中国人形机器人产业拆解分析

在技术、商业化、产业链等方面，中国的人形机器人产业都已经开始准备。

 

以人形机器人和通用人工智能为代表的新技术、新产品、新业态蓬勃发展，正成为全球科技创新的制高点与未来产业的新赛道。

今年10月，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》，将人形机器人定位为“集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”，进一步认可了人形机器人产业，可以窥见该赛道的重要性和潜力。

“下一代颠覆性产品”的前景也足够诱人。按照特斯拉CEO马斯克的预测，在未来，人形机器人数量将远超电动车，假设人形机器人与人口比例为2：1， 未来人形机器人需求量有望达到100~200亿台。高盛的分析也展现了人形机器人的商业期待——未来10~15 年人形机器人市场空间至少达60亿美元，最理想情况下预计2035年人形机器人市场空间有望达1540亿美元。巨大的商业价值，使得全球范围内已有多家企业入局人形机器人。

在新一轮技术革命到来前，中国是否做好了准备？通过剖析中国人形机器人产业在近10年于技术积累、商业化落地、产业链构建等方面的探索，我们可以一探究竟。

人形机器人赛道，中国后来居上

不久前，人民网研究院发布 《人形机器人技术专利分析报告》（以下简称《报告》），对全球范围内的人形机器人技术专利进行了深度分析，阐述人形机器人行业发展至今的技术专利布局趋势。

《报告》中提及，人形机器人全球专利申请主要经历了四个发展阶段，其中，21世纪是人形机器人高集成和高动态的发展阶段，国际范围内众多科技公司在这一阶段做出尝试。其中，日本和美国是技术专利布局较早的国家。

反映在产品上，这两个国家也曾推出过一些知名的人形机器人产品。2000年，本田推出动作灵巧的人形机器人ASIMO，能够以接近人类的姿态进行走路、跳跃、奔跑等；2011年，本田推出升级版ASIMO，搭配传感器，具备判断、避障、行动等能力；2013年，美国波士顿动力推出具有较强的平衡性和越障能力的双足机器人Atlas，能够承担危险环境搜救任务；2014年，软银和AR联合推出人形机器人Pepper，在行动能力的基础上配备语音和情绪识别技术，能够与人交流。

相比之下，国内的人形机器人行业起步较晚。直到1990年和2000年，国防科技大学才分别研制成功我国第一台两足步行机器人和类人型机器人。第一台类人型机器人"先行者"，具备一定的语言功能，行走频率为2步/秒，可在小偏差、不确定环境中行走。

在企业层面，优必选是中国较早研发人形机器人的企业，其于2012年推出小型人形机器人，2016年开始研发大型人形机器人Walker，并于2018年发布了第一代Walker。目前，优必选Walker已实现四次迭代，拥有视觉定位导航、手眼协调、自主运动及决策能力，实现了平稳快速的行走和精准安全的交互，可在多种场景下提供智能化、有温度的服务。

但通过技术专利的积累，中国人形机器人产业在最近10余年的时间里，实现了从落后，到跟跑，再到领跑，逐步超越了日本、美国、韩国等早期投入的国家的全过程。《报告》数据显示，全球人形机器人技术专利申请已超1.5万，截止2023年5月31日，中国在人形机器人专利申请数量（6618件）和有效专利数量（3110件）上均是全球第一。

这一过程背后，以清华大学、北京理工大学等高校和以优必选科技等企业为代表的研究机构为中国人形机器人产业打下了良好的技术基础。以清华大学和优必选科技为例，前者在人形机器人核心零部件专利申请数量、驱动控制专利申请数量、本体结构专利申请数量方面的专利申请数近600件，居国内第二；后者数量已超800件，均位列中国第一、全球第二。

人形机器人产业化落地拐点已至

在过往，本田ASIMO、软银Pepper都曾是人形机器人领域的明星产品，但这些产品都遭遇了商业化落地难的问题。

此前的人形机器人如同当年的大哥大时代，成本很高，功能很少，这些都是在过往影响人形机器人实现商业化的主要障碍。

例如，人形机器人想要适应人类生活环境，就需要有较高的运动能力、环境感知能力、决策能力等等，因此对硬件成本的要求高；另一方面，人形机器人技术复杂，需要适应人类的很多需求，往往工业机器人只需要六七个关节，但人形机器人动辄就是40多个关节，复杂的技术再加上研发周期较长，让技术成本不断攀升。

但随着人形机器人本体技术的不断成熟，以及AI、大模型等前沿技术的快速发展，情况正在发生变化。AI大模型提升了机器人的智能化水平，人形机器人不仅在机械方面取得突破，人机交互方面的能力也在不断提升。

人形机器人迄今为止经历了四个发展阶段，前三个阶段中，人形机器人经历了“缓慢静态行走——连续动态行走——高动态运动性能”，到如今的第四个阶段，随着相关技术成熟，人形机器人正式进入了商业化的初级阶段，全球范围内的多家企业也开始入局人形机器人。

这其中，优必选利用中国成熟的产业链以及先发优势，率先实现了人形机器人的商业化应用，包括在科技馆、科研教育等场景实现了人形机器人的小批量销售，也将人形机器人的技术分别用了人工智能教育、智慧物流、智慧康养、商用服务等领域。12月1日，优必选通过港交所聆讯，其招股书中显示，截止到2023年6月30日，优必选已服务全球50多个国家和地区，拥有900多家企业客户，并已售出超76万台机器人。

在商业化的过程中，寻找合适的场景尤为重要。现阶段，工业制造成为了最受关注的场景之一。

在2023世界机器人大会上，优必选科技创始人、董事长兼CEO周剑提出，目前，优必选聚焦于人形机器人的三大应用场景，包括工业制造、商用服务和家庭陪伴。其中，智能制造将成为人形机器人首个大规模应用的领域，人形机器人将重新定义AI时代的工人，把人从重复性的劳动中解脱出来；商用服务场景是人形机器人最快应用的市场，而家庭落地场景则是人形机器人最具潜力的应用市场。

目前，优必选人形机器人针对工业领域的应用进行了多方面的布局，一是研发了应用于工业领域的人形机器人Walker S。二是与新能源汽车制造供应链企业天奇股份成立合资公司，这也意味着，其在新能源汽车领域的生态合作范围更广、程度更深。三是与多家新能源汽车头部企业合作，分阶段规划人形机器人在制造业场景中的应用。

也是在2023年世界机器人大会上，小米集团高级副总裁曾学忠表示，目前小米正在积极推进仿人机器人在自有制造系统中的分阶段落地，将在北京亦庄建设通用仿人机器人创新示范项目，开展面向3C工厂和汽车工厂等典型制造场景的创新应用示范。

无独有偶，在今年特斯拉二季度的业绩会上，马斯克明确示，特斯拉已经生产了10台擎天柱，预计在今年11月份进行行走测试，计划明年在特斯拉工厂进行实用性测试，据特斯拉透露的未来方向，擎天柱的应用场景未来会全程接管汽车生产领域，实现真正的无人生产。

完善产业链布局，助推中国人形机器人行稳致远

对于人形机器人产业而言，只有明星企业及科研机构的推动并不完全足够。

《报告》显示，人形机器人主要技术分支专利可分为本体结构、智能感知、驱动控制、核心零部件以及支撑环境共五大类，每个类别下至少还可分为三小类，所涉及的技术包括但不限于减速器、电机、编码器；能源系统、动力系统、运动控制等；其中，本体结构、智能感知、驱动控制已经成为三个主要的专利布局技术领域。

这些技术分支的背后，是一条复杂的产业链。《人形机器人创新发展指导意见》提到，我国计划在2027年形成安全可靠的产业链供应链体系，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。

这背后，中国的独立工业制造体系将提供有力的支撑。目前，我国已经涌现出了一批专门针对人形机器人零部件研发的制造业企业，例如专注关节总成的三花智控、拓普集团，专注传感器的奥比中光，专注轴承的力星股份，专注滚珠/滚珠丝杠的汇川技术、秦川机床等。

除了零部件研发企业外，人形机器人企业对于核心技术也有了长足的积累。自2012年成立以来，优必选科技就已经持续投入人形机器人全栈式技术的储备，包括机器人运动规划和控制技术、伺服驱动器、计算机视觉和语音交互、SLAM及自主技术、视觉伺服操作和人机交互以及机器人操作系统应用框架ROSA等核心技术等。

招股书显示，截止至2023年6月30日，优必选全栈式技术拥有1800项机器人及人工智能相关专利，其中逾380为海外专利；报告期内，优必选年均研发开支占总收入的56.5%。

在2023世界机器人大会上发布的《中国机器人技术与产业发展报告（2023年）》显示，我国机器人产业总体发展水平稳步提升，应用场景显著扩展，核心零部件国产化进程不断加快；同时由中国电子学会发布的“中国各类机器人产业图谱”则显示，我国在京津冀、长三角、珠三角等地区，已经形成了优质的机器人产业集群。这些积累都在为国家的人形机器人产业发展添砖加瓦。

占先机、搏未来

尽管产业仍处于相对而言的发展早期，但在全球范围内，围绕人形机器人的潜在竞争已愈演愈烈。

除了前文提到的优必选、小米、特斯拉外，更多的知名企业或初创企业，都将人形机器人作为了重点投入领域。包括小鹏、宇树科技、傅利叶等企业都在今年内展示或发布了人形机器人产品。华为天才少年“稚晖君”的智元机器人，更是赢得了许多关注。而在海外，除了特斯拉，亚马逊、OpenAI、三星、戴森等企业，也通过投资、自研等多种方式，布局人形机器人。

在全球人形机器人产业占位的竞争中，中国正在加速投入。

11月2日，北京人形机器人创新中心有限公司在经开区机器人创新产业园正式成立，拟开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型等5大重点任务攻关。这是全国首家省级人形机器人创新中心，北京小米机器人技术有限公司、北京优必选智能机器人有限公司、北京京城机电产业投资有限公司共同持股，法定代表人为优必选CTO熊友军。人形机器人“国家队”呼之欲出，未来也将获得更多发展机遇。

在人形机器人技术积累上，中国的企业及产学研机构已经走在全球前列；在产业化上，中国企业也已经开始实践。面对可能的“下一代颠覆性产品”，中国也许已经拿到了入场券。

审核编辑：黄飞