1、人形機器人研發歷程
人型機器人又稱仿生人，是一種旨在模仿人類外觀和行為的機器人，尤其特指具有和人類相似肌體的種類。
根據觀研報告網發布的《中國人形機器人行業現狀深度分析與投資前景預測報告（2024-2031年）》顯示，人形機器人集機、電、材料、計算機、傳感器、控制技術等多門學科于一體，是一個國家高科技實力和發展水平的重要標志，因此近年來發達國家都不惜投入巨資進行開發研究。日本、美國、英國等國家都在研制仿人形機器人方面做了大量的工作，并已取得了突破性的進展。如日本本田公司于1997年10月推出了仿人形機器人P3，美國麻省理工學院研制出了仿人形機器人科戈（COG），德國和澳洲共同研制出了裝有52個汽缸，身高2米、體重150公斤的大型機器人。從國內市場看，在以人工智能為代表的第四次工業革命中，我國出臺了多項促進人形機器人產業發展的政策，率先進行了大量的前瞻性技術布局，實現了多方面的領先，為我國人形機器人的發展打下了堅實的基礎。
全球人形機器人研發情況
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時間 |
研發情況 |
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1973年 |
早稻田大學加藤教授研發出IAB0T-1 |
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1986-1993年 |
本田公司接連開發了EO到E6等7種行走機器人，只有腿部結構，主要用于研究行走功能。 |
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1993年 |
本田公司在研制的P1基礎上加上了雙臂使其初具人形，而后同年完成的P3則是ASIMO的原型。 |
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2000年 |
本田公司推出ASIMO。 |
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2003年 |
日本工業技術研究院推出HRP系列的4C和5P，5P可以替代人類完成重力作業。 |
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2009年 |
雙足機器人PETMAN亮相，PETMAN設計用于檢測化學防護農的人形機器人。 |
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2013年 |
波士頓動力推出Atlas,能夠在碎石堆上行走。 |
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2016年 |
俄羅斯推出Fedor會開各種交通工具，提重物、匍匐前進，開槍打靶。 |
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2017年 |
Atlas學會臺階之間跳躍，甚至后空翻。 |
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2021年 |
優必選發布WaIkerX,能上下樓梯，操控家電，端茶倒水、給人按摩，陪人下棋。 |
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2023年8月 |
智元機器人發布遠征A1，接入人工智能大模型。 |
資料來源：觀研天下整理
近年來，我國人形機器人行業持續火熱，不僅體現在國家政策密集發布，還有資本投融資力度加大、下場的玩家多元等。具體來看：
2、政策持續發力，劍指2025年量產、2027年深度應用
在政策方面，習近平總書記深刻指出，要“以科技創新推動產業創新，積極培育新能源、新材料、先進制造、電子信息等戰略性新興產業，積極培育未來產業，加快形成新質生產力，增強發展新動能”。2023年11月，工業和信息化部印發《人形機器人創新發展指導意見》，提出人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品，并明確2025年實現批量生產、2027年相關產品深度融入實體經濟，成為重要的經濟增長新引擎；指導意見是國家層面首個僅針對人形機器人政策方案，后續更多地方和產業政策值得期待。
我國人形機器人行業相關政策情況
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政策名稱 |
發布時間 |
主要目標/內容 |
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《人形機器人創新發展指導意見》 |
2023.10 |
到2025年，我國人形機器人創新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，確保核心部組件安全有效供給。整機產品達到國際先進水平，并實現批量生產，在特種、制造、民生服務等場景得到示范應用，探索形成有效的治理機制和手段。到2027年，人形機器人技術創新能力顯著提升，形成安全可靠的產業鏈供應鏈體系，構建具有國際競爭力的產業生態，綜合實力達到世界先進水平。產業加速實現規模化發展，應用場景更加豐富，相關產品深度融入實體經濟，成為重要的經濟增長新引擎。 |
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《上海市促進智能機器人產業高質量創新發展行動方案（2023-2025年）》 |
2023.10 |
到2025年，明確一個總體目標，即打造具有全球影響力的機器人產業創新高地；促進三個突破，在品牌、應用場景和產業規模方面實現“十百千”突破——打造10家行業一流的機器人頭部品牌、100個標桿示范的機器人應用場景、1000億元機器人關聯產業規模；建設三個公共服務平臺，智能機器人檢測與中試驗證創新中心、人形機器人制造業創新中心、通用機器人產業研究院等；推動制造業重點產業工業機器人密度達500臺/萬人，機器人行業應用深度和廣度顯著提升。 |
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《2023年未來產業創新任務揭榜掛帥工作》 |
2023.9 |
面向元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能4個重點方向，聚焦核心基礎、重點產品、公共支撐、示范應用等創新任務，發掘培育一批掌握關鍵核心技術、具備較強創新能力的優勢單位，突破一批標志性技術產品，加速新技術、新產品落地應用。（以2025年為目標） |
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《北京市促進機器人產業創新發展的若干措施》 |
2023.8 |
加快機器人技術體系創新突破、推動機器人產業集聚發展、加快“機器人+”場景創新應用、強化機器人產業創新要素保障 |
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《北京市機器人產業創新發展行動方案(2023-2025年》 |
2023.6 |
到2025年，本市機器人產業創新能力大幅提升，培育100種高技術高附加值機器人產品、100種具有全國推廣價值的應用場景，萬人機器人擁有量達到世界領先水平，形成創新要素集聚、創新創業活躍的發展生態。全市機器人核心產業收入達到300億元以上，打造國內領先、國際先進的機器人產業集群。 |
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《深圳市加快推動人工智能高質量發展高水平應用行動方案（2023—2024年）》 |
2023.5 |
聚焦通用大模型、智能算力芯片、智能傳感器、智能機器人、智能網聯汽車等領域，實施人工智能科技重大專項扶持計劃，重點支持打造基于國內外芯片和算法的開源通用大模型；支持重點企業持續研發和迭代商用通用大模型；開展通用型具身智能機器人的研發和應用。實施核心技術攻關載體扶持計劃，支持科研機構與企業共建5家以上人工智能聯合實驗室，加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心。 |
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《“機器人+”應用行動實施方案》 |
2023.1 |
到2025年，制造業機器人密度較2020年實現翻番，服務機器人、特種機器人行業應用深度和廣度顯著提升，機器人促進經濟社會高質量發展的能力明顯增強。聚焦10大應用重點領域，突破100種以上機器人創新應用技術及解決方案，推廣200個以上具有較高技術水平、創新應用模式和顯著應用成效的機器人典型應用場景。 |
資料來源：觀研天下整理
3、人形機器人融資熱度不減
在投融資方面，人形機器人集成了人工智能、高端制造、新材料等前沿技術，所以近幾年備受投資機構青睞。根據數據,2023年，我國人形機器人行業共發生19起融資事件,披露融資總額達26.7億元,同比增長65.5%；2024年1-5月,國內融資熱度依舊高漲,已發生9起融資事件,融資總額為11.6億元。
2023年我國人形機器人行業部分大額融資事件
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公司簡稱 |
公司簡介 |
所在地區 |
融資輪次 |
融資金額 |
融資時間 |
投資方 |
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有鹿機器人 |
具身智能大模型研發商 |
浙江 |
Pre-A輪 |
過1億人民幣 |
2024/5/31 |
創新工場、元理資本、BV百度風投 |
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宇樹科技 |
高運動性能四足機器人研發商 |
浙江 |
B2輪 |
近10億人民幣 |
2024/2/22 |
米達投資、鈞石基金、博睿智聯、容億投資(劉宏春)、源碼資本(陳潤澤)、深創投、經緯創投等 |
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星動紀元 |
具身智能及通用人形機器人研發商 |
北京 |
天使輪 |
過億人民幣 |
2024/1/10 |
世紀金源集團(黃濤)、聯想創投(賀志強)、金鼎資本(何富昌)、清控天誠等 |
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智元機器人 |
通用人形機器人研發商 |
上海 |
A3輪 |
過6億人民幣 |
2023/12/14 |
藍馳創投、中科創星、鼎暉投資、CVentures(C資本)、高瓴創投、三花控股 |
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達闥科技 |
云端智能機器人研發運營商 |
上海 |
C輪 |
過10億人民幣 |
2023/7/6 |
知識城集團、水木春錦、國盛資本 |
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優必選 |
智能人形機器人研發商 |
廣東 |
E++輪 |
8.2億人民幣 |
2023/2/21 |
柳州產業集團 |
資料來源：觀研天下整理
4、下場的玩家多元，我國人形機器人行業競爭愈發激烈
在市場競爭方面，目前，國內人形機器人市場參與者有像優必選、波士頓動力、傅里葉智能等傳統機器人企業和一批智元機器人、銀河通用機器人、星動紀元、逐際動力等近期涌現專注機器人產業的初創公司，還有兩派玩家。一是以科大訊飛、百度、騰訊、谷歌等為代表的科技大廠攜帶著感知認知的算法優勢而來；二是以小鵬汽車、小米、追覓、特斯拉為代表的跨界廠商。
近兩年我國主要人形機器人產品對比
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公司產品名 |
特斯拉Optimus |
優必選WalkerX |
小米CyberOne |
傅利葉GR-1 |
智元遠征A1 |
宇樹UnitreeH1 |
開普勒先行者K1 |
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發布時間 |
2021年8月19日 |
2021年7月7日 |
2022年8月11日 |
2023年7月6日 |
2023年8月18日 |
2023年8月15日 |
2023年11月17日 |
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體重 |
56.7kg |
63kg |
52kg |
55kg |
55kg |
47kg |
85kg |
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身高 |
173cm |
130cm |
177cm |
165cm |
175cm |
180cm |
178cm |
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步行速度 |
8km/h |
3km/h |
3.6km/h |
5km/h |
7km/h |
1.5m/s |
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全身自由度 |
共40個DOF臂12+頸2+腰2+腿12+手12 |
共41個DOF臂12+頸3+腿14+手12 |
共21個DOF臂10+頸1+腿10 |
共40個DOF |
共49個DOF，其中手12 |
共19個DOF手8+腰1+腿10 |
共40個DOF，其中手12 |
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腿部自由度 |
單腿6個DOF髖3+膝1+踝2 |
單腿6個DOF髖3+膝1+踝2 |
單腿5個DOF髖3+膝1+踝1 |
/ |
/ |
單腿5個DOF髖3+膝1+踝1 |
/ |
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雙手 |
有十指 |
有十指 |
無十指 |
無十指 |
有十指 |
靈巧手選配 |
有十指 |
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負載 |
硬拉68kg扛重20.41kg |
伸展狀態單臂1.5kg雙手3kg |
1.5kg |
50kg |
整機承重80kg，單臂最大負載5kg |
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/ |
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商業化情況 |
對外出售 |
目前無商業化對象，暫時出席會展/表演等 |
/ |
預計2024-2025年量產交付 |
目前無商業化對象，暫時出席會展/表演等 |
預計2023年四季度量產交付 |
對外出售 |
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售價 |
預計售價2萬美元（約合14萬人民幣）明年投入工廠測試，3-5年內實現量產 |
/ |
/ |
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目標成本20萬元以內 |
預計售價低于9萬美元（約合65萬人民幣） |
預計2024年對外發售，預計售價2-3萬美元（約合14-21萬人民幣） |
資料來源：觀研天下整理
5、我國人形機器人行業仍然有諸多問題待解決
雖然我國人形機器人市場很熱鬧，但在研發和應用層面，行業還面臨諸多問題待解。第一：技術路線。北航機器人研究所名譽所長，中關村智友研究院院長王田苗在“2024世界機器人大會”期間發表觀點時就表示，“當前人形機器人還面臨兩大難點，一是機器人目前的‘軟’件端，適合機器人的通用大模型和垂直專業模型，還在攻堅階段；此外，靈巧手目前在技術和成本上都有需要攻克的難點。” 簡單來說，就是讓機器人具有泛化能力，如家庭服務機器人，不用主人發號指令，就能主動安排自己的工作，將房屋清掃、做飯炒菜、物品收納等家務能夠按照順序完成。
第二，人形機器人在制造成本、應用場景和性能之間仍難以平衡；第三，人形機器人技術標準尚未統一，導致各大廠商都想自己來定義這項技術；第四，人形機器人數量收集難度較大，雖然部分廠商已經開始嘗試進行相關數據采集技術研發，但是在效率、可行性等方面有待市場檢驗，如智元機器人公布了公司的數據采集計劃，預計9月底建成一個有100臺左右機器人的采樣廠，對應150個工人，其目標是一個工人生產1000條數據/天。
6、我國人形機器人行業發展機遇仍存，2030年全球市場規模約3000億元
那么人形機器人是否賺錢呢？目前，有大部分企業進入小批量量產階段，部分產品價格也被廠商壓價到10萬以內。例如，宇樹科技G1人形機器人自5月發布以來，9.9萬元定價引發熱議，并且宇樹科技宣布G1迎來量產版，設計更適應大規模生產；智元機器人合伙人兼營銷服副總裁姜青松在接受媒體采訪時表示，智元雙足人形機器人2024年10月份開始量產，后期預計一個月生產100臺，2024年預計出貨量200臺左右，輪式機器人預計出貨100臺左右；特斯拉透露，明年將小批量生產人形機器人，計劃在工廠部署超千臺以輔助工作。
我國人形機器人行業仍然有巨大的發展機遇：一是，搶占市場先機，靜待具身智能時代的到來，吃到最前端的市場紅利；二是，人形機器人在應用場景處于探索階段，仍然有巨大需求潛力；三是，人形機器人產業鏈聯系緊密，布局上下游以獲得更多市場機會。
第一階段（2025-2027年）：以特斯拉等工廠應用為核心，假設①特斯拉工廠工人數量每年增長15%；②人形機器人在其工廠中的滲透率分別為5%、20%、50%；③特斯拉工廠人形機器人在全球的市占率分別為90%、75%、55%；2）第二階段（2028-2030年）：①2015-2021年全球制造業人數年均降低0.075%，假設2024-2030年仍保持這一速度降低；②參考新能源車滲透率提升速度，假設2028-2030年全球制造業人形機器人滲透率分別為0.07%、0.19%、0.45%。3）單價：成本將隨規模效應逐漸降低，根據優必選、宇樹、小米等廠商價格，估計2023年人形機器人單價約80萬元，隨后每年以15%的幅度遞減。根據以上假設，預計2030年人形機器人新增需求量有望達114萬臺，對應新增市場空間約3000億元。
2023-2030年全球人形機器人行業市場規模預測情況
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類別 |
2023年 |
2024年E |
2025年E |
2026年E |
2027年E |
2028年E |
2029年E |
2030年E |
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第一階段：2025-2027，以特斯拉工廠應用為測算基礎 |
特斯拉工廠工人數量預計（人） |
76000 |
87400 |
100510 |
115587 |
132924 |
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特斯拉工廠人形機器人滲透率（人機比） |
/ |
/ |
5% |
20% |
50% |
||||
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特斯拉工廠人形機器人市占率 |
/ |
/ |
90% |
75% |
55% |
||||
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第二階段：2028-2030，在全球制造業范圍內滲透 |
全球制造業人數預計（億人） |
4.42 |
4.41 |
4.41 |
4.41 |
4.40 |
4.40 |
4.40 |
4.39 |
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全球制造業人形機器人滲透率 |
/ |
/ |
/ |
0.01% |
0.02% |
0.07% |
0.19% |
0.45% |
|
|
人形機器人需求量（萬臺） |
0.005 |
0.008 |
0.57 |
2.98 |
10.86 |
30.80 |
83.54 |
197.71 |
|
|
人形機器人新增需求量（萬臺） |
/ |
0.003 |
0.56 |
2.41 |
7.88 |
19.94 |
52.74 |
114.17 |
|
|
單價（萬元） |
80 |
68 |
58 |
49 |
42 |
35 |
30 |
26 |
|
|
人形機器人累計市場規模（億元） |
0.40 |
0.60 |
32.88 |
151.39 |
480.50 |
1188.35 |
2779.60 |
5707.61 |
|
|
人形機器人新增市場規模（億元） |
/ |
0.20 |
32.27 |
118.51 |
329.11 |
707.85 |
1591.24 |
2928.01 |
|
資料來源：觀研天下整理（WYD）
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