人形机器人产业发展现状

文摘   2024-11-11 23:28   广东  

导读 /Guide/

10月28日,国家地方共建人形机器人创新中心联合行业内头部企业和机构,发布全国首批人形机器人具身智能标准——《人形机器人分类分级应用指南》《具身智能智能化等级分级指南》。


定义:也称仿人机器人,是指具有人类形态和功能的智能机械体。它们通常拥有头部、躯干和四肢等类人结构,具备感知决策、运动控制、肢体执行等能力,能够利用先进的传感器捕捉视觉、触觉和听觉等信息,并通过控制系统实现类似于人类神经传导的功能,用伺服电机模拟人类关节运动。

人形机器人作为人工智能、高端制造、新材料等尖端技术的集大成者,其应用前景无比广阔,自去年以来,人形机器人正以其独特魅力和巨大潜力吸引着越来越多的关注和投资。未来3—5年,将是人形机器人发展的重要时期。
产业链分析

人形机器人产业链主要由上游零部件、中游人形机器人本体及下游终端应用等环节组成。目前,由于人形机器人尚未在下游终端应用领域实现规模化商业落地,且部分核心零部件在人形机器人领域的应用尚未得到充分验证。因此,我国人形机器人供应链仍处于持续构建中。

产业政策

2015年以来,国家陆续出台相关智能机器人的产业发展规划,或者在智能制造整体战略方向中重点提出智能机器人板块的发展指引。

2021年国家发布《“十四五”机器人产业发展规划》;2023年1月发布《机器人+应用行动实施方案》,推动机器人产业提升创新能力、增强高端产品供给,优化产业组织结构,从战略上做好顶层设计。2023年11月工业和信息化部发布《人形机器人创新发展指导意见》,首次将人形机器人上升至国家层面专项行动指导意见层次,人形机器人战略地位上升。意见按照谋划三年、展望五年的时间明确了人形机器人发展的战略部署,并结合关键技术、重点产品和部组件攻关,场景应用拓展,产业生态营造,支撑能力强化等,为我国人形机器人产业的发展指明了方向。

在国内政策、资本以及技术多方面因素的加持下,国内人形机器人市场的潜力正加速释放。

市场发展

当前全球人形机器人市场处于早期阶段,主要集中在日本、美国、欧洲、中国等机器人产业链较为领先的国家和地区;多数产品还处于原型或者概念验证阶段,尚未实现大规模量产和广泛商业化应用。

国外人形机器人研究起步较早,美、日、俄罗斯等国家持续推动人形机器人的发展,探索人形机器人在军事、医疗、教育、物流、仓储、工业等领域的应用,积极开展关键技术攻关和新兴技术赋能,在关节设计、动力驱动、感知和控制等关键方向取得了大量成果。同时,在软件系统层面,谷歌、微软、英伟达等在人形机器人运动控制算法、AI大模型领域已形成一定积累。目前,国外人形机器人行业产业链日趋完善,波士顿动力、本田、特斯拉、Figure AI等企业相继推出了自身的人形机器人产品,但仅局限于特定空间、特定场景下的运作能力展示,距离商业化、产业化仍有一定距离。

我国的人形机器人研究开始于20世纪90年代。经过多年发展,我国人形机器人产业在基础器件、新材料与新结构、控制理论、识别算法、智能理论等领域已取得重要进展。

根据人民网研究院《人形机器人技术专利分析报告》,2023年中国在人形机器人技术专利方面于多个维度居全球前列。例如,在人形机器人技术专利累计申请总量上,中国以总计6618件专利申请数,超过日本、韩国、美国等国家,排名全球第一;在有效发明专利上,也以1699件位居全球第二。在人形机器人技术专利集中度上,中国自2014年来的专利集中度在20%-30%波动,这一数据远低于日本、美国等国家,体现出中国人形机器人行业较强的活力。

虽然目前我国已研制出了轮式、足式等多种人形机器人样机,总体技术水平已基本达到了国际先进水平,但在关键基础部组件、专用操作系统、人工智能大模型、通用整机产品和产业生态等方面仍存在短板弱项,在人形机器人产业尚处于商业化早期阶段。目前已实现推出原型机/产品的公司有优必选、宇树科技、小米等。

据首届中国人形机器人产业大会上发布的《人形机器人产业研究报告》预测,2024年中国人形机器人市场规模约27.6亿元,到2029年达到750亿元,将占到世界总量的32.7%,位居世界第一,到2035年有望规模达到3000亿元。

目前,领先厂商已启动汽车工厂、科研、零售服务等场景的商业化落地。特斯拉计划2025年开始小批量生产人形机器人,并在特斯拉工厂部署超过1000个人形机器人。北京具身人形机器人创新中心公布“百台天工计划”,将向重点科研机构与高校提供超百台“天工”系列机器人。银河通用预计将在2024年第四季度与美团进行合作,开启智慧药店和智能零售的机器人店试点。智元机器人等厂商已提出明确量产规划。

另外,需要看到的是,目前国内市场上的人形机器人硬件同质化严重,很多机器人公司使用的本体和其他组件都来自同一家上游供应商,如谐波减速器和电机等关键零部件。在硬件相差不大的情况下,机器人的抓取能力和动作灵活性完全依赖于“大脑”的智能化程度。最终决定机器人能力高低的是依托于软件的智能泛化能力。在泛化能力方面,目前基本没有机器人公司的具身智能产品可以真正通过商业化的概念验证,距离理想中的大规模生产、广泛应用阶段还很遥远。

产业分布

人形机器人产业的发展离不开现有智能机器人产业的基础,人形机器人产业发展较好的城市也是目前智能机器人产业的集聚区,主要分布在北京、上海和深圳等地。

北京:北京创新资源集中,机器人产业起步早,在医疗、服务、物流、特种等机器人应用场景具有明显领先优势,已形成北部产业结合示范区、南部机器人产用结合聚集区机器人产业空间布局,并以中关村科学城为创新引领,北京经济技术开发区为重点,房山、顺义、大兴、门头沟等区为特色聚集区的智能机器人产业格局。

依托于智能机器人产业坚实的创新基础,北京人形机器人产业创新水平也位居全国前列,聚集了清华、北航、北理工、中科院自动化所等机器人领域重点高等院校与科研院所,国内首家省级人形机器人创新中心也落户北京。目前已聚集因时机器人、智同科技等核心零部件企业,小米、银河通用机器人、星动纪元、加速进化、钢铁侠等本体企业。

上海:上海智能机器人已经形成了较为完整的产业链体系,聚集了ABB、库卡、发那科、安川、新松、新时达、节卡等工业机器人企业,此外众多物流仓储、医疗健康、建筑服务、公共服务等领域的机器人企业集聚也在提速。目前上海智能机器人已经形成“3+X”空间布局,为上海人形机器人产业的发展奠定了较好的产业基础。

在人形机器人产业方面,上海已聚集步科股份、鸣志电器、禾赛科技等核心零部件企业,傅利叶智能、智元机器人、上海开普勒、达闼机器人、中电科机器人等本体设计与制造企业,以及蔚来、上汽等众多终端企业,已具备较好的人形机器人产业基础。

深圳:工业机器人产业相对较为成熟,具备较为完整的产业链,在减速器、伺服系统、控制器、本体和集成应用等方面均有布局,其中伺服系统处于国内领先地位。智能机器人主要应用于电子信息、汽车、教育、安防、物流等领域。产业主要分布在南山区、宝安区,其中研发设计环节集中在福田区、南山区和前海片区,宝安区和深汕特别合作区更多的承载了生产制造环节。

深圳现已建成南山机器人产业园、智能机器人产业园、宝安机器人制造产业园等多个机器人产业园。以现有的智能机器人产业为基础,在人形机器人领域,深圳已聚集了汇川技术、雷赛智能、奥比中光、大族传动、同川科技、固高科技等企业,涉及减速器、电机、控制器、传感器等核心零部件,拥有优必选、逐际动力、乐聚机器人等一批本体企业,已形成较好的人形机器人产业先发优势。

当前人形机器人产业处于产业化落地前期,随着相关技术的发展与成熟,全球范围内的多家企业已经开始加码人形机器人,人形机器人产业化进程将进一步加速。

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