2025具身智能行业发展研究报告:具身智能技术发展与行业应用简析(免费下载)

学术   2025-01-18 09:00   云南  

在科技的浪潮中,总有一些技术能够引领时代的变革,成为推动社会进步的关键力量。如今,[具身智能] 正如一颗璀璨的新星,在人工智能的天空中冉冉升起,以其独特的魅力和巨大的潜力,吸引着全球的目光。

什么是具身智能?

具身智能(Embodied AI),顾名思义,是有物理载体的智能体。它强调智能体与物理环境的紧密交互,在与物理世界的不断接触中,通过感知、控制和自主学习来积累知识和技能,从而形成能够影响物理世界的能力。与传统的离身智能不同,具身智能的关键在于具身认知,即智能是通过身体和环境的交互过程产生的,无法脱离实体而存在。这种智能体通常以各种智能机器人的形态出现,融合了机器人领域与计算机领域下的多个学科,是众多学科发展到相当成熟度后才涌现出的前沿能力。

具身智能的发展背景

随着科技的飞速发展,人工智能和机器人技术都取得了巨大的进步。然而,两者的发展并非孤立进行,而是相互促进、共同演进。人工智能为机器人赋予了大脑,使其具备感知、思考和决策能力;而机器人则为人工智能提供了身体,使其能够与真实世界进行交互,获取经验和知识。具身智能的兴起,正是人工智能和机器人技术各自发展到一定阶段的必然结果,是两者深度融合的体现。

在全球范围内,具身智能技术的发展受到了广泛关注。各国纷纷将其上升到国家战略层面,通过跟进完善制度建设、提供资金补贴等方式推动技术发展。我国也不例外,国家和地方政策稳定推出并施行,从顶层优化机器人产业结构,促进产业链协同,聚焦底层技术、应用及创新驱动。例如,工信部等 17 部门联合发布的《机器人 +”应用行动实施方案》,以及深圳、上海、北京等地出台的相关政策,都为具身智能的发展提供了有力的支持。

具身智能的发展现状

目前,具身智能仍处于技术萌芽期,但已经展现出巨大的发展潜力。随着人工智能算法的发展,尤其是多模态大模型技术的突破性进展,具身智能技术得到了显著加速。大模型技术的快速发展,为具身智能技术的进步与应用提供了历史性的突破机遇。在提升机器人智能化水平的过程中,机器人将更全面、精准、敏捷地进行环境感知、任务理解和准确执行,不断提升机器人在复杂环境中处理复杂任务的能力,泛化水平将不断提升。

从产业链的角度来看,具身智能产业链是一个复杂且充满活力的生态系统,涵盖了硬件、软件以及软硬件集成等多个方面。硬件方面,包括了基础材料科学、核心零部件等;软件方面,则涉及多模态感知大模型、高精度机器人运动控制算法等。软硬件多个层面的技术积累与快速进步,让具身智能在 2023 年后迅速让世界看到其应用潜力与应用可行性。

应用场景和代表厂商

具身智能的应用场景极为广泛,涵盖了工业制造、商业服务、家庭服务、航天航空等众多领域。在工业制造场景中,具身智能机器人能够有效提升工厂生产任务的灵活性与适应性,并在作业过程中实现自主学习,不断增强其复杂任务执行能力与操作精度。例如,微亿智造的具身智能工业机器人 Tron”,通过引入具身智能工业机器人解决方案,降低了人工依赖,提升了机械臂柔性作业能力,显著降低了调试成本,提升了生产线的灵活性与适应性。

在商业服务领域,具身智能机器人可以应用于零售与客户服务、酒店旅游、会场展览演示引导等场景,提供更加高效、便捷的服务。家庭服务方面,随着人形机器人技术的不断进步和成本的降低,未来有望进入家庭和个人消费市场,为人们提供家政服务、陪伴互动、娱乐伙伴等多样化服务。

在众多的具身智能厂商中,一些企业已经崭露头角,成为行业的代表。英伟达凭借其在 AI 训练芯片领域的领先地位,从多个方面部署具身智能,形成了一个完整的具身智能底层技术生态体系。Google DeepMind RT-2 模型能够从机器人数据和网络数据中学习,实现了从视觉语言模型到机器人动作输出的直接转化,提升了机器人控制的泛化能力和语义推理能力。Physical Intelligence 发布的通用机器人基础模型 π0,基于强大的预训练模型与多源数据集,能够实现零样本学习的任务处理能力,以及经过高质量后训练数据微调之后诞生的复杂任务执行能力。Figure AI 专注于研发和生产 AI 人形机器人,其产品 Figure 02 已经能够完成叠衣服、餐桌清理、购物袋包装等相对复杂任务,并在汽车工厂中执行零件装配等劳动密集型任务。特斯拉的 Optimus 人形机器人项目,得益于其在自动驾驶领域的数据和算法优势,以及电动汽车核心零部件的复用,成功地将人形机器人推向了大众视野。

发展挑战与技术趋势

尽管具身智能展现出巨大的潜力和广阔的应用前景,但作为一项新兴技术,它仍然面临着诸多挑战。首先,训练数据的获取是一个难题。高质量的机器人数据集缺失,收集真实世界的机器人数据耗时且昂贵,而仿真数据暂未解决 sim-to-real gap3D 数据集建设也仍旧缓慢。其次,模型能力有待提升。当前的多模态大模型仍然处于快速发展中,语言、视觉、触觉等多模态融合感知能力尚浅,无法支撑机器人在开放场景的运行。此外,技术路线的不确定性、缺乏验证方法、算力水平的制约以及伦理与安全问题等,都是具身智能发展过程中需要面对和解决的问题。

然而,挑战与机遇并存。具身智能技术的发展也呈现出一些明显的趋势。数据赋能将成为推动具身智能机器人产业增长的关键因素。联盟与开源数据集的建设将有力推动相关技术的进步和应用落地,加速整个行业的增长。世界模型技术的发展,将为具身智能提供更加逼真、符合物理规律的训练环境和数据,降低数据采集与标注的成本,极大地加速具身智能的学习速度。此外,随着技术的不断进步,具身智能将逐渐从专用走向通用,从 ToB 市场向 ToC 市场拓展,为人们的生活带来更加便捷、智能的体验。

具身智能,作为人工智能与机器人技术深度融合的产物,正以其独特的魅力和巨大的潜力,开启智能新时代的大门。它不仅将推动社会产业变革,还将对全球竞争格局产生颠覆性影响。在我国,多因素的推动下,具身智能技术发展与应用的沃土已经形成,国内的高校院所、科技大厂、初创企业均在积极布局,我国在具身智能领域已经走在国际前列。

展望未来,具身智能将在更多领域发挥重要作用,为人们的生活带来更加便捷、智能的体验。虽然目前仍面临诸多挑战,但随着技术的不断进步和创新,相信具身智能将克服困难,迎来更加辉煌的明天。让我们共同期待,在具身智能的助力下,开启一个更加智能、美好的新时代!

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