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产业观察 | 人形机器人产业现状、发展趋势及典型企业
文章来源：中科智汇工场 | 发布时间：2024-04-03
定义：人形机器人是指模仿人的形态和行为而设计制造的机器人，包括头、躯干和四肢，使用双足行走，用多指手执行各种操作，并具有一定程度的认知和决策智能。 特点：人形机器人指形状及尺寸与人体相似，能够模仿人类运动、表情、互动及动作的机器人。人形机器人分为“仿人”、“类人”、“真人”三个阶段，当前处于“仿人”走向“类人”阶段。从应用场景来看，在仿人阶段，机器人为人类提供协助，应用于导览、表演、教育、科研等场景的服务性作业，机器人具备基本的运动与控制服务，AI能力弱，例如送餐机器人、春晚上的跳舞机器人。在类人阶段，机器人需要在物流、工厂制造、危险环境作业及护理等方面，面对更加复杂的场景，因此需要更强的运动控制以及AI能力。来源：优必选
人形机器人产业链可分为上游零部件和软件系统开发、中游本体制造、下游系统集成和销售。来源：《2022年中国机器人产业发展报告》、长城证券
产业链上游：硬件方面，减速器、伺服电机、控制器、传感器是人形机器人四大核心零部件，相关技术发展水平较大程度影响人形机器人的机械性能。软件方面，软件系统开发依赖于仿真软件，其专利壁垒高，技术发展对数据积累要求高，目前国外机器人“四大家族”均有自己运营的仿真软件。 产业链中游：人形机器人整机厂商，国外代表公司：特斯拉、波士顿动力、戴森等；国内代表公司：小米、优必选、智元机器人、达闼、傅利叶智能、宇树科技、小鹏汽车等。 产业链下游：可分为三大类应用场景。（1）导览、表演、教育、科研等场景，对技术的要求相对较低，目前已基本实现商业化。（2）物流、工厂制造、危险环境作业及护理等场景，目前正逐步实现商业化。（3）人形机器人走入家庭，充当家庭保姆与情感陪伴者，对人形机器人的智能程度提出较高要求，商业化落地的难度相对较大。 （一）中国已是全球人形机器人有效专利数量最多的国家
从有效技术专利情况来看，我国在人形机器人技术竞争领域已经进入世界前列。人民网研究院公开数据显示，截至2023年5月31日，我国人形机器人有效专利数量为3110件，居全球第一；人形机器人专利申请数量为6618件，也居全球第一。从机构专利情况来看，全球人形机器人有效专利数量最多的前十位申请主体中，中国优必选科技、达闼和清华大学/北京理工大学（并列）分别居全球第一、第九和第十位；此外，日本有5家主体进入前十，韩国和美国各有一家主体进入前十。 实现人形机器人数据闭环，主要分为三个阶段——发布产品、工厂场景应用、消费级场景应用，而目前国内人形机器人主要处于发布产品阶段，且未完成行走测试。发布产品阶段需要完成人形机器人产品的理论验证，主要包括行走测试、接入第三方大模型数据、执行特定的任务（如分拣任务），而国内人形机器人主要处在刚发布产品，并未完成行走测试、接入第三方数据和执行任务。 部分产品已量产，产业化发展可期。目前人形机器人软硬件技术研发均取得显著成果，硬件发展稍快于软件，优必选、Agility Robotics等企业已实现小批量应用。大部分已发布的产品聚焦于机械结构上的“仿人形”，这类产品具备比较优异的运动性能。 人形机器人是最通用的“AI+机器人”产品，其最核心的竞争力为“数据闭环”。其研发环节主要包括应用场景需求分析、机械结构设计、运动控制算法、自动驾驶算法、AI大模型、数据训练。而研发过程当中，需要将虚拟场景的仿真和真实场景的应用结合起来，提高模型能力、精度和研发效率，此为“AI+机器人”产品最核心的竞争力。 人形机器人成本决定渗透率下限，降低硬件成本是未来发展趋势。全球顶级机器人公司波士顿动力ATLAS机器人以及本田ASIMO机器人价格昂贵，虽然研发时间较长，但实际应用场景不多。从特斯拉发发布会来看，特斯拉Tesla Bot未来量产成本不超过2.5万美元/台，寻找更高性价比解决方案是行业趋势。 （一）具身智能时代开启， AI大模型驱动人形机器人新未来
ChatGPT带动大模型成为热点，AI大模型+机器人也再度引发了机器人产业的新一轮热潮。大模型在机器人任务中主要扮演了推理决策的角色，将人类给出的自然语言指令拆解为机器人可执行的步骤。多模态的大模型补全了机器人核心的推理决策能力，被视为是机器人走向通用之路的关键。 人形机器人作为通用机器人的代表和具身智能的优秀载体，一方面正在受益于通用人工智能的发展，另一方面，也以“具身智能”成为AI与物理世界的接口，和下一代通用人工智能的终端平台。 （二）人形机器人产业化落地尚处于早期阶段，未来全球万亿蓝海市场可期
美国/欧洲/亚洲市场未来三年的人形机器人渗透率分别可达16%/12%/8%，结合主要户数情况，总需求台数可达7000万，总市场规模达到万亿级空间。商业场景下医疗份额最高、物流增速最快，个人/家庭场景具备强增长潜力。从市场空间看，在技术得到革命性突破的理想情况下，人形机器人2025-2035年销量CAGR可达94%。2035年市场规模达1540亿美元。从劳动力替代角度来看，人形机器人将逐步实现从B端至C端的量产推广。 （三）人形机器人产业将带动产业链多方厂商发展，AI成为关键点
人形机器人多自由度需求将带动伺服系统、减速器等核心部件迎来新增长点。人形机器人与智能车将共享部分产业链体系，自动驾驶传感器厂商、机器视觉厂商等将不断入局赛道。AI 决定人形机器人智能化上限，机器视觉和智能语音成为关键。 未来人形机器人将以标准形态为主线渗透到各个行业，行业布局向“一大多小”发展，基本向头部集中，形成以专项技术为核心，头部企业为主体的生态合作系统。 当人形机器人突破投资回报期与客户回报期的奇点后，人形机器人有望真正意义上重塑生产力范式，产业价值核心或从制造转向运营。类比智能驾驶产业，智能驾驶初期阶段（L0-L2）产业价值核心在于制造端，而智能驾驶接近成熟之后（L3-L5），产业价值核心会转向运营端，如RoboTaxi等。
人形机器人典型企业及产品
（根据公开信息整理）
（来源：中科智汇工场 产业促进中心 编辑：卢晔 审核：娄雪松）
