—— 回顧 2024 ——
自 2023 年 11 月《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》發(fā)布，該政策推出的目的為推動人形機器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，培育形成新質(zhì)生產(chǎn)力。其中，在 2024 年有5 項關鍵突破值得關注：
①技術創(chuàng)新與 AI 大模型應用：人形機器人作為 " 具身智能 " 的最佳載體，其智能化與自主性根基在于 AI 大模型、3D 視覺技術，以及操作系統(tǒng)、控制算法等一系列關鍵技術。2024 年，科技巨頭如特斯拉、英偉達在此領域的成就顯著，極大增強了人形機器人的自學與決策能力。例如，特斯拉的 Optimus 機器人能在復雜環(huán)境中自主行走，展現(xiàn)出卓越的靈活性與穩(wěn)定性；而英偉達推出的 GR00T 基礎大模型，通過多模態(tài)指令輸入，實現(xiàn)了人機交互的無縫對接。
②硬件構(gòu)成與材料科學進步：人形機器人的性能依賴于材料科學、電機技術、傳感器等關鍵組件的進步。高性能釹鐵硼永磁材料的應用，顯著提升了驅(qū)動電機的效能與節(jié)能性，為人形機器人的動力系統(tǒng)帶來了革新。同時，PEEK（聚醚醚酮）等輕質(zhì)高強度材料的使用，有效減輕了機器人的重量，增強了靈活性與運動表現(xiàn)。減速器、傳感器、絲杠、空心杯電機等核心零部件的研發(fā)工作也屢獲突破。
③產(chǎn)業(yè)快速擴張與資本投入：2024 年 1~10 月全球人形機器人行業(yè)共發(fā)生約 70 起融資事件，融資總額已超 110 億元（人民幣）。同時，中國多地加快建設人形機器人創(chuàng)新中心，如北京、上海、浙江、廣東等地率先落地，探路人形機器人的標準化和產(chǎn)業(yè)化。這些創(chuàng)新中心的建立，為人形機器人的技術突破和應用推廣提供了平臺，資本的大量投入為人形機器人的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供了強有力的支持。
④政策支持與產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃：在我國工信部、科技部等七部門聯(lián)合印發(fā)的《關于推動未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實施意見》提出，做強未來高端裝備，包括人形機器人在內(nèi)。此外，國家發(fā)展改革委等部門印發(fā)的《關于打造消費新場景培育消費新增長點的措施》中提出，加大柔性屏、超級攝影、超級快充、人工智能助手、端側(cè)大模型、跨屏跨端互聯(lián)等軟硬件功能開發(fā)，增強人機交互便利性。
⑤商業(yè)化應用與市場潛力：2024 年被稱為人形機器人商業(yè)化元年，產(chǎn)業(yè)端迎來密集催化。例如，智元機器人已量產(chǎn)千臺人形機器人，傅利葉的 GR-1 產(chǎn)品實現(xiàn)小批量交付，開普勒全面對標特斯拉的人形機器人計劃 2024 年下半年實現(xiàn)量產(chǎn)。人形機器人在家庭服務、工業(yè)制造、醫(yī)療健康、教育娛樂等多個領域的應用展現(xiàn)出巨大潛力。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)觀察，2023 年全球人形機器人市場規(guī)模約 21.6 億美元。隨著技術的進步，預計未來人形機器人將在更多場景中實現(xiàn)商業(yè)化應用，不僅提升生產(chǎn)效率，還將在教育和家庭生活中扮演更加積極的角色。預計到 2029 年，全球人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模預期達 324 億美元。
—— 前瞻 2025 ——
隨著中國人形機器人產(chǎn)業(yè)在技術創(chuàng)新、量產(chǎn)能力和商業(yè)化進程方面的顯著進步，預示著未來人形機器人在工業(yè)生產(chǎn)、家庭服務等多個領域的廣泛應用前景。前瞻產(chǎn)業(yè)觀察組基于行業(yè)發(fā)展趨勢，預估 2025 年有2 個發(fā)展重點賽道：
最先商業(yè)化落地的應用場景——工業(yè)生產(chǎn)與特種領域
- 汽車制造業(yè)應用：例如，優(yōu)必選科技的工業(yè)版人形機器人 Walker S 已經(jīng)在東風柳汽的總裝車間中進行工作，執(zhí)行包括門鎖質(zhì)檢、車燈蓋檢測、安全帶檢測以及貼車標等任務。特斯拉的 Optimus 機器人也在其工廠中承擔起了搬運和電池分揀等工作。這些應用展示了人形機器人在提高生產(chǎn)線的自動化水平和優(yōu)化工作流程方面的潛力。
- 倉儲物流：例如，全球物流服務商 GXO Logistics 與 Agility Robotics 簽署了多年期部署協(xié)議，開始在 GXO 的物流運營中部署 Digit 人形機器人。這些機器人專為物流工作而設計，旨在在人類空間中安全工作，并幫助完成各種重復性任務。
- 特種領域：例如，危險環(huán)境的探測和救援，也是其商業(yè)化的重要方向。這些機器人可以在惡劣條件下執(zhí)行任務，如火災現(xiàn)場的搜救、災難后的救援等，減少人類在危險環(huán)境中的風險。
為什么值得關注？
- 提高生產(chǎn)效率：人形機器人可以執(zhí)行重復性高、勞動強度大的工作，減輕工人的勞動強度，提高生產(chǎn)效率。
- 提升安全性：在危險或?qū)_度要求高的環(huán)境中，人形機器人可以代替人工，減少工傷事故。
- 靈活性：人形機器人的設計使其能夠適應不同的工作環(huán)境和任務，具有很高的靈活性和適應性。
- 技術成熟度：隨著技術的不斷進步，人形機器人的穩(wěn)定性和可靠性得到了提升，使其更適合在工業(yè)環(huán)境中應用。
- 降低成本：長期來看，人形機器人的使用可以減少對人力資源的依賴，降低人力成本。
最終商業(yè)化爆發(fā)的應用場景——家庭服務機器人
盡管目前家庭服務機器人的尚未成熟，但隨著社會老齡化問題的日益突出，家庭養(yǎng)老陪伴的需求不斷增加。人形機器人可以為老人提供生活照料、交流陪伴，有效識別老人身體狀況不適等問題，及時提醒家庭成員或醫(yī)護人員，保障老人的安全和健康。
此外，隨著人們生活節(jié)奏的加快，對于家務勞動的需求也促使人形機器人走進家庭。人形機器人可以完成各種家務，如烹飪、清潔、洗衣等，讓人們從繁瑣的家務中解脫出來，有更多的時間享受生活。同時，人形機器人在家庭娛樂方面的應用也能滿足人們對于休閑娛樂的需求，增加生活樂趣。
要實現(xiàn)上述的相關功能，就必須在技術上有所突破，目前人形機器人在技術上仍面臨諸多挑戰(zhàn)。例如，柔輪易疲勞斷裂導致機器人故障率增加、諧波減速器傳動速比受限影響精度與響應速度、無框力矩電機溫升控制困難導致整機能效下降等，以及數(shù)據(jù)采集方法的局限性和底層算法模型尚未統(tǒng)一也限制了人形機器人的學習和適應能力。
再者，要實現(xiàn)量產(chǎn)化，進入消費級領域，降成本是關鍵。目前，人形機器人的硬件總成本約為 5 萬美元，其中端到端 AI 軟件大腦、傳感器及芯片、伺服電機及電機驅(qū)動器都各需要 1 萬美元。為了讓人形機器人能夠得到大規(guī)模采用，其成本需要降到兩萬美元以下，也就是要降到現(xiàn)在成本的一半以下。這或許需要對機器人的外型等方面做出一些改變，例如重新考慮模仿人類腿部的底座設計等，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)等方式來降低成本。畢竟人形機器人的研發(fā)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)較為復雜，從研發(fā)來說，涉及多領域前沿技術，機械、電子、計算機等方面投入巨大；生產(chǎn)流程上，多個部件的精密加工和組裝要求高，導致生產(chǎn)效率受限，規(guī)?；a(chǎn)難以實現(xiàn)，這些因素都使得人形機器人成本居高不下。
結(jié)合中國政府對人形機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給予了大力支持。工信部印發(fā)的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》提出，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破，整機產(chǎn)品達到國際先進水平，并實現(xiàn)批量生產(chǎn)；到 2027 年，人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升，構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，綜合實力達到世界先進水平。所以前瞻預計，在中國要實現(xiàn)人形機器人全面量產(chǎn)及消費級商業(yè)化，應是 " 先工業(yè)、后消費 "，而在 2025 年將會側(cè)重在更多細分技術環(huán)節(jié)層面上發(fā)力。
按照目前人工智能的發(fā)展速度來看，家庭服務機器人在 2025 年是有可能實現(xiàn)小部分商業(yè)化應用的，而且市場潛力巨大，技術發(fā)展和政策支持都將推動這一領域的發(fā)展。
來源：前瞻網(wǎng)
