǎng)上的人形機(jī)器人產(chǎn)品成本或售價(jià)普遍超過(guò)200萬(wàn)美元,遠(yuǎn)高于普通工業(yè)機(jī)器人,小米2022年發(fā)布首款全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne“鐵大”,每臺(tái)成本大概六、七十萬(wàn)元,同時(shí),人形機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)也需要投入大量資金和人力,這限制了人形機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化落地。
特斯拉計(jì)劃將Optimus的成本降至1萬(wàn)美元以下,這一目標(biāo)一旦實(shí)現(xiàn),將為行業(yè)的全面普及打開(kāi)大門(mén)。2024年5月,宇樹(shù)科技發(fā)布了一款名為Unitree G1,基礎(chǔ)款售價(jià)僅為9.9萬(wàn)元。
偉景智能在2025年前實(shí)現(xiàn)低成本、可量產(chǎn)的人形機(jī)器人產(chǎn)品,并利用其硬件本體的技術(shù)專利與軟件控制與算法,將人形機(jī)器人成本控制在15萬(wàn)元人民幣以內(nèi)。
企業(yè)需要從多個(gè)方面入手,優(yōu)化生產(chǎn)流程,通過(guò)引入先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和管理模式,提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)過(guò)程中的資源浪費(fèi)和時(shí)間成本。
就目前來(lái)說(shuō),相比傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人,人形機(jī)器人可靠性偏低,由于傳統(tǒng)機(jī)械臂成本更低、應(yīng)用更簡(jiǎn)單,具身智能將在傳統(tǒng)機(jī)械臂上率先落地。比如,目前星動(dòng)紀(jì)元的五指靈巧手星動(dòng)XHAND1已經(jīng)能夠真正像人手一樣可使用包括不限于螺釘鉆、錘子、取液槍等更多種多樣的工具,完成更通用、靈巧性更強(qiáng)、復(fù)雜度更高的百種以上操作任務(wù)。
人形機(jī)器人企業(yè)要承受一段時(shí)間的純投入,2025年開(kāi)啟量產(chǎn)元年后,隨著規(guī)模擴(kuò)大和大模型成熟,成本降低且性能提升。
我們要認(rèn)識(shí)到,人形機(jī)器人的應(yīng)用拓展,面臨著諸多技術(shù)挑戰(zhàn),比如,高質(zhì)量的的數(shù)據(jù)仍是發(fā)展人形機(jī)器人當(dāng)下一個(gè)卡點(diǎn),采集方法的局限性和底層算法模型尚未統(tǒng)一限制了人形機(jī)器人的學(xué)習(xí)和適應(yīng)能力。不僅我國(guó),世界業(yè)界也正在積極補(bǔ)齊短板,如特斯拉等公司開(kāi)展大規(guī)模真機(jī)數(shù)據(jù)采集。
只有提升數(shù)據(jù)維度,如增加觸覺(jué)等數(shù)據(jù)輸入,滿足工業(yè)和實(shí)際場(chǎng)景需求,采用虛實(shí)結(jié)合的技術(shù)路徑,提升數(shù)據(jù)集量級(jí),通過(guò)低成本方式,高質(zhì)量地獲取數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練,是量產(chǎn)前要解決的關(guān)鍵問(wèn)題,
人形機(jī)器人需要在訓(xùn)練中不斷成長(zhǎng),才能像人一樣的活動(dòng)并完成任務(wù),高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是其自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。然而,現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)往往存在多樣性和復(fù)雜性,難以直接用于機(jī)器訓(xùn)練,欣喜的是近日成立的央企——中國(guó)數(shù)聯(lián)物流集團(tuán),將為這一問(wèn)題找到解決方案。
智元機(jī)器人去年年底,聯(lián)合上海人工智能實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心宣布開(kāi)源 AgiBot World 百萬(wàn)真機(jī)數(shù)據(jù)集,場(chǎng)景范圍覆蓋面擴(kuò)大100倍,數(shù)據(jù)質(zhì)量從實(shí)驗(yàn)室級(jí)上升到工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn),高質(zhì)量的數(shù)據(jù)集對(duì)于當(dāng)下人形機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展尤為重要,智元機(jī)器人方面稱,將陸續(xù)開(kāi)源千萬(wàn)仿真數(shù)據(jù),以支持更泛化和更通用的大模型訓(xùn)練,
為了提高人形機(jī)器人的訓(xùn)練效率,要在AI、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等前沿技術(shù)的基礎(chǔ)上,建立一套利用虛擬世界對(duì)人形機(jī)器人進(jìn)行訓(xùn)練的方法。但先從真實(shí)環(huán)境采集數(shù)據(jù)投入仿真環(huán)境 ,讓機(jī)器人在仿真環(huán)境里做充分學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,再將其拉到現(xiàn)實(shí)世界里歷練,這個(gè)過(guò)程由于有相當(dāng)一部分在虛擬環(huán)境中進(jìn)行,因此不僅可以加快訓(xùn)練速度,還可以降低硬件損耗。
不可否認(rèn),我國(guó)在算法上已取得很大的成就,而人形機(jī)器人的重點(diǎn)是算法整合,其設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)需要整合多種技術(shù)算法,如語(yǔ)言認(rèn)知、視覺(jué)智能和行為識(shí)別等,使機(jī)器人能夠像人類一樣理解、適應(yīng)和應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜情況,但目前的情況是,算法整合困難,仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
按照智能化程度,人形機(jī)器人可被分為L(zhǎng)0至L5六個(gè)層級(jí),應(yīng)用也要循序漸進(jìn)。受限于交互能力及協(xié)同能力等技術(shù)的發(fā)展,人形機(jī)器人的市場(chǎng)滲透較低,只能從環(huán)境相對(duì)封閉,工序相對(duì)簡(jiǎn)單且標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)景開(kāi)始,有標(biāo)準(zhǔn)的操作流程,有明確的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn),然后,從一般應(yīng)用,逐漸過(guò)渡進(jìn)入到高精、高速、高潔凈等高端應(yīng)用場(chǎng)景中。
當(dāng)前,盡管人形機(jī)器人已經(jīng)在一些特定環(huán)境中展現(xiàn)出應(yīng)用潛力,但它們?cè)谟绊懮a(chǎn)節(jié)拍的關(guān)鍵環(huán)節(jié)中的作用仍然有限。當(dāng)前的應(yīng)用主要集中在生產(chǎn)線的“一頭一尾”,比如機(jī)器人可以在產(chǎn)業(yè)前端搬運(yùn)上下料,到生產(chǎn)末端進(jìn)行質(zhì)檢、搬運(yùn)成品人形機(jī)器人需具備長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的能力,以確保服務(wù)的可靠性和穩(wěn)定性。
在制造行業(yè),尤其是在電子、汽車(chē)等領(lǐng)域,需要具備高精度操作能力的人形機(jī)器人來(lái)完成組裝、焊接等精細(xì)任務(wù),這對(duì)機(jī)器人的感知能力和運(yùn)動(dòng)控制提出了更高要求。
還有一個(gè)產(chǎn)品是面向?qū)S檬袌?chǎng)還是面向通用市場(chǎng)的問(wèn)題,通用市場(chǎng)足夠大,而專有市場(chǎng)更利于精細(xì)化。2025年,企業(yè)可能偏向放棄“通用人形機(jī)器人”,而對(duì)機(jī)器人進(jìn)行專業(yè)化、場(chǎng)景化的改造。初期功能單一,后逐步成熟轉(zhuǎn)為通用型機(jī)器人,由To B轉(zhuǎn)為T(mén)o C。可以暢想,100年后大街上將到處都是人形機(jī)器人,普及程度將是汽車(chē)10倍
四、生產(chǎn)有鏈路
人形機(jī)器人要想實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到市場(chǎng)的順利過(guò)渡,并在未來(lái)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,不僅需要不斷的技術(shù)突破,還需要構(gòu)建一個(gè)健康、可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。人形機(jī)器人涉及機(jī)械、電器 、材料、傳感、控制、人工智能等多個(gè)學(xué)科的交叉與融合,被國(guó)際公認(rèn)為是機(jī)器人技術(shù)的集大成者和制高點(diǎn)。人形機(jī)器人價(jià)值量占比:感知系統(tǒng)14.55%,靈巧手17.98%,旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器19.64%,線性執(zhí)行器19.64%,碳纖維17.18%。
任何產(chǎn)品都要有生產(chǎn)鏈作支撐,作為制造大國(guó),我國(guó)有完整制造體系,與電動(dòng)汽車(chē)一樣,我國(guó)人形機(jī)器人的發(fā)展將較快、落地扎實(shí),量產(chǎn)容易,來(lái)源于我國(guó)堅(jiān)實(shí)的供應(yīng)鏈基礎(chǔ)和完善的產(chǎn)業(yè)鏈。
就目前來(lái)說(shuō),在人形機(jī)器人供應(yīng)鏈體系中,元器件的質(zhì)量需要突破。比如柔輪易疲勞斷裂導(dǎo)致機(jī)器人故障率增加、諧波減速器傳動(dòng)速比受限影響精度與響應(yīng)速度、無(wú)框力矩電機(jī)溫升控制困難導(dǎo)致整機(jī)能效下降等。
我國(guó)極亞精機(jī)推出SW-HMG系列諧波減速器,相較于全球行業(yè)最高水平實(shí)現(xiàn)了100%的提升,能夠滿足更為嚴(yán)苛的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景需求;本末科技是業(yè)內(nèi)為數(shù)不多擁有機(jī)器人關(guān)節(jié)生產(chǎn)技術(shù),擁有深厚的沉淀和較強(qiáng)的技術(shù)能力。
車(chē)企和科技大廠與機(jī)器人供應(yīng)鏈在軟件、硬件、研發(fā)和銷(xiāo)售等方面存在高度重疊,而隨著頭部公司的陸續(xù)入局,人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也將顯著加速。比如,特斯拉人形機(jī)器人采用了全部由特斯拉自主設(shè)計(jì)和制造的執(zhí)行器和傳感器。
從核心零部件到人形機(jī)器人本體,國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了一批新銳企業(yè),整體公司的規(guī)模不大,但深耕專屬領(lǐng)域,擁有一項(xiàng)或多項(xiàng)技術(shù)構(gòu)建的知識(shí)產(chǎn)權(quán),在國(guó)內(nèi)技術(shù)當(dāng)中處于絕對(duì)領(lǐng)跑地位,并有望成為未來(lái)“獨(dú)角獸”企業(yè),具有顛覆傳統(tǒng)業(yè)態(tài),重塑產(chǎn)業(yè)價(jià)值的能力。
比如偉景智能是國(guó)內(nèi)立體智能視覺(jué)的領(lǐng)跑者,公司擁有3D立體智能相機(jī)整體解決方案,自主研發(fā)了基于“立體視覺(jué)+自然學(xué)習(xí)(Natural Learning?)”的雙目智能視覺(jué)技術(shù),具備可認(rèn)知、可學(xué)習(xí)、累積性、疊加性等特性。再比如,樂(lè)聚機(jī)器人成立于2016年3月24日,專注于機(jī)器人核心控制技術(shù)研究、掌握了從機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、核心部件制造到人工智能算法研發(fā)的一系列先進(jìn)技術(shù)。
從地域角度看,四川有人形機(jī)器人全產(chǎn)業(yè)鏈的配套,產(chǎn)業(yè)的主要承載地為成都和綿陽(yáng),一個(gè)是新技術(shù)企業(yè)聚集地,一個(gè)是重裝之城。成都表示,到2026年,聚集100家產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模突破600億元。
杭州將以“最優(yōu)本體+最強(qiáng)大腦”為重點(diǎn),加快構(gòu)建人形機(jī)器人整機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用的一體化創(chuàng)新體系和全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài),到2029年,產(chǎn)業(yè)規(guī)模實(shí)現(xiàn)跨越式增長(zhǎng),全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系和產(chǎn)業(yè)集群基本成型。
資本市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的投資主要集中在核心零部件(如伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、減速器和傳感器)的研發(fā),以及具體場(chǎng)景應(yīng)用的落地上,中國(guó)企業(yè)通過(guò)對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)和傳感器的國(guó)產(chǎn)化替代,有望降低整機(jī)成本,提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈初步形成,正在持續(xù)優(yōu)化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)突破。
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)持續(xù)繁榮的關(guān)鍵在于全產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同創(chuàng)新,在軟件層面,人形機(jī)器人的智能化與自主性主要依賴于AI大模型、3D視覺(jué)技術(shù),以及操作系統(tǒng)、控制算法等一系列關(guān)鍵技術(shù)。
在硬件層面,人形機(jī)器人的性能受到材料科學(xué)、電機(jī)技術(shù)、傳感器等關(guān)鍵組件進(jìn)步的深刻影響。高性能釹鐵硼永磁材料的應(yīng)用,顯著提升了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效能與節(jié)能性,為人形機(jī)器人的動(dòng)力系統(tǒng)帶來(lái)了革命性的變革;PEEK(聚醚醚酮)等輕質(zhì)高強(qiáng)度材料的使用,有效減輕了機(jī)器人的重量,進(jìn)一步增強(qiáng)了其靈活性與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。此外,減速器、傳感器、絲杠、空心杯電機(jī)等核心零部件的研發(fā)也取得了顯著進(jìn)展。
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)外溢效益明顯,與多產(chǎn)業(yè)相互促進(jìn),人形機(jī)器人量產(chǎn)將帶動(dòng)相關(guān)零部件需求。為了配合實(shí)現(xiàn)降價(jià)目標(biāo),人形機(jī)器人廠商們正尋求增加國(guó)產(chǎn)化器件替代率。
人形機(jī)器人量產(chǎn)將促進(jìn)技術(shù)成熟和上游核心零部件發(fā)展,特別是減速器、 電機(jī)、傳感器、絲桿等高價(jià)值部件,當(dāng)前的人形機(jī)器人普遍采用鋰電池技術(shù),但續(xù)航能力有限,難以滿足長(zhǎng)時(shí)間高強(qiáng)度工作的需求。新型電池技術(shù)或能量回收機(jī)制的研發(fā),將成為提升機(jī)器人運(yùn)行效率的重要方向。
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈正處于從概念"0"向商業(yè)化落地"1"的加速推進(jìn)階段,核心零部件國(guó)產(chǎn)化,是重點(diǎn),目前人形機(jī)器人零部件領(lǐng)域,內(nèi)資品牌起步晚且市場(chǎng)份額仍較小,未來(lái)有望迎來(lái)市場(chǎng)規(guī)模加速增長(zhǎng)疊加市場(chǎng)份額持續(xù)提升的雙重驅(qū)動(dòng)。
從我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展可看到這一趨勢(shì),與10年前相比,現(xiàn)在進(jìn)入機(jī)器人行業(yè)的門(mén)檻明顯降低,采購(gòu)零部件就能組裝一臺(tái)機(jī)器人,零部件成本降低推動(dòng)機(jī)器人成本下降,2024年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)中,國(guó)產(chǎn)占比超過(guò)50%,其中協(xié)作機(jī)器人的國(guó)產(chǎn)占比超過(guò)90%,把進(jìn)口的外資品牌全卷出去了。
人形機(jī)器人本質(zhì)上由多個(gè)“芯片器官”組成。人形機(jī)器人需要6-8種不同類型的芯片,包括中央控制、運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)、語(yǔ)音、傳感器和通信處理芯片,以完成全身調(diào)度、環(huán)境感知和與人類交流。
我國(guó)芯片制造在西方打壓下正在負(fù)重前行,這一產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步,也將為人形機(jī)器人發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),在人形機(jī)器人的硬件成本中,電機(jī)的減速器、傳感器等關(guān)鍵部件占比較大,硬件技術(shù)的改進(jìn)使得關(guān)鍵部件的成本有所下降。
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)目前成熟的發(fā)展模式還沒(méi)有“跑”出來(lái),因?yàn)槠渲猩婕暗募夹g(shù)棧、軟硬件類型、產(chǎn)品形態(tài)、商業(yè)模式有諸多的差異化,尚處于“百家爭(zhēng)鳴”階段。隨著市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)與技術(shù)的迭代,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將形成更加協(xié)同的產(chǎn)業(yè)鏈網(wǎng)絡(luò),促進(jìn)原材料供應(yīng)商、部件制造商、整機(jī)組裝商之間的深度合作。
結(jié)語(yǔ):人形機(jī)器人正加速融入人類社會(huì),改變我們的生產(chǎn)和生活方式,未來(lái)幾年,這一領(lǐng)域?qū)⒂瓉?lái)更大規(guī)模的技術(shù)突破和市場(chǎng)增長(zhǎng),成為驅(qū)動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)變革的重要力量。
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