从20世纪60年代发展至今,人形机器人已经从初步探索阶段(1960-1990)、技术积累阶段(1991-2021)迈向具身智能爆发阶段(2022-至今)。随着大模型等通用人工智能技术快速发展,人形机器人已成为当前全球关注焦点。目前,人形机器人行业基本形成以美国、中国、日本、欧盟等为代表的国际发展格局。在顶层战略部署、科技计划牵引支持下,产业链各环节企业及社会资本纷纷入局加码,带领人形机器人走向新一轮的技术变革与产业变革。
2023年以来,人形机器人整机开启快速迭代**。目前,国内超过80家企业、国外超过25家企业已发布人形机器人整机产品,发布主体包括创新中心、科技巨头、初创公司、科研院校、跨界厂商等。整机产品包括宇树的H1/G1、小米的Cyberone、优必选的Walker S、智元的远征A1/A2、傅利叶的GR-1/GR-2、银河通用的Galbot、乐聚的KUAVO、星动纪元的STAR1、松延动力的Dora、加速进化的Booster T1、五八智能的D11、开普勒的先行者K1/S1/D1、小鹏的PX5/Iron、优理奇智能的Wanda/Martian、追觅的MagicBot、逐际动力的CL-1、星尘智能的Astribot S1、达闼的XR4、星海图的R1、中电科的电科机器人1号**等。2024年年底,华为、比亚迪等厂商入局,推进技术与产业发展。
在工信部牵引下,2024年上海和北京先后成立国家级创新中心:国家地方共建人形机器人创新中心(以下简称”上海国地中心“)、国家地方共建具身智能机器人创新中心(以下简称”北京国地中心“)。此外,地方政府也带动广东、浙江、安徽、成都、江苏、山东等地成立6个省市级创新中心,发布“青龙”、“天工”、“领航者(NAVIAI)” 、“天行者”等产品,积极推进共性技术发展与产业资源集聚。
整机产品发展正带动上游供应链走向成熟,加速人形机器人关键零部件的自主化进程。受益于早期国内工业机器人供应链与四足机器人供应链国产化相关产品及经验积累,感知、控制、驱动、传动等模块的零部件领域已出现一大批优秀企业,正朝人形机器人领域转型升级。
总的来说,人形机器人产业链正逐步构建完善。高精度传感器(六维力传感器等)、柔性触觉传感器、高转矩密度伺服/高爆发电机(无刷空心杯电机等)、精密减速器、行星滚柱丝杠、高算力芯片及长续航电池等产品有待更多技术突破与市场成熟,国产替代空间广阔。
人形机器人企业的布局热潮及应用潜力吸引了大量资本入局。根据高工机器人产业研究所(GGII),2024年1-10月,全球人形机器人行业融资事件共69起,总金额超过110亿元人民币,其中有56起发生在中国,总金额超过50亿元。
以美国和中国主导的人形机器人产业将在未来3-5年进入量产上市的关键爆发期。2024年1月,著名投行高盛更新其2022年11月对全球人形机器人市场规模做出的中性预测,将原先预测的2035年市场规模达到60亿美元更改为380亿美元(折合人民币约2774亿元)。以特斯拉的Optimus、敏捷机器人公司(Agility Robotics)的Digit、1X Technologies的EVE、宇树的H1/G1、小米的Cyberone为代表的人形机器人产品将率先应用至汽车、仓储物流等工业场景,有望于2025年实现起量。
海外市场
挪威1X Technologies发布的双轮EVE和双足NEO搭载ChatGPT,引发大量关注,EVE已应用至北美和欧洲工厂巡逻、搬运等场景,NEO则为居家场景打造。得益于自动驾驶纯视觉端到端大模型的技术复用,特斯拉2023年推出的Optimus(擎天柱)系列智能化性能突出,2024年5月已展现分拣电池等工厂任务执行能力,有望于2025年实现小批量生产。2024年1月开始,Figure AI的01、02相继宣布进入宝马等汽车产线进行测试和应用。2024年6月,Agility Robotics的Digit与全球物流巨头GXO签订长期协议,已在GXO的Spanx仓库中执行搬运手提箱的任务。此外,GXO还宣布了和Apptronik开展研发合作。Apptronik的Apollo短期目标是辅助物流领域,已展现出搬运物体的能力,长期目标则是基于与NASA的合作,进行太空探测作业。2024年4月,波士顿动力推出电动版的Atlas,具备更广的运动范围和更多任务操作能力,已实现抓取和操纵物体功能,正探索“多种新夹持器设计”,或与现代汽车等一小部分客户进行测试。
中国市场
根据2023年10月工信部《人形机器人创新发展指导意见》的指引,我国率先将人形机器人落地至制造、特种及民生等行业。
在工业制造领域,优必选先后宣布Walker S与蔚来、一汽大众及比亚迪合作,执行汽车装配、质检任务以及柔性任务,例如车辆车门锁质检、后车灯盖板质检、安全带检测、高精度柔顺车标贴附、螺栓拧紧、零件安装、零件转运等;智元远征A1预计与参与入股的股东比亚迪合作外观检测、底盘装配等汽车装配线上作业;上海国地中心的青龙与上海电气、长虹集团、核电集团及汽车厂商合作产线上下料、零部件清理和加工等应用,并与南方电网合作电力巡检任务;北京国地中心的”天工“将走进汽车工厂参与搬运、检测等任务;五八智能与长虹集团进行3C场景应用验证,可实现物料搬运、开门、扫码贴签等任务操作。
在民生服务领域,银河通用的盖博特(Galbot)联合美团买药打造”智慧药房“;腾讯的人居环境机器人小五(The Five)拟用于康养领域,可辅助完成抱扶老人任务;乐聚的夸父(Kuavo)与海尔、华为合作家庭应用,已展示洗衣、浇花、插花、晾衣服、炒菜等功能;此外,多家本体企业也展示了人形机器人在迎宾导览、教育培训等领域的应用案例。
在特种应用领域,由上海国地中心牵头的通用机器人安防巡逻和危险作业等重大领域应用示范正在持续推进,北京国地中心、宇树等单位也在特种领域有所布局。
人形机器人自诞生以来便被寄予在”3D“场景大展身手的厚望,即辅助人类完成一系列单调(Dull)、重复(Dirty)、危险(Dangerous)的工作。未来,人形机器人将从固化环境工作,逐渐过渡到结构化场景、开放环境及动态环境,执行更加广泛多元的任务,服务于人类工作和生活的方方面面。
人形机器人有望无缝对接人类社会现有的基础设施和工具,是实现具身智能的最佳载体。大模型等通用人工智能技术推动人形机器人快速发展。以美国和中国为代表的全球产学研多方力量正在攻关一系列人形机器人”大脑“、”小脑“及”肢体“关键技术,技术突破与创新成果层出不穷。