人形机器人当前的发展水平如何?

现实中,人形机器人发展到了什么水平?

人形机器人时代:中国引领全球供应链

随着宇树机器人在春晚舞台上的亮相,人形机器人时代的帷幕正缓缓拉开。这不仅标志着技术的重大进步,更预示着产业链的更新和工业生产、社会生活的深刻变革。数据显示,中国在全球人形机器人赛道中占据显著地位,广东更是起到了领头羊的作用。

2025年迎来“量产元年”

人形机器人,即仿生机器人,其形状、外观和大小与人类相似,并能模拟人的交互方式、动作、形态及表情,甚至实现智能决策。这项技术融合了高端精密制造、新材料和人工智能等多学科的前沿成果,有望成为继新能源汽车和智能手机之后的又一颠覆性产品。

从结构上看,人形机器人由感知系统、智能系统、灵活的手和关节以及旋转执行器和线性执行器组成。感知系统模拟人的感官获取外界信息,智能系统则负责决策,而灵活的手和关节则用于精确操作。旋转执行器模拟柔性的动作,线性执行器则推动行走,从而实现全面拟人化。

应用领域广泛,涵盖医疗、教育、娱乐、军事、服务和工业等多个行业。例如,特斯拉的OpTIMus、优必选的Walker S和乐聚的夸父人形机器人已经在汽车工厂中承担搬运和质检等重复性工作。预计到2025年,人形机器人将迎来商业化量产元年,各大厂商如特斯拉、Agility、优必选和华为的产品将逐步进入市场。

中国占全球供应链63%份额

摩根士丹利发布的《人形机器人100》报告指出,中国在全球人形机器人供应链中占据了63%的份额,尤其在“身体”环节表现出色。榜单中的52%公司已参与人形机器人产业链,其中73%来自亚洲,过半数来自中国;77%的集成商同样来自亚洲,主要为中国公司。

“身体”部分的核心零部件供应商包括执行器、减速器、电机、传感器、轴承和编码器等。中国企业如旭升集团、亿纬锂能、宁德时代、双林股份、拓普集团、三花智控、汇川技术、兆威机电、鸣志电器和速腾聚创等均榜上有名。值得注意的是,许多原本为汽车产业供货的企业也跨界进入了这一领域,显示出中国制造业的巨大潜力。

未来,人形机器人产业的竞争将呈现“双螺旋”结构:一方面,海外巨头凭借AI算法优势争夺“大脑”制高点;另一方面,中国通过硬件生态的“滚雪球效应”,或将孵化出更贴近真实场景的产品和技术标准。

国内形成“集群效应”

在中国,多个主要城市已经形成了人形机器人产业的“集群效应”。深圳、杭州、北京和上海等地均已形成各自的“产业圈”。浙江的人形机器人创新中心评估认为,中国的机器人产业链已基本完善。例如,北京亦庄的产值规模接近百亿,拥有140余家机器人生态企业;浙江不仅有整机产品制造商如宇树科技,还覆盖了整机、核心零部件和软件系统等主要环节;深圳南山区则集聚了超过20家人形机器人产业链上下游企业及机构,本土供应链覆盖率超过六成。

尽管在核心算法和AI决策系统方面仍由海外主导,但中国的“大脑”技术也在迅速崛起。例如,Deep Seek在模型能力上不逊于ChatGPT,且算力成本更低。开源策略使得人形机器人公司可以进行二次开发,构建技术闭环。目前,优必选正在尝试将Deep Seek的技术应用于多模态人机交互、复杂环境指令理解及工业场景任务规划等方面。

机器替代人力:降低造价成本是关键

随着人口老龄化加剧,劳动力短缺问题日益严重。预计到2030年,劳动力缺口将达到2000万。在此背景下,机器人代替人完成重复性、烦琐或危险的任务成为必然趋势。根据东吴证券测算,2024年全球制造业从业人员约4亿人,生活服务从业人员约6亿人。假设制造业机器人渗透率达到16%,服务业机器人渗透率达到10%,全球人形机器人每年新增需求将达到0.8亿台,市场规模约为10万亿元,其中中国市场空间约为2.3万亿元。

在美国等劳动力成本较高的地区,人形机器人的性价比尤为突出。假设一台机器人的成本为50万元,3台机器人可以替代一个工人,而美国工人的年成本约为70万元。这意味着机器人的回本周期仅为2年。如果机器人成本进一步下降至14万元,1.5台机器人即可替代一个工人,此时美国的回本周期将缩短至0.3年。

然而,大规模量产和降低成本是关键。本田、NASA、通用汽车和波士顿动力等人形机器人产品的成本或售价均超过200万美元,其他中低价市场的机器人造价也在10万-30万美元之间。特斯拉计划通过大规模量产和供应链优化,将人形机器人的成本降至2万美元以下。Figure AI和Agility Robotics等创业公司也在通过优化设计和生产工艺,逐步降低生产成本。

尽管如此,人形机器人的大规模应用仍面临挑战,特别是在认知智能技术和行业标准方面。许多科技公司仍在投入资源进行机器人本体的研发,以突破造型、尺寸、动力源和材料等方面的限制。同时,监管方面也需要制定安全行为规范和操作标准,确保人形机器人的健康发展。