发布时间：2024-04-21 03:37:09 来源：米乐m6米乐平台 作者：M6米乐最新下载地址
导读：2024年2月，人形机器人初创企业Figure宣布获得6.75亿美元的大额融资，估值达26亿美元，引发市场关注。美国当地时间3月13日，Figure发布其旗下人形机器人Figure 01搭载OpenAI模型后的最新进展视频。该视频展示Figure 01可与人类进行完整对话，以及给人递食物、捡垃圾、收拾盘子等，表明Figure 01已具备与它附近人类及其环境进行互动的基本能力。Figure与OpenAI宣布合作后共同推出可自主对线天。可见，人形机器人的发展正在加速。人形机器人的整体市场发展空间如何？一级市场表现如何？预计最先在哪些领域实现应用？未来将会如何发展？本文将对此进行探讨。
人形机器人是指形状及尺寸与类似，可以模仿人类运动、表情、互动及动作的机器人，相较非人形机器人，人形机器人拥有更高的交互、感知、控制能力。人形机器人主要由三大部分构成，即感知模块、交互模块、运控模块。感知模块通过各类传感器提供视觉、触觉、位觉、力觉等信息，交互模块提供类似大脑的决策功能，运控模块则提供类似身体的运动控制功能。其中感知模块是人形机器人的基础，为交互与运控模块提供信息并实时反馈，方便人形机器人感知外部环境和物体、调整运控规划。
人形机器人产业化加速，行业关注度提升。近年来，国内外人形机器人快速发展，行业关注度日趋提升。国内方面，2023年12月“人形机器人第一股”优必选在香港交易所主板正式挂牌上市，旗下Walker X机器人是中国首个商业化双足真人尺寸人形机器人，是全球首个实现量产交付的人形机器人，并出口到沙特未来之城项目，为当地居民服务。国外方面，2024年2月特斯拉公司在社交平台上发布关于其第二代人形机器人Optimus的最新进展的视频，此次的Optimus更加完善，其在行走过程中步伐稳健，动作流畅，更接近人类，这也意味着人形机器人的产业化进程正逐步加速。人形机器人的产业化加速，吸引英伟达、微软、OpenAI、谷歌、亚马逊、三星、腾讯等科技企业加快布局机器人赛道，该领域的关注度正日益提升。
利好政策频出，人形机器人加速向好发展。人形机器人是国家重点支持的战略性新兴产业之一，受到政府高度重视，近2年政府出台了一系列利好政策，加速人形机器人产业的高质量发展。其中，2023年11月，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，提出人形机器人集工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。同时，该政策首次对人形机器人产业发展提出系统性指导意见，明确了人形机器人发展的目标与时间点，即到2025年实现批量生产以及2027年形成安全可靠的产业链供应链体系，标志着国内人形机器人产业发展进入新阶段。
众多企业布局人形机器人，行业竞争愈趋激烈。随着人形机器人相关技术的逐步成熟，更多企业入局人形机器人。现阶段，全球人形机器人领域主要参与者可分为3类，即机器人企业、汽车企业、互联网科技企业。（1）机器人企业：通常拥有部分机器人技术的积累，近5年来开始发力人形机器人赛道；（2）汽车企业：自动驾驶与机器人科学具有相似性，未来智能汽车企业将与机器人企业在技术、产品、生态等方面进行融合；（3）互联网科技企业：拥有较强的资金实力，且视觉感知、算法、虚拟仿真等软件方面具有明显的优势，布局人形机器人可与原有业务产生协同效应。除了小米等直接布局人形机器人的企业外，部分企业通过投资的形式布局人形机器人赛道，如微软、OpenAI、亚马逊、三星等多家企业参与投资人形机器人初创企业Figure。此外，现阶段部分人形机器人已实现量产，这将有助于进一步推动机器人技术的发展和创新，进而推动向智能时代发展的进程。
中国的人形机器人技术已位居世界前列。据人民网研究院显示，在人形机器人有效技术数量、有效发明专利数量维度，中国企业已位居全球前列。在有效技术数量方面，国内的优必选科技以763件排名全球第一，高于本田、索尼、丰田等企业。在有效发明专利数量方面，日本企业本田位居全球第一，优必选科技则以476件排名全球第二。这表明通过长期持续的研发投入，中国企业在全球人形机器人行业已具有较强的竞争实力。
人形机器人前景良好，行业市场空间广阔。2022年11月，高盛预测人形机器人市场规模在2035年达到60亿美元，且在最理想状态下，将有望达到1,540亿美元。而在2024年2月，高盛最新预测人形机器人市场规模在2035年将达到378亿美元，主要是其对人形机器人出货量的测算增加了4倍，达140万台，同时由于人形机器人材料成本已较2022年下降约了40%，预计人形机器人将可更快实现盈利。
（1）人口老龄化程度较高：全球多个国家的人口老龄化程度已处于较高水平。按联合国标准，65岁以上人口的比重超过7%即为“老龄化社会”，14%以上为“老龄社会”，超过20%为“超老龄社会”。现阶段日本（29.1%）、德国（22.1%）、法国（21.7%）、美国（17.1%）、中国（14.9%）等多个国家均已步入老龄社会，劳动力供给将面临短缺，用机器人代替人成为不可逆趋势；
（2）行业相关技术加快革新：人形机器人本质是AI系统落地物理世界的最佳载体，AI大模型技术在人形机器人“大脑”中具有重要作用，而近2年来以ChatGPT为代表的AI大模型不断迭代，其自主决策、多模态感知、泛化/涌现等能力持续进步，这将有助于人形机器人更好理解人类语言、行为和环境，使人形机器人的工作和感知形成闭环，更好为人类服务。AI大模型等人形机器人行业相关技术的持续进步，使人形机器人的应用场景进一步拓宽，进而打开其未来成长空间；
（3）政策利好：人形机器人是重要的新兴产业，近3年来各国政府出台了多项政策支持该行业。例如，2023年中国出台《人形机器人创新发展指导意见》，要求到2025年人形机器人创新体系初步建立，2027年人形机器人技术创新能力显著提升；2023年美国出台《国家人工智能研发战略计划》，明确提出要开发功能更强大、更可靠的机器人；2023年韩国发布《机器人发展战略》，提出韩国政府和企业计划到2030年投资3万亿韩元以上，将机器人市场规模从2021年的5.6万亿韩元增加至2030年的20万亿韩元以上，同期机器人出口也将从1.1万亿韩元增加至5万亿韩元。
零部件与软件系统对人形机器人起到关键作用，同时人形机器人有望在工业场景率先实现大规模应用。人形机器人可分为上游的零部件与软件系统、中游的本体生产制造和下游的应用三大核心环节。人形机器人的上游主要是零部件与软件系统供应商，其中零部件主要包括传感器、电机、减速器等，零部件和软件系统的质量对机器人本体的性能、负荷能力、可靠性等指标起着决定性作用，工艺难度较高。人形机器人的中游是机器人本体的生产制造商，将各零部件组装成完整的机器人产品，并进行测试、训练、质检等，工艺难度较上游核心零部件低。人形机器人的下游则是各类终端应用场景，预计人形机器人将率先在工业场景实现大规模应用。
在下游应用场景方面，多家企业的人形机器人已在工业场景中实现初步应用。例如，国内优必选在2024年2月发布其工业版Walker S人形机器人在蔚来汽车工厂进行“实训”的视频，“实训”任务包括移动产线启停自适应行走、鲁棒历程计与行走规划、感知自主操作与系统数据通信与任务调度等方面；美国1X Technologies和ADT commercial共同研发的人形机器人EVE已成功应用于工业场所的巡逻安保场景；Agility Robotics在俄勒冈州投建全球第一个人形机器人制造工厂RoboFab，同时其旗下的人形机器人Digit目前主要应用于物流仓储环节，预计将在2025年全面上市。此外，特斯拉首批量产的Optimus也将优先应用在特斯拉工厂做移动搬运等工业级操作，随后接管汽车生产领域，最后扩展至家庭等更复杂的场景中。
伺服电机、直线执行器、减速器是人形机器人的关键零部件。从人形机器人成本角度看，以特斯拉人形机器人Optimus为例，特斯拉采用自研的FSD（特斯拉的自动驾驶软件）作为Optimus的控制系统，成本占比达40%。此外，Optimus成本占比最大的零部件为伺服电机、直线执行器、减速器，分别为19%、15%、14%。
伺服电机方面，无框力矩电机、空心杯电机是人形机器人主要的电机类型。无框力矩电机是一种低压伺服电机，可在满足机器人尺寸和重量要求的同时实现高功率和高转矩密度；空心杯电机是一种直流、永磁、伺服微特电机，具有节能、轻量化、响应速度快、高能量密度、拖动特性等特点，当前主要的空心杯电机厂商为瑞士Maxon、瑞士Portescap、德国Faulhaber、美国Allied Motion，这四家厂商占据市场份额的65%以上，而国内空心杯电机厂商的大批量生产核心工艺与海外厂商仍有差距。
直线执行器方面，行星滚柱丝杠是人形机器人主要的直线执行器类型，可将旋转运动转为直线运动，当前行星滚柱丝杠主要产能集中于欧美国家，主要企业为瑞士GSA、瑞典Ewellix等，国内行星滚柱丝杠还处在早期发展阶段，国产替代潜力较强。
减速器方面，谐波减速器、精密行星减速器是人形机器人主要的减速器类型，其作用在于降低旋转速度，提高扭矩输出，进而满足不同情景下的运动需求。随着人形机器人的需求增。
