人形机器人是传统机器人到通用机器人的转变,是现有技术的演变和升级,是大模型时代,人工智能技术落地的重要载体之一。

人形机器人(Humanoid Robots)是一种仿照人类形态和行为的机器人,具有高度仿真的外观和较强的人机交互能力。狭义上讲,由一个头部、一个躯干、两条手臂和两条腿组成的,体型与人类相似的机器人被称为人形机器人;广义上讲,有些机器人可能只复制了人身体的一部分,例如腰部以上,或者有些机器人仅头部被设计成人类的面部特征,例如眼睛和嘴巴,这类也可被称为人形机器人。传统机器人多用于单一场景,通过特定数据库训练实现某项功能,如:搬运、送餐、扫地机器人等;区别于传统机器人,人形机器人主要基于通用大模型,不限制固定场景,运行时可根据人的指令,生成相关代码并指挥机器人行动。未来,人形机器人有望被广泛应用于服务、医疗、教育、娱乐等领域,是现代机器人技术的重要发展方向之一。

人形机器人是传统机器人到通用机器人的转变,是现有技术的演变和升级,是大模型时代,人工智能技术落地的重要载体之一。回顾人工智能产业的发展阶段,尽管人们耳中不时听到一些领先的技术点,如模式识别、TTS语音转文本、还有爆火的ChatGPT等,但就目前AI产业的商业化情况来看,AI企业盈利情况仍不乐观。2023年,一些头部的AI科技公司营收增速明显放缓,多家上市企业在缩减研发开支的情况下,研发费用仍超营收。用户,尤其是C端用户,很难为单一的人工智能技术买单。然而,人形机器人市场空间广阔,在将人工智能技术具象化之路上有望突破。根据高盛预测,最理想的情况下,2035年人形机器人市场或将达到1540亿美元。根据优必选港股IPO招股书显示,预期全球人形机器人解决方案市场规模于2028年将达到95亿美元,中国人形机器人解决方案市场规模于2028年将达到人民币约99亿元。

我国政策鼓励支持机器人产业发展,近年来多次聚焦“人形机器人”领域。2016年,工信部等多部委联合发布《关于促进机器人产业健康发展的通知》。2017年,《国家机器人标准体系建设指南》发布,我国建立起较为完善的机器人标准体系,累计修订约百项机器人国家和行业标准。2020年,科技部发布一批涉及“智能机器人”重点专项。2023年,工信部和全国各地纷纷将焦点聚集于“人形机器人”,积极推动人形机器人产业发展。

人形机器人技术加速演进,已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。中关村产业研究院结合长期以来对前沿产业的观察,特别梳理了2023年度人形机器人领域国内外企业的前沿产品和国内相关的支持政策,旨在促进我国人形机器人产业的健康快速发展。


2023人形机器人大事记

2023年1月19日——纯米科技发布全尺寸人形仿生机器人“大强”,机器人高170cm,重65kg,已经具备了相对完整的AI智能识别系统算法和自主研发的玄武算法引擎,能够灵活进行行走、上下楼梯、手势表达等日常动作。

图:纯米科技“全尺寸人形仿生机器人”大强

2023年3月1日——国新办举行“权威部门话开局”系列主题新闻发布会,工信部部长金壮龙表示,加快布局人形机器人、元宇宙、量子科技等前沿领域。

2023年4月25日——腾讯 Robotics X 实验室首次展示在灵巧操作领域的成果,推出自研机器人灵巧手TRX-Hand和机械臂TRX-Arm。

图:腾讯灵巧手TRX-Hand

2023年5月16日——优必选科技以智慧工厂为例,展示了大型人形机器人Walker的商业化应用新探索。

图:优必选Walker与无人搬运机器人AGV联动

2023年6月16日——达闼科技发布海睿AGI平台、机器人多模态大模型RobotGPT和海睿OS 5.1系统。

2023年6月28日——北京市发布《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)》。

2023年7月6日——傅利叶智能发布GR-1通用人形机器人,该机器人采用自研FSA高性能一体化执行器,拥有强大且灵活的运动性能。

图:傅利叶智能GR-1通用人形机器人

2023年7月11日——AI科学家李飞飞团队发布具身智能方向的最新成果VoxPoser:将大模型接入机器人中,人类可以用自然语言给机器人下达指令,机器人直接能够听懂人话,无需额外数据和训练。

图:VoxPoser根据指令打开抽屉

2023年7月18日——机器人公司Figure宣布获得英特尔资本900万美元的股权投资。该公司目前正在设计一个完全机电化的人形机器人,其模型规划中最终的机器人将是全电动的,高1.6米,重60公斤,有效载荷为20公斤,充电后可运行5小时。

2023年7月28日——谷歌DeepMind推出应用于机器人领域的新产品——名为Robotics Transformer 2(RT-2)的AI模型,可以辅助训练机器人理解扔垃圾等一系列任务。

2023年8月4日——三星电子被曝出开始制定进军机器人市场的战略。

2023年8月11日——英伟达联合以色列理工学院等高校,合作发布关于CALM(Conditional Adversarial Latent Models)文章,CALM模型用于捕捉复杂多样的人类运动表征,并能够直接模拟50亿个人体动作,涵盖行走、站立、坐姿、跑步、用剑战斗等。

2023年8月21日——2023世界机器人大会发布《机器人十大前沿热点领域(2023-2024年)》,其中包括具身智能与垂直大模型,人形与四足仿生机器人,三维感知模型和多模态信息融合,机器人新型核心零部件与灵巧操作,脑机接口、生肌电一体化与微纳机器人,医疗与康复机器人,商业服务机器人,机器人操作系统/云平台,群体机器人技术和特殊场景服役机器人。

2023年8月21日——2023世界机器人大会提出推动北京市建设“一南一北”机器人产业园,包括25万平方米的亦庄机器人产业园、30万平方米的昌平机器人产业园。在京津冀产业协同上,对首次纳入机器人整机和核心零部件配套的京津冀企业,按不超过实际履约金额的5%予以奖励,最高3000万元。

2023年9月13日——工信部印发的《关于组织开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》中提及“主要聚焦元宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能四个重点方向”。

2023年10月20日——工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》,提出到2025年,我国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。

2023年10月18日——亚马逊测试人形机器人Digit,该机器人身高约1.75米,体重65公斤,最多可承载16公斤,能够向前和向后移动,转身和弯曲身体。Digit目前作为仓储机器人上岗,负责回收亚马逊标志性的黄色箱子。

图:亚马逊人形机器人Digit

2023年10月23日——英伟达发布用于机器人编程的AI系统Eureka,该系统以GPT-4提供支持,可以让机器人实现三十多种复杂的动作。

2023年10月24日——小鹏汽车科技日上,小鹏推出了类人型双足智能机器人PX5。通过自研的高性能关节,实现了高稳定性的机器人行走,可以完成2小时以上的室内外行走和越障,并能进行踢足球、骑平衡车等高难度项目。

图:小鹏类人型双足智能机器人PX5

2023年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注册,国内首家省级人形机器人创新中心成立。

2023年11月2日——工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》,推动人形机器人产业高质量发展,培育形成新质生产力,高水平赋能新型工业化,有力支撑现代化产业体系建设。

2023年11月4日——工业和信息化部部长表示,未来产业具有前瞻性,人形机器人和元宇宙等领域将成为新一轮科技革命和产业变革的重要标志。

2023年11月29日——2023年日本国际机器人展览会上,川崎重工展示了最新版Kaleido在灾后现场的清理能力。目前已发展至第八代。该机器人身高180厘米,重86公斤,全身32个自由度,结构坚硬,主打坚韧和耐造,可以在不平稳的地面行走、搬运重物。

图:日本川崎重工第八代人形机器人Kaleido

2023年12月1日——人民网研究院发布的《人形机器人技术专利分析报告》显示,中国已成为人形机器人技术专利申请数量和有效专利数量最多的国家,累计申请数量已达6618件,领先欧美日韩等国家及地区。

2023年12月5日——深圳乐聚机器人公司正式发布旗下首款搭载开源鸿蒙系统的人形机器人KUAVO,KUAVO是一款大尺寸的高动态人形机器人,重量约45kg,全身拥有26个自由度,可以完成复杂地形自主行走、持续连续跳跃等系列高难度运动。KUAVO的步速最高可达4.6km/h,快速连续跳跃高度超过20CM,是国内首款可跳跃、可适应多地形行走的开源鸿蒙人形机器人。

图:KUAVO人形机器人

2023年12月13日——特斯拉发布其人形机器人Optimus的新一代原型机Optimus Gen 2的最新视频,产品全部采用特斯拉自主设计和制造的执行器和传感器,整体重量减轻10公斤,行走速度提高30%,平衡感和身体控制能力也有所改善,能够抓握更重的物体并进行更加精细的操作。

图:特斯拉新一代人形机器人Optinus-Gen2

2023年12月21日——vivo透露,目前正在 MR(混合现实)以及人形机器人赛道布局,三年内预计产品化。

2023年12月21日——全国工业和信息化工作会议在京召开,会议提出2024年要出台未来产业发展行动计划,瞄准人形机器人、量子信息等产业,重点突破关键技术、培育重点产品、拓展场景应用等。

2023年12月29日——优必选科技正式在香港交易所主板挂牌上市,人形机器人第一股正式诞生。在上市仪式现场,优必选全新一代工业版人形机器人Walker S首次亮相,熊猫机器人“优悠”走过左侧五个台阶,走向舞台中央,向优必选创始人周剑递出锣锤,Walker S则手持另一个锣锤走向舞台中央,与周剑一起敲响开市锣。

图:优必选机器人敲钟

在2023年,人形机器人技术取得了令人瞩目的进展。随着人工智能技术的不断突破,人形机器人的智能化程度和自主性得到了显著提升。它们在各个领域的应用也越来越广泛,为人们的生活和工作带来了诸多便利。然而,人形机器人的发展也面临着一些挑战和问题,如人形机器人工作场景中亟需处理速度更快,鲁棒性、可扩展性和适应性更强的通用型算法,人形机器人相关的伦理、隐私和安全问题,以及人形机器人的成本问题。未来,我们仍需要继续加强研究和创新,推动人形机器人技术的不断进步和产业持续的发展。