2015年,中国人形机器人专利261件的申请量首次超越日本的214件;2016年,中国专利申请量721件,首次成为全球第一;2022年,中国专利申请总量高达6618件超过日本的6058件成为全球第一。

“人形机器人现在很火,之前有个项目,我约了好久没有约上,公司负责人说每天都排满了投资人”,华南某知名FA合伙人感叹道。

人形机器人又叫具身智能机器人,由于结构设计接近人体,被称为AI最有前景的落地方向之一,能将人类从低级和高危行业中解放出来,已经可以应用在工业制造、医疗护理、教育、娱乐和军事等多个场景。如英伟达CEO黄仁旬所说,“具身智能机器人有望成为AI下一浪潮”。

今年,随着ChatGPT、谷歌Bard、百度“文心一言”等AI大模型呼之欲出,人形机器人赛道也在悄悄升温。

小米、小鹏汽车、科大讯飞、优必选、智元机器人、追觅科技、达闼、傅利叶智能、宇树科技等国内多家公司已发布人形机器人。本月初,优必选通过港交所聆讯,如无意外,它将成为“人形机器人第一股”。

在政策方面,工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》,北京、深圳也曾发布支持人形机器人产业发展的政策。北京人形机器人创新中心,可以看到优必选、小米的身影,这都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。

人形机器人的时代已经来了吗?


01

车企钟爱“人形机器人”,各路玩家都来了

这是一个充满无限可能的万亿蓝海市场。根据最新预测,到2035年,全球人形机器人市场空间将达到16310亿美元。

人形机器人的研究起步于20世纪60年代,由日本早稻田大学加藤一郎教授率先解决了人形机器人的双足行走问题,揭开人形机器人研究序幕。

日前,特斯拉发布了全新一代人形机器人Tesla Optimus Gen 2。简单来说,和前代相比,Optimus Gen 2更像人了。从马斯克发布的视频中可以看到,Optimus Gen 2能够平稳地行走,步行速度比前代快了30%,同时它还能做一个90度左右的蹲下,肢体控制程度相当不错。

国内的人形机器人虽然起步较晚,但今年,国产人形机器人的发展似乎到了一个集中爆发的时刻。

今年10月,小鹏公布了自研双足人形机器人PX5。这款智能机器人拥有双足行走和跨越障碍能力,凭借高性能关节,可在室内外大步行走、敏捷运动、抗扰越障。何小鹏甚至将人形机器人规划到自己未来生活中。他认为,汽车公司的未来将是AI汽车和机器人的结合。

与此同时,科大讯飞也发布了首个“大模型+具身智能”的人形机器人。董事长刘庆峰表示,这款人形机器人基于去年发布的机器人超脑平台AIBOT,把认知智能、运动智能和具身智能的多模态感知能力相结合,让人形机器人具备了复杂地形行走、开放场景寻物、复杂任务拆解等一系列高阶能力。

还有小米——早在2022年8月,小米发布了第一款人形机器人——CyberOne,工程师们也给他一个非常有趣的别称“铁大”。铁大的身高177cm,体重52kg,最终定位在娱乐陪伴、教育益智、管家、消费服务等服务机器人领域。

科技巨头躬身入局之外,人形机器人领域还有很多头部玩家,优必选就是其一,该公司所推出的机器人产品已经四次登上央视春晚舞台。在2023世界机器人大会上,优必选科技展示了Walker X、熊猫机器人优悠等大型人形机器人,与观众互动频频。而优必选之所以能够在人形机器人领域取得如此成绩,则与多方面的原因有关。本月初,优必选通过港交所聆讯,如无意外,它将成为“人形机器人第一股”。

此外,值得注意的是,目前,已有头部玩家的人形机器人率先开启预售。9月,傅利叶智能宣布,通用人形机器人GR-1开启对外预售。据介绍,GR-1全身具备44个自由度,关节模组为全自研一体化执行器,运动能力可实现拟人化运动,支持底层源代码和基础预训练大模型二次开发和功能扩展,据悉,该公司创新团队几乎都来自上海交大。

除了老玩家外,新玩家一出现就引起市场注意。今年8月底,智元机器人完成新一轮融资引爆VC圈,比亚迪出现在股东之列。

这家公司由曾入选“华为天才少年”项目的稚晖君创立,还线上发布了首款产品。这位华为天才少年是坐拥250万粉丝的B站知名up主,公司另一位联创是上海交通大学机器人研究所博导闫维新。值得注意的是,成立半年时间,智元机器人背后就已经出现了高瓴创投、奇绩创坛、高榕资本、经纬中国、鼎晖投资、BV百度风投、蓝驰创投、比亚迪等知名投资机构。

不难看出,无论是特斯拉、本田、丰田等车企,还是华为、小米、三星、谷歌、亚马逊等巨头都在抢滩布局该领域。此外,包括达闼机器人、追觅科技、宇树科技、傅利叶智能、小鹏鹏行、乐森机器人、星动纪元等在内的厂商,也都重点发力人形机器人业务,其中不少厂商已获得资本的助力。


02

人形机器人火爆背后:政策支持

11月2日,工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》,其中表示人形机器人集成人工智能、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”。

意见提出到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破,确保核心部组件安全有效供给。整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产;到2027年,人形机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系。

工信部还表示,我国人形机器人产业前期已有一定基础,但在关键基础部件、操作系统、整机产品、领军企业和产业生态等方面仍存在短板弱项,需要加强政策引导,集聚资源推动关键技术创新,培育形成“新质生产力”。

就在此前,北京、上海以及深圳先后发布产业支持政策。

6月28日,北京市印发《北京经济技术开发区机器人产业高质量发展三年行动计划(2023-2025年)》,称打造对标国际领先人形机器人产品,支持企业和高校院所开展人形机器人整机产品、关键零部件攻关和工程化,加快建设北京市人形机器人产业创新中心。预计到2025年,北京机器人研发投入年复合增长率达50%以上,搭建50个机器人应用场景示范项目,规上工业企业机器人密度达到360台/万人,产值规模达到100亿元。

6月15日,上海市印发《上海市推动制造业高质量发展三年行动计划(2023-2025年)》,瞄准人工智能技术前沿,构建通用大模型,面向垂直领域发展产业生态,建设国际算法创新基地,加快人形机器人创新发展。

5月31日,深圳发布《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023-2024年)》提出,孵化高度智能化的生产机器人,加快组建广东省人形机器人制造业创新中心;

政策为人形机器人的发展提供了肥沃的土壤。在最近人民网研究院最近发布的《人形机器人技术专利分析报告》显示,中国在人形机器人专利申请方面增速明显。

2015年,中国人形机器人专利261件的申请量首次超越日本的214件;2016年,中国专利申请量721件,首次成为全球第一;2022年,中国专利申请总量高达6618件超过日本的6058件成为全球第一。值得注意的是,在众多人形机器人企业之中,中国企业优必选科技又以763件专利,超过了本田、特斯拉等,成为全球持有人形机器人有效技术专利最多的企业。

除了政策大力支持外,人形机器人为什么在今年会这么火?

朋湖网认为,首先,特斯拉、本田等全球头部企业研发人形机器人的热情带动了人形机器人这波热潮;

其次,人形机器人的一些通用技术能力提高。举个例子,人形机器人的步态算法很重要,但现在国内人形机器人团队花半年时间做硬件系统集成,花半年时间调试运控算法,一年时间就能将人形机器人硬件平台和行走功能初步调通。

第三,和AI技术的发展有关。曾经,机器人是一个迭代速度不算太快的领域,现在的汽车工厂里已有很多工业机器人,并且有着几十年的应用历史,但基本都是非通用智能机器人。如今有可能出现真正的通用机器人,这也极大扩展了机器人潜在的应用场景。

越来越多玩家之所以会做人形机器人,或许也是看到了人形机器人关键技术进步,诸如算力提升、核心元器件性能提升、人工智能技术进步等。


03

研发成本高昂,商业化难题依旧

马斯克曾提出,“要让人形机器人达到跟手机一样的普及,它的市场份额将难以估量”。但人形机器人行业的发展之路并不平坦。

归根到底,人形机器人的运动能力所代表的是一个系统集成工程,涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器、伺服系统、减速器、控制系统等多种软硬件技术的融合。

想要人形机器人真正的商业化落地,解放人们双手,目前还面临很多挑战。比国内起步更早、更加繁荣的欧美机器人行业在今年陷入了一场发展的瓶颈:

在特斯拉之前,波士顿动力因为机器人的销量惨淡几次易主,乃至到探测机器狗Spot的商业化模式确定,经营状况才有所缓解,而且现代汽车收购后甚至表示,也只是希望借助波士顿动力机器人方面的技术能力,帮助其相关项目获得成功。

成立于2015年,曾立志“颠覆披萨饼制作流程”的Zume诞生不久便拿到软银投资,总融资金额超过5亿美元,却没熬过2023年的寒冬;

来自德国的Franka Emika也在今年8月被慕尼黑地方法院下达破产管理令,该公司成立于2016年,专注研发配备仿生机械臂的工业制造协作机器人。

经过多方调研与走访,我们发现国内人形机器人主要面临的挑战有——

第一,企业研发投入大,商业化难,亏损严重;

作为国内头部人形机器人玩家优必选,在招股书中显示公司尚未盈利,主要营收来源是教育智能机器人,而非大型人形机器人。所以即便各路创业公司涌入,但短时间很难不能大规模落地,人形机器人依然存在着研发周期长、商业化难的问题。

第二,成本高昂,基础技术能力尚薄弱,算力提升还有很长的路要走;

由于复杂性极高,而且需要巨额的研发投入支撑,在过去的几十年历史中,人形机器人研发成为了全球科技领域的难点之一。人形机器人面对的问题很多,它涉及到整个肢体协调、解决各式各样琐碎的事,不是单纯提升一个算力就可以。

第三,大模型对机器人的加持作用,还需要谨慎看待。

目前有许多企业已经开始针对机器人领域推出专属大模型,比如谷歌旗下的DeepMind推出了RT-2模型,用以提升机器人的自然语言理解能力;国内玩家达闼发布了业界首个机器人多模态大模型RobotGPT等。

人形机器人的本意是想创造一个能超越人类自身生产力的工具,将人类从重复、枯燥的岗位中解放出来。未来人形机器人会是什么样的?或许就像《机器人总动员》中那样,有各种各样的机器人完成各种各样的任务。但目前来看,人形机器人的道路道阻且长。