摘要:《广东省建设现代化产业体系 2025 年行动计划》明确将大力发展人形机器人等具身智能机器人作为重点任务,强调加快突破关键核心部件,积极推动应用场景创新。重庆市也紧跟步伐,表明将积极培育具身机器人产品,巩固智能终端制造基地地位。政策的东风正强劲地吹向人形机器人行
2月6日,人形机器人概念迎来涨停潮,人形机器人行业正以破竹之势闯入大众视野,成为科技领域炙手可热的焦点。
(一)政策扶持火力全开
《广东省建设现代化产业体系 2025 年行动计划》明确将大力发展人形机器人等具身智能机器人作为重点任务,强调加快突破关键核心部件,积极推动应用场景创新。重庆市也紧跟步伐,表明将积极培育具身机器人产品,巩固智能终端制造基地地位。政策的东风正强劲地吹向人形机器人行业,为其发展铺设坚实道路。
(二)企业竞技精彩纷呈
宇树科技的人形机器人H1登上蛇年春晚舞台,凭借高硬件成熟度和出色的运控协调性惊艳众人。Figure创始人布雷特・阿德科克更是放出豪言,未来30天内将展示人形机器人上前所未有的新突破。而行业巨头特斯拉计划在2025年实现千台级别的Optimus人形机器人量产,并率先在自家工厂内部投入使用,引领行业迈向新的生产应用阶段。
(一)技术革新日新月异
随着人工智能、机械工程、材料科学等多领域技术的深度融合,人形机器人在运动控制、智能交互、环境感知等方面取得了质的飞跃。例如英伟达推出的GrooT模型,展现了人形机器人在复杂任务处理上的潜力;宇树科技H1的出色表现,也充分证明了技术进步对人形机器人性能提升的巨大推动作用。
(二)商业应用崭露头角
产业化进程正在加速,人形机器人已在工业制造领域初显身手。Digit预计2025年在仓库运营中正式上市,Optimus和Walker S也即将在汽车工厂展开实训。这一系列动作预示着人形机器人正逐步从实验室走向实际生产应用场景。
(一)规模预测:潜力无限
据《人形机器人产业研究报告》数据显示,2024年中国人形机器人市场规模达27.6亿元,预计到2029年有望飙升至750亿元,2035 年更是可能进一步攀升至3000亿元。这一数据直观地反映出人形机器人行业巨大的市场潜力。
(二)增长驱动:多元合力
人口结构变化:全球老龄化程度加剧,劳动力短缺问题日益凸显,人形机器人作为劳动力补充的重要手段,市场需求将持续增长。
成本效益考量:人力成本不断上升,促使企业寻求更具成本效益的自动化解决方案,人形机器人凭借其高效、精准、持久的特点,成为众多企业的理想选择。
政策与资本助力:政策的大力扶持为行业发展提供了坚实保障,而资本的持续涌入则为技术研发和市场拓展提供了充足的资金支持。
坐在空桌子前的机器人,人工智能Robot sitting in front of empty
(一)上游:核心零部件与软件供应
核心零部件
伺服电机:作为人形机器人的动力来源,要求具备高转矩密度、快速响应和高精度等特性。例如,谐波减速器配套的伺服电机,需满足机器人关节在狭小空间内实现大扭矩输出,确保机器人运动的灵活性和稳定性。像日本的安川电机、发那科等企业在高性能伺服电机领域具有领先优势,但国内企业如汇川技术、埃斯顿等也在不断追赶,逐步实现国产替代。
减速器:谐波减速器、RV 减速器等是实现机器人精确运动的关键部件。谐波减速器以其体积小、传动比大、精度高的特点,广泛应用于机器人的小臂、手腕等部位;RV 减速器则凭借高刚性、高扭矩承载能力,常用于机器人的腰部、肩部等大负载关节。目前,日本在减速器领域占据主导地位,如哈默纳科(Harmonic Drive)的谐波减速器和纳博特斯克(Nabtesco)的 RV 减速器在全球市场占有率较高。不过,国内双环传动、绿的谐波等企业通过持续研发投入,产品性能不断提升,市场份额逐步扩大。
传感器:包括力传感器、视觉传感器、陀螺仪等,用于感知外界环境和自身状态,实现人机交互与精准控制。力传感器可让机器人感知抓取物体的力度,避免损坏物品;视觉传感器赋予机器人视觉识别能力,使其能够识别目标物体、进行路径规划等。以基恩士、欧姆龙为代表的国际企业在传感器领域技术成熟,而国内的奥比中光、华工科技等企业在 3D 视觉传感器、光纤传感器等方面也取得了显著进展。
软件系统
操作系统:是机器人运行的基础平台,负责管理硬件资源、调度任务和提供应用开发接口。例如,ROS(机器人操作系统)以其开源、灵活的特点,成为众多机器人开发者的首选,但在实时性和安全性方面存在一定局限。国内也有企业如华为推出的鸿蒙操作系统,凭借其分布式架构和强大的生态整合能力,有望在人形机器人操作系统领域占据一席之地。
算法:包括运动控制算法、人工智能算法等。运动控制算法确保机器人的动作协调、流畅,如基于模型预测控制(MPC)的算法可根据机器人的动力学模型和环境信息,实时优化运动轨迹;人工智能算法则赋予机器人智能决策和学习能力,如深度学习算法使机器人能够通过大量数据学习,提高图像识别、语音交互等能力。谷歌的 DeepMind、OpenAI 等在人工智能算法研究方面处于前沿地位,国内的字节跳动、百度等企业也在大力投入研发,推动算法创新。
(二)中游:本体制造与集成
本体制造
设计研发:根据不同应用场景和功能需求,进行机器人的机械结构设计、电气系统设计和外观设计。例如,针对家庭服务场景的人形机器人,在设计上需注重小巧灵活、外观亲和;而用于工业生产的人形机器人,则更强调结构坚固、负载能力强。设计研发过程需综合考虑机械性能、成本控制、生产工艺等多方面因素,是一个跨学科、复杂的系统工程。
生产制造:涉及零部件采购、组装、调试等环节。企业需建立严格的质量控制体系,确保产品质量稳定可靠。以特斯拉的 Optimus 为例,其在生产制造过程中运用了先进的自动化生产技术和供应链管理模式,旨在实现高效、低成本的大规模生产。国内的优必选、达闼科技等企业在人形机器人本体制造方面也具备一定的规模和技术实力,通过不断优化生产工艺和供应链体系,提升产品竞争力。
系统集成
硬件集成:将各种核心零部件进行整合,确保它们之间能够协同工作。例如,将伺服电机、减速器、传感器等安装在机器人的相应部位,并通过电气线路进行连接,实现硬件系统的互联互通。硬件集成过程需解决不同零部件之间的兼容性、电磁干扰等问题,确保机器人硬件系统的稳定性和可靠性。
软件集成:将操作系统、运动控制算法、人工智能算法等软件模块进行集成,构建完整的机器人软件系统。软件集成需实现各软件模块之间的无缝对接和协同运行,以满足机器人复杂的功能需求。例如,通过软件集成,使机器人能够在感知外界环境信息后,运用人工智能算法进行分析决策,并通过运动控制算法实现相应的动作。
(三)下游:应用场景拓展
工业制造
生产装配:在汽车制造、电子设备制造等行业,人形机器人可凭借其高精度、高重复性的特点,完成零部件的装配工作。例如,在汽车发动机装配过程中,人形机器人能够精确地将各种零部件安装到指定位置,提高生产效率和产品质量。
物流仓储:在仓库中,人形机器人可承担货物搬运、分拣等任务。Digit 等机器人可在货架间自由穿梭,根据指令准确地抓取和搬运货物,实现物流仓储的自动化和智能化,提高仓储空间利用率和物流效率。
服务领域
家庭服务:人形机器人可作为家庭助手,承担清洁、护理、陪伴等任务。例如,为老年人提供日常生活协助,如提醒服药、协助起身等;陪伴儿童玩耍、学习,通过语音交互和智能应用,为家庭成员提供便捷、贴心的服务。
医疗服务:在医疗领域,人形机器人可辅助医生进行手术、护理病人等。例如,手术机器人能够在医生的操作下,实现更加精准的手术操作,降低手术风险;护理机器人可协助护士完成病人的日常护理工作,如翻身、喂饭等,减轻医护人员的工作负担。
教育科研
教育教学:人形机器人可作为教育工具,应用于课堂教学、课外辅导等场景。例如,通过编程教育机器人,让学生亲身体验机器人编程的乐趣,培养学生的逻辑思维和创新能力;在语言教学中,机器人可与学生进行对话练习,提高学生的语言表达能力。
科学研究:在科研领域,人形机器人为研究人类行为、人机交互等提供了实验平台。科研人员可通过对人形机器人的研究,深入了解人类运动规律、认知模式等,推动相关学科的发展。
人形机器人行业在 2025 年正站在一个关键的发展转折点上,从目前的行业动态和发展趋势来看,前景无疑是一片光明。政策层面的大力支持为行业发展营造了良好的政策环境,企业在技术研发和市场拓展上的积极投入,将加速人形机器人技术的成熟和应用场景的拓展。然而,行业发展并非一帆风顺,在技术层面,尽管已经取得了显著进步,但仍面临诸多挑战,如进一步提高机器人的灵活性、适应性和智能化水平,降低核心零部件成本等。在市场层面,消费者对人形机器人的认知和接受程度有待提高,商业模式的创新和完善也至关重要。
对于投资者而言,2025 年是布局人形机器人行业的重要机遇期,但需要具备敏锐的洞察力和风险意识。在产业链上游,核心零部件和软件供应商掌握着行业发展的关键技术,具有较高的技术壁垒和利润空间,但研发投入大、周期长,投资需关注企业的技术实力和研发进展。中游的本体制造和系统集成企业,需要具备强大的工程化能力和供应链管理能力,市场竞争激烈,投资应关注企业的品牌影响力、生产规模和成本控制能力。下游应用领域企业则需关注其市场拓展能力和应用场景的创新性,能否率先在特定领域实现大规模商业化应用是关键。
对于整个社会而言,人形机器人的发展将带来深刻的变革。一方面,它将极大地提高生产效率,改善人们的生活质量,推动社会向智能化、自动化方向发展;另一方面,也需提前关注可能带来的就业结构调整、伦理道德等问题,通过制定合理的政策和法规,引导行业健康、可持续发展。我们应积极拥抱人形机器人时代的到来,充分发挥其优势,为人类社会创造更加美好的未来。
来源:财智洞察-文心