一、人形機(jī)器人定義
目前對(duì)于人形機(jī)器人沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義政模，比較權(quán)威的說法是源自《Humanoid Robots》的歸納合瓢，人形機(jī)器人應(yīng)當(dāng)能“在人工作和居住的環(huán)境工作，操作為人設(shè)計(jì)的工具和設(shè)備惊窖，與人交流”。所以通俗的理解就是一類具有人類外形厘贼、模仿人類功能和智能的機(jī)器人界酒，能夠適應(yīng)人類? ? ? ? 環(huán)境的不連續(xù)性，像人類一樣使用自己創(chuàng)造的工具嘴秸，并具有一定的認(rèn)知和決策能力毁欣。同時(shí)庇谆，人類外形也更容易被人們接受，在人機(jī)交互過程中起到重要的作用凭疮。
人形機(jī)器人概念最早可以追溯到15世紀(jì)饭耳，由達(dá)芬奇畫出第一份人形機(jī)器人的手稿，而第一款人形機(jī)器人則誕生于上世紀(jì)70年代执解，由日本稻田大學(xué)加藤一郎教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了世界上第一個(gè)全尺寸人形機(jī)器人WABOT-1寞肖，然后就開啟了漫長(zhǎng)的技術(shù)積累和商業(yè)探索，但一直受限于性能和成本衰腌。近些年隨著人工智能新蟆、高端制造和新材料等技術(shù)的突破，人形機(jī)器人進(jìn)入爆發(fā)期右蕊。
對(duì)于人形機(jī)器人來說琼稻，從結(jié)構(gòu)上主要分為四大模塊，包括環(huán)境感知模塊饶囚、運(yùn)動(dòng)控制模塊帕翻、決策控制模塊、機(jī)械本體模塊萝风。其中嘀掸，環(huán)境感知模塊主要包括各類傳感器以及相應(yīng)的處理系統(tǒng)，如通過攝像頭和圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行視覺感知闹丐，能夠識(shí)別人臉横殴、物體和環(huán)境，使用麥克風(fēng)和語音識(shí)別技術(shù)進(jìn)行聽覺感知卿拴，進(jìn)行語音信號(hào)的接收和處理衫仑，配備一些觸覺傳感器，可以感知物體硬度堕花、溫度等信息文狱。
運(yùn)動(dòng)控制模塊是人形機(jī)器人的“小腦”，包括動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)缘挽，負(fù)責(zé)上實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的動(dòng)態(tài)平衡瞄崇、步態(tài)規(guī)劃、關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)等功能壕曼，具備高度的精確性和靈敏性苏研、良好的穩(wěn)定性和控制能力，能夠模仿人類行走腮郊、奔跑和抓取等動(dòng)作摹蘑，通常由運(yùn)動(dòng)控制器、驅(qū)動(dòng)器轧飞、執(zhí)行器和運(yùn)動(dòng)控制算法組成衅鹿。
決策控制模塊是人形機(jī)器人的“大腦”撒踪，由控制器、信號(hào)處理器和芯片等構(gòu)成大渤，內(nèi)置AI算法制妄，能夠增強(qiáng)環(huán)境感知、路徑規(guī)劃泵三、行為控制和人機(jī)交互能力耕捞，尤其是當(dāng)下通過與大模型技術(shù)的結(jié)合，可以讓機(jī)器人具備更高的智能水平切黔、更強(qiáng)大的感知和交互能力砸脊，以及更負(fù)雜的運(yùn)動(dòng)和操作能力。
機(jī)械本體模塊是人形機(jī)器人的機(jī)械體纬霞，包含軀干、關(guān)節(jié)驱显、手腳和皮膚等诗芜，提供機(jī)器人的基本形狀和結(jié)構(gòu)支撐。其中軀干是本體部位的主要支撐赎离，容納傳感器研叫、電池管理和冷卻系統(tǒng)亿傅，關(guān)節(jié)包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和線性關(guān)節(jié)，由傳感器翠桦、減速器、軸承和絲杠等部件組成胳蛮，手腳則有機(jī)械臂销凑、靈巧手等，模擬人類四肢仅炊，實(shí)現(xiàn)行走和物理抓取等行為斗幼，皮膚則使用柔性電子皮膚，模仿人類皮膚的觸覺感知能力抚垄。
目前人形機(jī)器人市場(chǎng)和研發(fā)正處于快速變化和發(fā)展的階段蜕窿，存在多種分類方式，以下是當(dāng)前常見的幾種分類方式呆馁，如按移動(dòng)方式桐经、外觀形態(tài)、驅(qū)動(dòng)類型浙滤、尺寸規(guī)囊跽酰或應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行分類。
二瓷叫、人形機(jī)器人市場(chǎng)
2.1 政策：推動(dòng)落地
在全球范圍內(nèi)屯吊，各國(guó)政府都在積極出臺(tái)相關(guān)政策送巡，以促進(jìn)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。一是鼓勵(lì)各企業(yè)與高校和研究機(jī)構(gòu)展開研究合作盒卸，推動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用落地骗爆；二是在經(jīng)濟(jì)政策上出臺(tái)了相關(guān)稅收優(yōu)惠、研發(fā)資金支持等措施蔽介，以促進(jìn)相關(guān)企業(yè)發(fā)展摘投。
在國(guó)內(nèi)，從2015年開始虹蓄，中央以及地方就陸續(xù)出臺(tái)了相關(guān)政策犀呼，鼓勵(lì)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，涉及算法薇组、場(chǎng)景外臂、產(chǎn)業(yè)等多個(gè)維度，推動(dòng)機(jī)器人在醫(yī)療律胀、物流宋光、特種等行業(yè)的應(yīng)用。同時(shí)炭菌，政策逐漸向“人形機(jī)器人”的范疇聚攏罪佳，在2023年10月更是發(fā)布了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》，從國(guó)家頂層設(shè)計(jì)上明確階段發(fā)展目標(biāo)黑低，2025年初步建立人形機(jī)器人創(chuàng)新體系赘艳，實(shí)現(xiàn)“大腦、小腦克握、腦體”等一批關(guān)鍵技術(shù)的突破蕾管，整機(jī)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。2027年形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈體系玛荞，加速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)慕刻停化發(fā)展，深度融入實(shí)體經(jīng)濟(jì)勋眯。
2.2 社會(huì)需求：老齡化或人口紅利減弱推動(dòng)需求發(fā)展
國(guó)內(nèi)近些年人口出生率持續(xù)下降婴梧，這就意味著未來勞動(dòng)力供給也將呈下降趨勢(shì)，尤其是在2021年中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入老年人口占比14%的深度老齡化社會(huì)客蹋，未來將會(huì)面對(duì)勞動(dòng)供給不足和老齡化難題塞蹭。與此同時(shí)，就業(yè)人員工資的快速上漲讶坯，也加速了機(jī)器人替代趨勢(shì)番电，結(jié)合人工智能、機(jī)械工程、通訊技術(shù)的高智能化人形機(jī)器人將成為一種有效的輔助工具漱办。
2.3 投融資表現(xiàn)：資本持續(xù)加注
根據(jù)公開信息不完全統(tǒng)計(jì)这刷，2024年Q1-Q2全球已發(fā)生25起人形機(jī)器人融資事件，融資總額超過10億美元娩井，已超過23年全年27起的超7.5億美元融資總額暇屋。對(duì)于國(guó)內(nèi)而言，在2024上半年共獲16筆融資洞辣，融資金額超過20億元咐刨，其中宇樹科技B+輪融資達(dá)10億人民幣，銀河通用機(jī)器人獲投7億元扬霜，創(chuàng)2024年天使輪融資最高額定鸟。
從國(guó)內(nèi)近些年的融資輪次情況來看，近6成融資發(fā)生早期階段著瓶，其中A輪占比最高為34%联予，天使輪占比為19%，從2023年開始材原，B輪及以后的融資占比提升躯泰，并且隨著AI大模型發(fā)展、傳感器技術(shù)和控制系統(tǒng)的進(jìn)步华糖，又涌現(xiàn)一批早期融資事件，開啟了新一輪的融資周期瘟裸。
新的融資周期的開啟與大額融資的頻頻出現(xiàn)客叉，無不表明資本對(duì)該賽道未來發(fā)展前景的看好，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力话告。
2.4 市場(chǎng)表現(xiàn)：利好因素多兼搏，應(yīng)用前景廣闊
從宏觀環(huán)境看，利好政策不斷出臺(tái)沙郭，巨大的需求市場(chǎng)佛呻，堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)和不斷提升的技術(shù)研發(fā)實(shí)力，必然會(huì)帶來成本下降和體驗(yàn)上升病线，從而拓展更多應(yīng)用場(chǎng)景吓著，推動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大。
根據(jù)GGII 預(yù)測(cè)送挑，2024 年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為 10.17 億美元绑莺，到 2030 年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 150 億美元，2024-2030 年CAGR 將超過 56%惕耕，全球人形機(jī)器人銷量將從 1.19 萬臺(tái)增長(zhǎng)至 60.57 萬臺(tái)纺裁。中國(guó)在人形機(jī)器人賽道的年均增速將高于全球平均水平，2024 年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模為 21.58 億元，到 2030 年將達(dá)到近 380 億元欺缘，2024-2030 年 CAGR 將超過61%栋豫，中國(guó)人形機(jī)器人銷量將從 0.40 萬臺(tái)左右增長(zhǎng)至 27.12 萬臺(tái)。
三谚殊、代表性公司與產(chǎn)品
當(dāng)前人形機(jī)器人市場(chǎng)的主要參與者大體分為跨界企業(yè)丧鸯、專業(yè)機(jī)器人廠商和新興初創(chuàng)企業(yè)等。其中跨界企業(yè)多為汽車企業(yè)络凿、互聯(lián)網(wǎng)或科技巨頭骡送，他們通常擁有強(qiáng)大的資金和技術(shù)背景，并且在一些領(lǐng)域已經(jīng)積累大量資源絮记，可以快速進(jìn)入并推動(dòng)人形機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展摔踱，例如特斯拉和小米依靠自身已有的資源或優(yōu)勢(shì)，快速推出相應(yīng)的人形機(jī)器人產(chǎn)品怨愤，推動(dòng)行業(yè)發(fā)展派敷。
專業(yè)機(jī)器人廠商擁有深厚的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累，通常專注于機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新撰洗，能夠提供高性能的產(chǎn)品篮愉，如近期波士頓動(dòng)力公司推出的電動(dòng)Atlas人形機(jī)器人產(chǎn)品，展示了其在人形機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位差导。新興初創(chuàng)公司具有較高的靈活性和創(chuàng)新能力试躏，對(duì)市場(chǎng)由敏銳的洞察，能夠抓住市場(chǎng)機(jī)會(huì)设褐，如1X Technologies在AI系統(tǒng)與實(shí)體機(jī)器人結(jié)合方面的創(chuàng)新颠蕴，這些企業(yè)往往更加注重技術(shù)創(chuàng)新和快速迭代，有時(shí)能夠以小博大助析，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破犀被，如智元機(jī)器人在短時(shí)間內(nèi)完成多輪融資并推出人形機(jī)器人產(chǎn)品。
3.1 特斯拉與Optimus
特斯拉是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要推動(dòng)者外冀，在2021年寡键，馬斯克就在首屆特斯拉人工智能日（AI Day）上首次發(fā)布新一代產(chǎn)品特斯拉人形機(jī)器人-TeslaBot。在最初的構(gòu)想中雪隧，這款人形器人身高5英尺8英寸（對(duì)應(yīng)1.72m）西轩，具備承重45磅（20kg）的能力，使用輕質(zhì)材料作為主體膀跌，全身上下分布合計(jì)40個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)遭商，頭部配置Autopilot攝像頭，具有如人類一般靈活的雙手捅伤，并使用FSD作為其智能系統(tǒng)劫流，可以說TeslaBot的橫空出世，推動(dòng)人形機(jī)器人進(jìn)入快速迭代期。
2022年在AI Day上展示了人形機(jī)器人Optimus的原型機(jī)版本祠汇，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的靜態(tài)展示仍秤，機(jī)器人全身共計(jì)40個(gè)執(zhí)行關(guān)節(jié)，配備了高自由度的靈巧手可很，可以進(jìn)行自適應(yīng)抓取诗力，并具備抓取20磅重量物體的能力，且可使用工具以及緊握細(xì)小的物件我抠。馬斯克認(rèn)為Optimus有望在3-5年內(nèi)降本至2萬美金一臺(tái)苇本，可以說特斯拉的強(qiáng)勢(shì)入局，帶動(dòng)了其他企業(yè)的加速入場(chǎng)菜拓。
2023年特斯拉發(fā)布Optimus-Gen2演示視頻瓣窄，可以看到機(jī)器人在感知、力矩和運(yùn)動(dòng)性能方面都有所提升纳鼎，可以實(shí)現(xiàn)二指拿雞蛋等動(dòng)作俺夕，并在2023年第四季度業(yè)績(jī)交流會(huì)上提出2025年實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的部分交付。
2024年發(fā)布最新一段視頻顯示Optimus已經(jīng)在工廠內(nèi)實(shí)際參與工作贱鄙，視頻中展示了機(jī)器人在分揀電池劝贸、行走和執(zhí)行工廠任務(wù)的能力，表明機(jī)器人在靈活性逗宁、精確操作以及自主性方面取得的顯著進(jìn)步映九。
特斯拉的核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)就在于其具備完善的供應(yīng)鏈體系可直接復(fù)用在人形機(jī)器人上。同時(shí)瞎颗，自身也有機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景氯迂，可以直接進(jìn)行功能測(cè)試和數(shù)據(jù)收集。具有獨(dú)特的FDS神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)技術(shù)以及其他算法能力言缤，可以有效提升機(jī)器人的智能水平，并且通過造車鍛煉出來的規(guī)慕疲化降本能力管挟，可以有效控制成本，可以說在人形機(jī)器人領(lǐng)域從技術(shù)創(chuàng)新到市場(chǎng)引領(lǐng)弄捕，再到產(chǎn)業(yè)鏈影響僻孝，特斯拉都顯示出來重要的推動(dòng)作用和潛力。
3.2 波士頓動(dòng)力與Atlas
波士頓動(dòng)力是人形機(jī)器人領(lǐng)域的代表性公司守谓，成立于1992年穿铆，旨在研發(fā)制造各類機(jī)器人。在人形機(jī)器人領(lǐng)域的拳頭產(chǎn)品就是Atlas斋荞，從液壓Atlas的首秀到近期推出的電動(dòng)Atlas都給大眾不小的震撼荞雏。
公司的液壓Atlas人形機(jī)器人，在2013年首秀就展示了比其他機(jī)器人更優(yōu)秀的表現(xiàn)，可以在石頭上大跨步凤优，金雞獨(dú)立也很穩(wěn)悦陋，有重物砸過來也不倒，唯一的槽點(diǎn)就是背后需要有一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的電線供電筑辨。緊接著16年俺驶，公司推出了新版的Atlas，不僅去掉了那根電線棍辕，還穿上了新衣服暮现，可以實(shí)現(xiàn)自己開門以及搬運(yùn)重物，甚至被推倒了也能自己站起來楚昭。
在2018年發(fā)布了Atlas人形機(jī)器人的宣傳視頻栖袋，一度讓人型機(jī)器人成為家喻戶曉的程度，在視頻中展示了機(jī)器人超強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)能力哪替，其中有分腿跳躍栋荸、360都旋轉(zhuǎn)跳躍、倒立動(dòng)作凭舶，甚至是翻筋斗等晌块，非常的震撼人心。但在商業(yè)化的道路上一直很艱難帅霜，采用液壓系統(tǒng)匆背，成本很貴，所有動(dòng)作都預(yù)先編程身冀，弊端一堆钝尸，因此對(duì)比一眾AI加持下的人形機(jī)器人公司，Atlas就像上個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物搂根，極致落寞珍促。
而在2024年4月，公司宣布液壓Atlas退役剩愧，宣布了電動(dòng)Atlas的歸來猪叙。在視頻中，Atlas先是以一種極其詭異的方式仁卷，跟觀眾展示了一波身體的柔韌程度穴翩，比如 180 度轉(zhuǎn)頭、雙腿反蜷著站起來锦积、倒著走路芒帕，還有旋轉(zhuǎn)上半身等，這樣的宣傳視頻既炫酷又讓人感覺有些驚悚丰介。新版 Atlas 擁有類人型的外形背蟆，但不局限于人類的運(yùn)動(dòng)模式鉴分，這讓它能夠以最有效的方式完成任務(wù)，充分傳達(dá)了波士頓動(dòng)力公司對(duì)人形機(jī)器人的理解：構(gòu)建人形機(jī)器人并不一定需要盡可能地像人淆储。
3.3 Figure AI與Figure系列
Figure AI成立于2022年冠场，是美國(guó)通用人形機(jī)器人的獨(dú)角獸企業(yè)，公司團(tuán)隊(duì)規(guī)模70人左右本砰，核心團(tuán)隊(duì)來自波士頓動(dòng)力碴裙、特斯拉等，2024年2月B輪融資后点额，估值達(dá)到26億美元舔株。
Figure AI的技術(shù)路線是采用端到端的學(xué)習(xí)模式，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來處理和分析視頻數(shù)據(jù)还棱，并公開展示了人形機(jī)器人在無需預(yù)設(shè)程序的情況下的高度自主性和智能化交互载慈。同時(shí)與多家公司保持合作，以提升機(jī)器人能力珍手。其中办铡，與OpenAI合作接入ChatGPT，提升機(jī)器人在語義理解琳要、場(chǎng)景識(shí)別寡具、任務(wù)規(guī)劃等方面的能力，F(xiàn)igure的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成快速稚补、低等童叠、靈巧的機(jī)器人動(dòng)作。與微軟在云服務(wù)設(shè)施合作课幕，為Figure提供訪問云計(jì)算平臺(tái)Azure的人工基礎(chǔ)設(shè)施和存儲(chǔ)服務(wù)厦坛。與寶馬達(dá)成合作，將人形機(jī)器人用于汽車實(shí)際生產(chǎn)流程中乍惊，完成各種生產(chǎn)任務(wù)杜秸。
目前公司發(fā)布的產(chǎn)品有以下兩款：
Figure 01： Figure AI 于2023年10月正式發(fā)布的第一代人形機(jī)器人，并能夠平穩(wěn)流暢地行走润绎。2024年1月Figure 01 在觀看人類的演示視頻后亩歹，經(jīng)過 10 小時(shí)端到端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，學(xué)會(huì)了使用咖啡機(jī)沖咖啡凡橱，并且能夠自主糾錯(cuò)，展示出極其領(lǐng)先的自主學(xué)習(xí)與任務(wù)執(zhí)行能力亭姥。2月即可完成自主搬運(yùn)箱子的行為稼钩。3月接入GPT后可以流暢地執(zhí)行遞蘋果、將垃圾收拾進(jìn)筐里达罗、將杯盤歸置在瀝水架上等操作坝撑，更重要的是這些操作都是基于提問者的一些開放性問題和要求静秆，這意味著Figure01能夠?qū)υ挕⑺伎己蛯W(xué)習(xí)巡李，比一般的機(jī)器人更像“人”抚笔。
Figure 02：Figure AI于2024年8月發(fā)布號(hào)稱“地表最強(qiáng)”人形機(jī)器人的 Figure 02。作為后繼者侨拦，F(xiàn)igure 02在設(shè)計(jì)和功能上均有了顯著提升殊橙。在外觀上采用啞光黑的外殼，取代了 Figure 01 的鍍鉻金屬外觀狱从。在功能上膨蛮，能夠通過連接到與OpenAI合作訓(xùn)練的定制AI 模型，和借助麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)與人類進(jìn)行實(shí)時(shí)語音對(duì)話季研。搭載機(jī)載視覺語言模型敞葛，配合6個(gè)RGB高性能攝像頭實(shí)現(xiàn)快速常識(shí)性視覺推理。第四代靈巧仿生手臂与涡，具有 16 個(gè)自由度惹谐，可提供相當(dāng)于人類水平的力量。與上一代產(chǎn)品相比驼卖，車載計(jì)算和 AI 推理能力提高了 3 倍氨肌。配備 2.25 KWh 自定義電池組，續(xù)航提升 50% 以上款慨。
3.4 Agility Robotics與Digit
Agility Robotics成立于2015年儒飒，是由俄勒岡州立大學(xué)孵化出來的機(jī)器人公司。主要面向面向工業(yè)檩奠、物流桩了、研究和開發(fā)等領(lǐng)域，旨在通過先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)提高效率埠戳、降低成本并增強(qiáng)人類的能力井誉。最早推出的機(jī)器人為 Cassie（僅有雙足），2019 年在 Cassie 的基礎(chǔ)上加上軀干和手臂整胃，從而推出了人形機(jī)器人 Digit颗圣，主要用于在人類空間中執(zhí)行任務(wù)，如貨物搬運(yùn)屁使、管理貨架在岂、檢查和數(shù)據(jù)收集。
Agility注重應(yīng)用蛮寂，以“功能第一”的思維打磨產(chǎn)品蔽午，僅保留最精簡(jiǎn)、最核心的結(jié)構(gòu)部分酬蹋，比如機(jī)器人末端執(zhí)行器采用夾爪及老，而非五指手的形態(tài)抽莱，因?yàn)榫屯瓿晒ぷ鱽碚f，并不需要一個(gè)更加復(fù)雜的‘手’骄恶。與亞馬遜食铐、福特等多領(lǐng)域公司展開深入合作，與福特公司合作共同打造自動(dòng)化物流僧鲁，汽車實(shí)現(xiàn)物品的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸虐呻，Digit 則手持貨物完成送貨上門的最后一公里。在亞馬遜工廠的物流倉(cāng)庫(kù)中悔捶，負(fù)責(zé)從貨架上取箱子并放到傳送帶上铃慷。2023年9月，Agility Robotics 在俄勒岡州塞勒姆開設(shè)第一家機(jī)器人制造廠 RoboFab蜕该，預(yù)計(jì)第一年生產(chǎn)數(shù)百臺(tái)Digit犁柜，隨后擴(kuò)展到每年生產(chǎn)1萬臺(tái)左右，目前雖然還未達(dá)到但也標(biāo)志了“商業(yè)人形機(jī)器人大規(guī)模量產(chǎn)的開始”堂淡。
3.5 優(yōu)必選與Walker系列
優(yōu)必選科技成立于2012年3月馋缅，是人形機(jī)器人的領(lǐng)導(dǎo)者和智能服務(wù)機(jī)器人的領(lǐng)航企業(yè)，涵蓋了多個(gè)行業(yè)的企業(yè)級(jí)和消費(fèi)級(jí)廣泛應(yīng)用場(chǎng)景绢淀。在創(chuàng)業(yè)之初即推出過一款人形機(jī)器人Alpha萤悴，產(chǎn)品因四登央視春晚舞臺(tái)表演而被大眾熟知，也是“中國(guó)人形機(jī)器人第一股”皆的。
優(yōu)必選是全球極少數(shù)布局人形機(jī)器人全棧式技術(shù)能力的公司覆履，包括行業(yè)領(lǐng)先的機(jī)器人技術(shù)（機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)器）费薄、人工智能技術(shù)（計(jì)算機(jī)視覺和語音交互）硝全、機(jī)器人與人工智能融合技術(shù)（SLAM 及自主技術(shù)、視覺伺服操作和人機(jī)交互）楞抡，以及機(jī)器人操作系統(tǒng)應(yīng)用框架（ROSA）伟众。
從2016年推出Walker原型機(jī)以來，經(jīng)歷了五次迭代：
2016年發(fā)布Walker原型機(jī)召廷，身高1.2m凳厢，重量20kg，12個(gè)自由度竞慢，能夠?qū)崿F(xiàn)全向行走先紫、靜態(tài)上下斜坡晃動(dòng)平面平衡；
2018年1月發(fā)布Walker第一代筹煮，身高1.35m遮精，重量37kg，14個(gè)自由度寺谤，突破了波動(dòng)地形上的自平衡仑鸥，能夠?qū)崿F(xiàn)上下樓梯、跟球踢球以及在三維數(shù)字地圖中進(jìn)行導(dǎo)航变屁；
2019 年優(yōu)必選推出 Walker 第二代眼俊，身高 1.45m，重 77kg粟关，增加了雙臂和雙手疮胖，全身達(dá)到了36個(gè)自由度以及力覺反饋系統(tǒng)。此外闷板，Walker 第二代還擁有視覺澎灸、聽覺、空間知覺等全方位的感知遮晚，并實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)快速的行走和靈活精準(zhǔn)的操作性昭，能夠?qū)崿F(xiàn)彈琴、倒水县遣、畫畫糜颠、誤導(dǎo)、全身柔順控制以及復(fù)雜路徑規(guī)劃等萧求；
2021 年優(yōu)必選推出 Walker X其兴，身高 1.30m、體重 63kg夸政，具備 41 個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)構(gòu)成的靈巧四肢元旬，以及多維力覺、多目立體視覺守问、全向聽覺和慣性匀归、測(cè)距等全方位的感知系統(tǒng)，擁有全面升級(jí)的視覺定位導(dǎo)航和手眼協(xié)調(diào)操作技術(shù)酪碘，自主運(yùn)動(dòng)及決策能力大幅提高朋譬，可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)快速的行走和精準(zhǔn)安全的操作，已在科普教育兴垦、影視文娛徙赢、政企展廳等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了示范應(yīng)用；
2023 年優(yōu)必選推出工業(yè)版人形機(jī)器人 Walker S探越，身高 1.7 米狡赐，體重60kg，模塊化末端執(zhí)行器钦幔，搭載了 41 個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及多維力覺枕屉、多目立體視覺、全向聽覺和慣性鲤氢、測(cè)距等全方位的感知系統(tǒng)搀擂，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境任務(wù)感知西潘、手眼協(xié)調(diào)精細(xì)操作、高精3D語義定位導(dǎo)航等哨颂，機(jī)器人的自主運(yùn)動(dòng)及決策能力大幅提高喷市，可在工業(yè)及商用場(chǎng)景精準(zhǔn)安全地完成指定工作任務(wù)。
另外還以熊貓為原型設(shè)計(jì)了機(jī)器人優(yōu)悠威恼，用于迪拜世博會(huì)中國(guó)館品姓，為參觀嘉賓提供迎賓、導(dǎo)覽服務(wù)箫措。
3.6 宇樹科技與Unitree H1/G1
宇樹科技成立于2016年腹备，專注于消費(fèi)級(jí)、行業(yè)級(jí)高性能通用足式/人形機(jī)器人及靈巧機(jī)械臂的自主研發(fā)斤蔓、生產(chǎn)和銷售植酥。曾受邀參加 2021 牛年央視春晚，2023 杭州亞運(yùn)會(huì)和亞殘運(yùn)會(huì)等附迷，并多次受到央視新聞聯(lián)播報(bào)道惧互。宇樹科技也是全球首家公開零售高性能四足機(jī)器人并最早實(shí)現(xiàn)行業(yè)落地的公司，全球銷量歷年領(lǐng)先喇伯。
宇樹科技擁有十年機(jī)器人研發(fā)能力喊儡，技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于機(jī)器人核心零部件、運(yùn)動(dòng)控制稻据、機(jī)器人感知等領(lǐng)域的領(lǐng)先性艾猜，并且在核心硬件上，包括伺服電機(jī)捻悯、減速器匆赃、控制器均為宇樹自研自產(chǎn)，軟件層面今缚，公司不依賴開源代碼算柳，對(duì)于電控系統(tǒng)、控制算法進(jìn)行全棧自研姓言。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于應(yīng)急救援瞬项、巡邏、偵查何荚、廣場(chǎng)執(zhí)勤囱淋、危險(xiǎn)品排爆、人員搜救餐塘、生命探測(cè)妥衣、防爆處置、違章違法記錄、電力線路巡檢税手、有害氣體檢測(cè)等場(chǎng)景蜂筹，積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。
23年8月宇樹發(fā)布首款人形機(jī)器人H1芦倒，切入人形機(jī)器人領(lǐng)域狂票，H1整機(jī)重量47kg，身高180cm熙暴，4個(gè)單手臂自由度（可拓展），5個(gè)單腳自由度（髖關(guān)節(jié) *3+膝關(guān)節(jié) *1+踝關(guān)節(jié) *1）慌盯，行走速度3.3m/s周霉，使用3D激光雷達(dá)+深度相機(jī)進(jìn)行感知，售價(jià)六十萬左右亚皂；24年5月宇樹發(fā)布新型人形機(jī)器人G1俱箱，商用性能顯著提升。G1整機(jī)重量35kg灭必，身高127cm狞谱，7個(gè)單手臂自由度（肩關(guān)節(jié)*3+肘關(guān)節(jié)*2+腕關(guān)節(jié)*2），6個(gè)單腿自由度（髖關(guān)節(jié) *3+膝關(guān)節(jié) *1+踝關(guān)節(jié) *2）禁漓，行走速度2m/s跟衅，使用3D激光雷達(dá)+深度相機(jī)進(jìn)行感知，續(xù)航時(shí)間約2小時(shí)播歼，具有靈巧手伶跷，售價(jià)在9.9萬。
3.7 智元機(jī)器人與遠(yuǎn)征/靈犀
智元機(jī)器人成立于2023 年 2 月秘狞，專注人形機(jī)器人領(lǐng)域叭莫，是一家致力于以AI+機(jī)器人的融合創(chuàng)新，打造世界級(jí)領(lǐng)先的具身智能機(jī)器人產(chǎn)品及應(yīng)用生態(tài)的創(chuàng)新企業(yè)烁试。在成立僅約半年后的 2023 年 8 月 18 日在上海召開新品發(fā)布會(huì)雇初，正式發(fā)布遠(yuǎn)征 A1 智能機(jī)器人。
公司在算法研發(fā)减响、智能機(jī)器人領(lǐng)域有豐富經(jīng)驗(yàn)靖诗，自研了關(guān)節(jié)電機(jī) PowerFlow、靈巧手 SkillHand辩蛋、反曲膝等關(guān)鍵零部件呻畸，其中關(guān)節(jié)電機(jī)PowerFlow 使用了準(zhǔn)直驅(qū)關(guān)節(jié)方案，實(shí)現(xiàn)了低齒槽轉(zhuǎn)矩設(shè)計(jì)悼院，搭配 10 速比以內(nèi)的高力矩透明度行星減速器伤为、共扼同軸雙編碼器、一體液冷循環(huán)散熱系統(tǒng)，以及自研的矢量控制驅(qū)動(dòng)器绞愚，峰值扭矩超過 350NM叙甸，而重量?jī)H為 1.6KG。靈巧手 SkillHand 擁有 12 個(gè)主動(dòng)自由度和 5 個(gè)被動(dòng)自由度位衩，所有驅(qū)動(dòng)內(nèi)置裆蒸，并集成了基于視覺的指尖傳感器，專門面向精密操作糖驴，此外在軟件層面僚祷，智元機(jī)器人還自研了AgiROS 等系統(tǒng)，在AI感知決策與視覺控制等大模型算法方面贮缕，實(shí)現(xiàn)自主任務(wù)編排辙谜、常識(shí)推理與規(guī)劃執(zhí)行等。
遠(yuǎn)征A1是智元第一代通用型具身智能機(jī)器人感昼，整機(jī)重量55kg装哆，身高175cm，行動(dòng)速度7km/h定嗓，49個(gè)自由度蜕琴，單臂最大負(fù)載5kg呜叫，使用云端超腦菊匿、大腦砰碴、小腦穴肘、腦干的具身智腦EI-Brain架構(gòu)拴竹，采用上下肢分體式設(shè)計(jì)杖们，便于場(chǎng)景配置和擴(kuò)展画饥，配備WorkGPT多模態(tài)大模型和AgiROs系統(tǒng)蚂斤，賦予機(jī)器人理解用戶意圖辛块、感知環(huán)境畔派、任務(wù)編排等能力，可調(diào)用本體技能及海量工具完成多層級(jí)任務(wù)润绵。
遠(yuǎn)征A2系列包括遠(yuǎn)征A2线椰、遠(yuǎn)征A2-W、遠(yuǎn)征A2-Max尘盼。遠(yuǎn)征A2是一款交互服務(wù)機(jī)器人憨愉，整機(jī)重量69kg，身高169cm卿捎，40+全身自由度配紫，700wh電池支持續(xù)航2h，整體設(shè)計(jì)參考人體工學(xué)設(shè)計(jì)午阵，身高尺寸比例貼近人類躺孝，符合人因工程學(xué)原理享扔，HRI設(shè)計(jì)更貼近人類自然交互體驗(yàn)，基于語音植袍、語言惧眠、動(dòng)作等大模型技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多模交互于个，帶來智能體驗(yàn)氛魁；遠(yuǎn)征A2-W是一款輪式雙臂機(jī)器人，專為柔性智造場(chǎng)景打造厅篓，整機(jī)重量230kg秀存，單臂負(fù)載5kg，7個(gè)單臂自由度羽氮，作業(yè)高度0-2m应又，2kWh電池支持續(xù)航5h，全身一體化設(shè)計(jì)乏苦，實(shí)現(xiàn)開箱即用，擁有仿生雙臂設(shè)計(jì)尤筐、高精度力控汇荐、多個(gè)深度與視覺傳感器以及四輪四驅(qū)系統(tǒng)，確保在復(fù)雜環(huán)境中穩(wěn)定盆繁、靈活掀淘、高效、安全的作業(yè)油昂，非常適用于B端制造業(yè)場(chǎng)景革娄。
遠(yuǎn)征A2-Max是重載特種機(jī)器人，整機(jī)重量85kg冕碟，身高175cm拦惋，67個(gè)全身自由度，行走速度1m/s安寺，續(xù)航2h且支持換電厕妖，雙臂采用雙速比減速關(guān)節(jié)模組，峰值扭矩可達(dá)450Nm挑庶，大腿采用直線推桿電機(jī)言秸，腿部關(guān)節(jié)擁有8800N推理，實(shí)現(xiàn)全工作空間可搬運(yùn)40kg重物迎捺。
靈犀X1系列：包括靈犀X1和靈犀X1-W举畸。靈犀X1是一款高自由度、模塊設(shè)計(jì)的人形機(jī)器人凳枝，適合人機(jī)交互與輕服務(wù)場(chǎng)景抄沮。靈犀X1-W是一款專業(yè)數(shù)采機(jī)器人，用于大規(guī)模數(shù)據(jù)采集。
3.8 北京銀河通用機(jī)器人與GALBOT G1
北京銀河通用機(jī)器人有限公司（GALBOT）成立于2023年5月合是，是一家專注于具身多模態(tài)大模型通用機(jī)器人研發(fā)的創(chuàng)新企業(yè)了罪。致力于為全球用戶提供智能機(jī)器人產(chǎn)品，服務(wù)于人類社會(huì)聪全。公司在2024年6月完成天使輪融資泊藕，總規(guī)模7億人民幣，創(chuàng)24年天使輪融資之最难礼。
公司核心團(tuán)隊(duì)成員均來自于國(guó)內(nèi)外知名高校和頭部企業(yè)娃圆，在人工智能、機(jī)器人蛾茉、智能軟硬件等領(lǐng)域擁有成功的科研讼呢、產(chǎn)品化和商業(yè)化經(jīng)驗(yàn)。其中谦炬，王鶴博士為清華大學(xué)電子系學(xué)士悦屏，斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)博士，現(xiàn)擔(dān)任北京大學(xué)前沿計(jì)算研究中心助理教授键思、博士生導(dǎo)師础爬，北大-銀河通用具身智能聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室主任以及北京智源人工智能研究院具身大模型負(fù)責(zé)人。公司聯(lián)合創(chuàng)始人姚騰洲畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)機(jī)器人研究所吼鳞，師從機(jī)器人行業(yè)泰斗看蚜、中關(guān)村智友研究院院長(zhǎng)王田苗教授，曾任職ABB機(jī)器人研發(fā)中心赔桌，具有多年工業(yè)和服務(wù)機(jī)器人研發(fā)經(jīng)驗(yàn)供炎。
GALBOT G1是一款具身多模態(tài)大模型通用機(jī)器人，采用雙臂+單腿+輪式底盤的軀體結(jié)構(gòu)疾党，可以實(shí)現(xiàn)360度移動(dòng)音诫，身高173cm，臂展190cm雪位，軀干提升能力65cm纽竣，操作范圍從0到240cm。具有“跪姿”+“站立”雙模式茧泪，分別用以抓取地面物體或處理高度超兩米的物品蜓氨，覆蓋更廣的工作空間，使用合成仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)具身智能队伟，能夠抓取隨機(jī)放置的透明穴吹、高光物體，還掌握了開柜子嗜侮、晾衣服等操作技能港令，可以應(yīng)用于工業(yè)制造啥容、零售消費(fèi)、藥房等場(chǎng)景顷霹，預(yù)計(jì)Q4正式預(yù)售咪惠，售價(jià)約30萬元一臺(tái)。
3.9 達(dá)闥科技與Cloud Ginger
達(dá)闥成立于2015年淋淀，是智能機(jī)器人領(lǐng)域的獨(dú)角獸頭部企業(yè)遥昧，全球領(lǐng)先的云端機(jī)器人創(chuàng)造者、制造商和運(yùn)營(yíng)商朵纷。公司圍繞“機(jī)器人服務(wù)于人炭臭、達(dá)闥服務(wù)機(jī)器人”的戰(zhàn)略使命和“云端智能，連接未來”的美好愿景袍辞，旨在通過持續(xù)引領(lǐng)云端機(jī)器人前沿技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用鞋仍，讓云端機(jī)器人走進(jìn)千家萬戶，幫助人類完成4D（如枯燥搅吁、骯臟威创、危險(xiǎn)、甚至困難的）工作谎懦，讓人類盡享更美好的生活肚豺。
達(dá)闥具有行業(yè)領(lǐng)先的云端機(jī)器人全棧技術(shù)解決方案，創(chuàng)新性地提出 “云端機(jī)器人”（“云腦+安全網(wǎng)+機(jī)器人”）架構(gòu)并成功實(shí)現(xiàn)云端機(jī)器人的商業(yè)化党瓮。研發(fā)了全球首個(gè)云端機(jī)器人大腦操作系統(tǒng)海睿OS，提供了云端“大腦”模型盐类，開發(fā)了基于多傳感融合感知和運(yùn)動(dòng)控制的“小腦”模型寞奸，并基于該模型搭建了端云協(xié)同的機(jī)器腦融合智能平臺(tái)。同時(shí)在跳，各種類型的服務(wù)機(jī)器人可通過移動(dòng)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（MCS）和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)器人控制器（RCU）安全連接到云端大腦枪萄，并被其賦能，獲得智能語音猫妙，智能圖像瓷翻，智能行動(dòng)等能力。此外割坠，達(dá)闥開創(chuàng)性的研發(fā)了集通信齐帚、計(jì)算、傳感于一體的機(jī)器人智能柔性關(guān)節(jié)SCA彼哼，解決了機(jī)器人硬件在標(biāo)準(zhǔn)化对妄、集成化及產(chǎn)業(yè)化方面的局限，降低了機(jī)器人準(zhǔn)入門檻敢朱、加速產(chǎn)業(yè)生態(tài)形成剪菱。截至目前摩瞎，達(dá)闥集團(tuán)專利申請(qǐng)量超2000項(xiàng)，已授權(quán)專利超過1000項(xiàng)孝常，處于行業(yè)領(lǐng)先水平旗们。
達(dá)閥的首代人形機(jī)器人產(chǎn)品 Ginger 1 于 2019 年世界移動(dòng)通信大會(huì)推出，其迭代產(chǎn)品Ginger 2于 2022 年世界人工智能大會(huì)推出构灸。Ginger 1整機(jī)體重65kg上渴，身高158cm，具有優(yōu)美人形冻押，榮獲2020中國(guó)設(shè)計(jì)紅星獎(jiǎng)驰贷，具有34個(gè)智能柔性關(guān)節(jié)遍布全身，通過多個(gè)2D/3D相機(jī)洛巢、激光雷達(dá)括袒、超聲傳感、IMU稿茉、力傳感锹锰、麥陣等建立多層立體感知，能歌善舞漓库，可實(shí)現(xiàn)智能抓取恃慧、自主行走、自動(dòng)避障渺蒿、自動(dòng)平衡痢士。
Ginger 2整機(jī)重量89kg，身高158cm茂装，搭載公司自研的智能柔性關(guān)節(jié) SCA2.0怠蹂，柔性控制全身，精確力反饋少态，具有千變臉城侧，更有靈氣，極大提升交互體驗(yàn)彼妻，采用7自由度靈巧手嫌佑，更從容完成抓取、操作工具等精細(xì)動(dòng)作侨歉，多個(gè)硬件接口屋摇，便于插接外設(shè)，滿足更多場(chǎng)景需求幽邓，主要應(yīng)用場(chǎng)景為迎賓導(dǎo)航摊册、活動(dòng)慶祝、養(yǎng)老陪護(hù)颊艳、教育科研和直播帶貨等茅特。
3.10 小米機(jī)器人與CyberOne
小米機(jī)器人事業(yè)部成立于2021年9月10日忘分，2022年8月小米在秋季新品發(fā)布會(huì)上推出旗下首款全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne（鐵大），具備重建真實(shí)世界白修、運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡妒峦、感知人類情緒的能力。整機(jī)重量52kg兵睛，身高177cm肯骇，全是由5種關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)，共21個(gè)自由度祖很，單手抓握物體重量1.5kg笛丙，行動(dòng)速度3.6km/s，實(shí)現(xiàn)各自由度0.5ms級(jí)別的實(shí)時(shí)響應(yīng)假颇、雙足運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡和四肢強(qiáng)健動(dòng)力胚鸯，可充分模擬人的各項(xiàng)動(dòng)作。
CyberOne搭載小米自研的Mi-Sense深度視覺模組笨鸡，可對(duì)人臉姜钳、肢體動(dòng)作等外景環(huán)境進(jìn)行感知，三維重建真實(shí)世界形耗，并通過自然語言處理算法可感知6類45種人類語義情緒哥桥，分辨85種環(huán)境語義，可從說話的語氣判斷人類心情激涤，綜合而言拟糕，CyberOne具有突出的行動(dòng)速度、抓握力倦踢、交互以及環(huán)境語義識(shí)別能力送滞。
四、產(chǎn)業(yè)鏈與核心部件
4.1 產(chǎn)業(yè)鏈分析
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上中下游三個(gè)層次硼一，上游主要是零部件和軟件系統(tǒng)供應(yīng)商累澡，包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)梦抢、關(guān)節(jié)般贼、傳感器、控制器奥吩、減速器哼蛆、操作系統(tǒng)等，這些零部件和軟件系統(tǒng)的質(zhì)量和技術(shù)水平直接影響到機(jī)器人的性能和穩(wěn)定性霞赫。中游是人形機(jī)器人本體的制造商腮介，負(fù)責(zé)將各個(gè)零部件組裝成完整的機(jī)器人產(chǎn)品，并進(jìn)行測(cè)試和質(zhì)檢端衰。下游則是人形機(jī)器人的終端應(yīng)用市場(chǎng)叠洗，包括工業(yè)制造甘改、商用服務(wù)、醫(yī)療灭抑、教育十艾、救災(zāi)救援、公共安全腾节、家庭陪護(hù)等多個(gè)領(lǐng)域忘嫉。
4.2 核心部件
以O(shè)ptimus的主要結(jié)構(gòu)和零部件為例，可以從軀干案腺、靈巧手庆冕、感知系統(tǒng)、關(guān)節(jié)等關(guān)鍵模塊使用的零部件可以看出電機(jī)劈榨、傳感器访递、減速器、控制器和絲杠是構(gòu)成機(jī)器人的關(guān)鍵核心零部件鞋既。當(dāng)前核心零部件的市場(chǎng)基本被海外企業(yè)占據(jù)大部分市場(chǎng)份額力九，尤其是高端市場(chǎng)，基本處于壟斷地位邑闺，零部件的國(guó)產(chǎn)化將為人形機(jī)器人在性能跌前、成本、可靠性陡舅、安全性和技術(shù)創(chuàng)新等方面提供更多的可能性抵乓，助力人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
電機(jī)是人形機(jī)器人中最常用的驅(qū)動(dòng)器件之一靶衍，主要是伺服電機(jī)灾炭，一般裝在關(guān)節(jié)處，為關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)提供精準(zhǔn)控制的動(dòng)力輸出颅眶。目前使用的伺服電機(jī)主要是無框力電機(jī)和空心杯電機(jī)蜈出，無框力電機(jī)只有轉(zhuǎn)子和定子，有結(jié)構(gòu)緊湊涛酗、單位扭矩大铡原、易維護(hù)、靜音等優(yōu)勢(shì)商叹，用在旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和線性關(guān)節(jié)燕刻，壁壘相對(duì)不高，伺服廠家有望切入剖笙；空心杯電機(jī)采用無鐵芯轉(zhuǎn)子卵洗，降低輸出扭矩波動(dòng)，具有低功耗弥咪、高穩(wěn)定性的特點(diǎn)过蹂，尺寸小結(jié)構(gòu)緊湊十绑，常用于靈巧手部位，全球市場(chǎng)被海外企業(yè)壟斷酷勺，國(guó)內(nèi)企業(yè)主要面向國(guó)內(nèi)中低端市場(chǎng)孽惰。
傳感器是人形機(jī)器人中用于感知周圍的環(huán)境、物體和進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)鸥印。其能將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)勋功，是感知模塊的核心，常用于頭部库说、關(guān)節(jié)和軀干等模塊狂鞋。常用的傳感器有視覺傳感器、力傳感器潜的、慣性傳感器骚揍、溫度傳感器等，視覺傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的深度感知啰挪，六維力矩傳感器用來感知壓力或輸出扭矩信不，慣性傳感器用來實(shí)現(xiàn)定位、測(cè)量亡呵、平衡和跌倒檢測(cè)等功能抽活。國(guó)內(nèi)傳感器行業(yè)起步較晚，市場(chǎng)主要有國(guó)際廠商主導(dǎo)锰什，占據(jù)了超過60%的市場(chǎng)份額下硕。國(guó)產(chǎn)企業(yè)較為分散，產(chǎn)品主要集中在中低端市場(chǎng)汁胆。
減速器是人形機(jī)器人中用于降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的裝置梭姓，能夠提高機(jī)器人關(guān)節(jié)的扭矩輸出和運(yùn)動(dòng)精度，主要用于旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和靈巧手嫩码。人形機(jī)器人主要使用諧波減速器和 RV 減速器誉尖，諧波減速器體積小、精度高铸题，主要用于小臂铡恕、腕部等，RV減速器適合重負(fù)載精密減速領(lǐng)域回挽，主要用于多關(guān)節(jié)機(jī)器人種的基座没咙、大臂猩谊、肩部等重負(fù)載位置千劈。諧波減速器和RV減速器分別長(zhǎng)期被哈莫納克（日本）和納博特斯克壟斷，在諧波減速器領(lǐng)域國(guó)內(nèi)綠的諧波創(chuàng)新研發(fā)P型齒牌捷，率先開始國(guó)產(chǎn)替代墙牌，但RV工藝更復(fù)雜涡驮、壁壘更高，國(guó)產(chǎn)化率仍偏低喜滨。
控制器是人形機(jī)器人的大腦捉捅，負(fù)責(zé)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和行為決策。一般包含硬件和軟件兩部分虽风，硬件是工業(yè)控制板卡棒口，包含微處理器、存儲(chǔ)器辜膝、電路接口无牵、傳感器接口和通行接口等，軟件則是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)厂抖、感知算法和控制算法等茎毁，通常由本體集成廠商自主研發(fā)，以保證品質(zhì)的穩(wěn)定性和產(chǎn)品維修體系忱辅。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局看七蜘，國(guó)外廠商占據(jù)主導(dǎo)地位，國(guó)內(nèi)控制器企業(yè)分散墙懂，廠商競(jìng)爭(zhēng)力較弱橡卤，國(guó)產(chǎn)率不足20%。
絲杠是一種將電機(jī)端旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件损搬，要精準(zhǔn)輸出動(dòng)力并運(yùn)動(dòng)一定距離蒜魄，對(duì)精度、強(qiáng)度场躯、耐磨性有較高要求谈为，主要用于人形機(jī)器人的線性關(guān)節(jié)。絲杠分為梯形螺紋絲桿踢关、滑動(dòng)絲杠伞鲫、滾動(dòng)絲杠以及靜壓絲杠，其中滾動(dòng)絲杠在人形機(jī)器人領(lǐng)域適配性更高签舞，包含滾珠絲杠和行星滾柱絲杠秕脓，市場(chǎng)主要被歐美企業(yè)壟斷，高端產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化程度仍較低儒搭。
五吠架、面臨的挑戰(zhàn)與未來發(fā)展
5.1 面臨的主要挑戰(zhàn)
從行業(yè)整體表現(xiàn)來看，人形機(jī)器人并未規(guī)穆辏化生產(chǎn)傍药，各大參與者目前都在以小批量交付、驗(yàn)證場(chǎng)景、技術(shù)迭代為主拐辽，部分參與者從特定功能需求出發(fā)進(jìn)行開發(fā)拣挪，以尋求一定程度的落地，但就整體而言俱诸，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)處于從0到1的萌芽階段菠劝，還存在以下挑戰(zhàn)：
1、技術(shù)層面：
第一睁搭，雖然目前人形機(jī)器人已經(jīng)具備一定的智能水平赶诊，距離在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下實(shí)現(xiàn)自主決策，執(zhí)行復(fù)雜任務(wù)仍有一定的困難园骆，這也是日后研究發(fā)展的主要方向之一甫何；
第二，人形機(jī)器人要能夠?qū)崿F(xiàn)各種靈巧的運(yùn)動(dòng)作業(yè)遇伞，運(yùn)動(dòng)控制是非常重要的基礎(chǔ)辙喂。但是目前機(jī)器人對(duì)作業(yè)對(duì)象的適應(yīng)性、環(huán)境的適應(yīng)性還是非常的有限的鸠珠，這要求精密的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)巍耗、高效的步態(tài)規(guī)劃算法以及強(qiáng)大的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)。此外渐排，降低執(zhí)行器的成本炬太、重量和體積，提高其響應(yīng)速度和精度也是關(guān)鍵研究方向驯耻；
第三亲族，在實(shí)現(xiàn)類似人類的感知能力，如視覺可缚、聽覺霎迫、觸覺、力覺等帘靡，并將這些信息整合用于決策知给，這需要高度集成且準(zhǔn)確的傳感器技術(shù)和先進(jìn)的信號(hào)處理算法；
第四描姚，人形機(jī)器人需要大量的能量來驅(qū)動(dòng)各種電動(dòng)關(guān)節(jié)和傳感器涩赢，因此如何實(shí)現(xiàn)高效的能源管理是一個(gè)重要挑戰(zhàn)，例如延長(zhǎng)電池壽命或?qū)ふ倚滦偷哪茉创鎯?chǔ)技術(shù)轩勘；
第五筒扒，人機(jī)交互仍有進(jìn)步空間，需要研發(fā)出更加自然绊寻、直觀的人機(jī)交互界面花墩，讓機(jī)器人能更好地理解人類語言悬秉、表情和肢體語言，實(shí)現(xiàn)更為人性化观游、無縫化的交流體驗(yàn)。
2驮俗、社會(huì)和倫理方面：
第一懂缕，人形機(jī)器人的大規(guī)模普及，必然會(huì)帶來部分崗位被取代王凑，如何平衡機(jī)器人帶來的效率提升與就業(yè)問題是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)搪柑；
第二，隨著機(jī)器人融入到我們的生產(chǎn)生活中索烹，涉及倫理和法律的問題也將變得越來越復(fù)雜工碾，比如機(jī)器人是否應(yīng)當(dāng)擁有某種程度的權(quán)利和責(zé)任，在造成財(cái)產(chǎn)損失或人身傷害時(shí)由誰承擔(dān)責(zé)任百姓，以及如何保護(hù)人類與機(jī)器人互動(dòng)過程中的倫理底線渊额；
第三，人形機(jī)器人中的人工智能系統(tǒng)可能會(huì)收到訓(xùn)練數(shù)據(jù)的影響垒拢，導(dǎo)致對(duì)某些人群出現(xiàn)歧視或者不公平現(xiàn)象旬迹；
第四，人形機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集求类、傳輸和存儲(chǔ)面臨諸多安全風(fēng)險(xiǎn)奔垦，如數(shù)據(jù)泄露、黑客攻擊等尸疆，需要建立相應(yīng)機(jī)制保障數(shù)據(jù)安全椿猎。
3、落地應(yīng)用方面：
第一寿弱，訓(xùn)練先進(jìn)的人工智能模型需要大量的高質(zhì)量數(shù)據(jù)作為支撐犯眠，但目前在各個(gè)環(huán)境下機(jī)器人的真實(shí)數(shù)據(jù)比較稀缺，采集成本高昂且需要時(shí)間症革；
第二阔逼，運(yùn)行復(fù)雜的感知、決策需要強(qiáng)大的計(jì)算能力地沮，如何在小型化嗜浮、輕量化的機(jī)器人中集成高算力系統(tǒng)是一大技術(shù)難題；
第三摩疑，面對(duì)產(chǎn)量少零部件采購(gòu)成本高危融，研發(fā)投入高依賴資本輸血，下游客戶依賴性強(qiáng)雷袋，回款周期長(zhǎng)等問題吉殃，制約了人形機(jī)器人的大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用辞居；
第四，人形機(jī)器人在實(shí)際普及過程需要面臨市場(chǎng)接受度問題蛋勺，只有取得用戶的信任瓦灶，才能得到廣泛的應(yīng)用。
5.2 未來發(fā)展
展望人形機(jī)器人未來發(fā)展抱完，我認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方面：
產(chǎn)研降本化：硬件生產(chǎn)上贼陶，產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈的逐步成熟會(huì)達(dá)到規(guī)模量產(chǎn)和成本可控的狀態(tài)，降低零部件的生產(chǎn)成本巧娱；軟件研發(fā)上碉怔，通過虛擬仿真環(huán)境測(cè)試或真實(shí)環(huán)境測(cè)試持續(xù)積累數(shù)據(jù)，以及多模態(tài)大模型能力的持續(xù)提升禁添，都將提升研發(fā)效率撮胧，降低研發(fā)成本；
具身智能化：隨著端到端大模型技術(shù)老翘、大規(guī)模數(shù)據(jù)采集芹啥、多模態(tài)感知與環(huán)境建模等技術(shù)的發(fā)展，人形機(jī)器人將融合感知铺峭、決策叁征、控制于一體，使得機(jī)器人能夠與環(huán)境交互獲得認(rèn)知能力逛薇，能夠理解問題捺疼、自主決策并實(shí)現(xiàn)行動(dòng)，從而產(chǎn)生智能行為和環(huán)境自適應(yīng)性永罚，支撐全場(chǎng)景落地應(yīng)用啤呼。
本體輕量化：通過對(duì)本體機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的輕量化呢袱，可大幅提高運(yùn)動(dòng)的機(jī)動(dòng)性和工作效率官扣，進(jìn)而改善操作速度和動(dòng)作準(zhǔn)確度，同時(shí)減輕運(yùn)動(dòng)慣性羞福，提高安全性惕蹄，還有利于降低大規(guī)模量產(chǎn)的門檻；
交互情感化：隨著多模態(tài)大模型治专、情感計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展卖陵，未來人形機(jī)器人能夠更好地理解人類情感，實(shí)現(xiàn)更為人性化的交互體驗(yàn)张峰。
附：名詞解釋
1泪蔫、自由度：在機(jī)器人學(xué)中，自由度（Degree of Freedom喘批，簡(jiǎn)稱DOF）是指機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中可以獨(dú)立控制的參數(shù)數(shù)量撩荣。與人類關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)相似铣揉，這些參數(shù)通常是指機(jī)器人關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，每一個(gè)可以獨(dú)立控制的關(guān)節(jié)或運(yùn)動(dòng)軸都算作一個(gè)自由度餐曹。
2逛拱、本體：指的是機(jī)器人的機(jī)械部分，也就是機(jī)器人的身體結(jié)構(gòu)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)台猴，它是機(jī)器人的支承基礎(chǔ)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)朽合。
3、力矩：描述了力對(duì)物體繞某一軸心或某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)效果的量度卿吐。力矩是力和距離（或力臂）的乘積旁舰，可以分為力對(duì)軸的矩和力對(duì)點(diǎn)的矩锋华。
4嗡官、SLAM：Simultaneous Localization and Mapping的縮寫，即同步定位與地圖構(gòu)建毯焕，可以使機(jī)器人在未知環(huán)境中同時(shí)進(jìn)行自身定位和環(huán)境地圖的構(gòu)建衍腥。一般通過處理來自傳感器（如激光雷達(dá)、攝像頭等）的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)纳猫。SLAM系統(tǒng)一般分為五個(gè)模塊：傳感器數(shù)據(jù)婆咸、視覺里程計(jì)、后端芜辕、建圖及回環(huán)檢測(cè)尚骄。
