人形機(jī)器人自20世紀(jì)70年代發(fā)展至今,一直是人類致力于突破的重要技術(shù)領(lǐng)域。由于其外觀與行為高度擬人化,人形機(jī)器人能夠在許多領(lǐng)域替代人類完成任務(wù),尤其是在高危行業(yè),如消防救火、礦井巡查與作業(yè)、高架橋檢修、有毒有害環(huán)境檢測(cè)等。近年來,隨著人工智能和硬件技術(shù)的突破性進(jìn)展,人形機(jī)器人有望為各行各業(yè)帶來新質(zhì)生產(chǎn)力變革。然而,該技術(shù)仍面臨軟硬件協(xié)同創(chuàng)新、成本控制、倫理規(guī)范與行業(yè)監(jiān)管等多重挑戰(zhàn)。
一、行業(yè)概況
1、人形機(jī)器人的定義與發(fā)展
人形機(jī)器人是一種外觀與行為高度擬人化的智能機(jī)器人,具備部分或全部人類特征,如軀干、頭部、四肢,以及語言、動(dòng)作和基礎(chǔ)智力能力。其發(fā)展歷程可追溯至20世紀(jì)70年代,早稻田大學(xué)推出的WABOT-1和本田公司的P2標(biāo)志著早期探索階段;2020年至今,隨著人工智能技術(shù)的突破,人形機(jī)器人進(jìn)入高度智能化階段,已能夠?qū)崿F(xiàn)語義識(shí)別、情緒感知、平穩(wěn)行走及復(fù)雜動(dòng)作控制。
2、核心技術(shù)模塊
現(xiàn)代人形機(jī)器人主要依賴三大核心技術(shù)模塊:
環(huán)境感知模塊:通過視覺、聲學(xué)、雷達(dá)、壓力及光學(xué)傳感器等,實(shí)現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集與動(dòng)態(tài)認(rèn)知。
運(yùn)動(dòng)控制模塊:涵蓋高精度電機(jī)、控制器、減速器、絲桿傳動(dòng)及能源管理系統(tǒng),確保靈活穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)能力。
人機(jī)交互模塊:基于高性能芯片與AI算力系統(tǒng),支持自然語言處理、決策學(xué)習(xí)及情感交互。
3、應(yīng)用場(chǎng)景與發(fā)展階段
目前,人形機(jī)器人主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,如貨物搬運(yùn)、質(zhì)量檢測(cè)及數(shù)據(jù)采集。未來,隨著軟硬件技術(shù)的迭代,其應(yīng)用將向家庭服務(wù)(健康監(jiān)測(cè)、家務(wù)協(xié)助、餐飲制作)和商業(yè)場(chǎng)景拓展。然而,技術(shù)壁壘(如運(yùn)動(dòng)控制精度)、資金投入、高端人才短缺及市場(chǎng)接受度等問題,仍制約其大規(guī)模商業(yè)化落地,行業(yè)尚處于初步發(fā)展階段。
二、行業(yè)分析
看經(jīng)濟(jì):電子信息制造業(yè)快速發(fā)展,為人形機(jī)器人發(fā)展創(chuàng)造良好環(huán)境
2024年,我國電子信息制造業(yè)生產(chǎn)增長較快,出口持續(xù)回升,效益穩(wěn)定向好,投資增勢(shì)明顯,行業(yè)整體發(fā)展態(tài)勢(shì)良好。
看政策:技術(shù)攻關(guān)+產(chǎn)業(yè)協(xié)同+金融扶持+場(chǎng)景開放
明確人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展路徑,以 2025年關(guān)鍵技術(shù)突破并量產(chǎn)、2027年形成規(guī)?;a(chǎn)業(yè)生態(tài)為目標(biāo),推動(dòng)其在制造業(yè)、服務(wù)業(yè)及特種領(lǐng)域的深度融合。采用 “中央統(tǒng)籌+地方競(jìng)賽” 模式,通過技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、金融扶持和場(chǎng)景開放,加速人形機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)。
看技術(shù):硬件、軟件、算法、能源技術(shù)驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人發(fā)展
近年來,在軟硬件核心技術(shù)的協(xié)同突破下,人形機(jī)器人行業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段,主要體現(xiàn)為三大技術(shù)維度的進(jìn)步:
一、硬件技術(shù),高精度執(zhí)行器,例如無框力矩電機(jī)、諧波減速器能提升關(guān)節(jié)靈活性和負(fù)載能力;六維力傳感器、電子皮膚、3D視覺等感知模塊,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集與環(huán)境認(rèn)知(視覺、聲音、雷達(dá)、壓感、光感)。
二、軟件與算法方面,運(yùn)動(dòng)控制算法、AI與認(rèn)知智能、通過人類動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)訓(xùn)練等。
三、能源與能效優(yōu)化,包括固態(tài)電池、快充技術(shù),仿生步態(tài)設(shè)計(jì)減少能耗等。
看社會(huì):人口老齡化,合格勞動(dòng)力日益減少,城鎮(zhèn)化水平提高,機(jī)器人勞工廣受歡迎
全球勞動(dòng)力人口(15-64歲)占比預(yù)計(jì)從2020年的65%降至2050年的58%,其中日本下降27%,中國下降22%,德國下降6%,巴西下降3%。中國60歲以上人口占比已超22%,老齡化加劇,疊加城鎮(zhèn)化加速和新生代職業(yè)觀念轉(zhuǎn)變(更追求“工作-生活平衡”),制造業(yè)、能源、建筑等高危行業(yè)面臨招工難、流失率高的挑戰(zhàn)。人形機(jī)器人可替代重復(fù)性、高危或高強(qiáng)度作業(yè),成為應(yīng)對(duì)勞動(dòng)力短缺的關(guān)鍵解決方案。
看市場(chǎng):市場(chǎng)潛力巨大
2023年全球人形機(jī)器人達(dá)到21.6億美元規(guī)模,隨著2025年各大廠產(chǎn)品量產(chǎn),未來預(yù)計(jì)人形機(jī)器人將有望滲透B端各行業(yè)領(lǐng)域,快速形成商業(yè)化。預(yù)計(jì)到2029年,全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到206億美元,年復(fù)合增長57%。中國人形機(jī)器人同樣具有巨大增長潛力,2024年中國人形機(jī)器人達(dá)到27.6億元市場(chǎng)規(guī)模。到2029年,產(chǎn)業(yè)加速規(guī)?;l(fā)展,應(yīng)用場(chǎng)景滲透,有望達(dá)到750億元,年復(fù)合增長超過90%。
看競(jìng)爭:技術(shù)?量產(chǎn)?場(chǎng)景角逐
波士頓動(dòng)力機(jī)器人
以自動(dòng)化傳感、檢查、抓取搬運(yùn)為核心能力
波士頓動(dòng)力機(jī)器人無人類遙控完成任務(wù)
(資料來源:波士頓動(dòng)力官網(wǎng))
波士頓動(dòng)力公司(Boston Dynamics)成立于1992年,致力于研發(fā)能夠豐富人類生活的先進(jìn)機(jī)器人。其核心產(chǎn)品包括:
Spot——敏捷移動(dòng)機(jī)器人,具備自動(dòng)化傳感與檢測(cè)功能,廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、能源、建筑及安防巡檢等領(lǐng)域。
Stretch——倉庫自動(dòng)化機(jī)器人,專為物流搬運(yùn)優(yōu)化設(shè)計(jì),可顯著提升倉儲(chǔ)作業(yè)效率。
Orbit——機(jī)器人車隊(duì)管理與數(shù)據(jù)分析平臺(tái),提供智能化運(yùn)維支持。
Customer Success——為客戶提供定制化機(jī)器人解決方案,涵蓋技術(shù)支持、培訓(xùn)及部署服務(wù)。
2025年5月,波士頓動(dòng)力發(fā)布Atlas機(jī)器人最新進(jìn)展,該機(jī)器人可自主感知地面物品,完成彎腰拾取并精準(zhǔn)插入貨柜的動(dòng)作(全程無人工遙控),展現(xiàn)了其先進(jìn)的全身協(xié)同運(yùn)動(dòng)控制算法。
特斯拉人形機(jī)器人
通過人戴上模擬器收集數(shù)據(jù)訓(xùn)練機(jī)器人
資料來源:特斯拉官網(wǎng)2025年5月相關(guān)報(bào)道
特斯拉(Tesla)成立于2003年7月,是美國領(lǐng)先的電動(dòng)汽車及可再生能源企業(yè),核心業(yè)務(wù)涵蓋純電動(dòng)車、太陽能板、太陽能屋頂及儲(chǔ)能系統(tǒng)。
2025年5月,特斯拉人形機(jī)器人Optimus展示了流暢的舞蹈動(dòng)作。其技術(shù)原理為:工程師通過動(dòng)作捕捉設(shè)備采集人類舞蹈數(shù)據(jù),經(jīng)算法模型訓(xùn)練后,使機(jī)器人通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)動(dòng)作。目前特斯拉機(jī)器人月產(chǎn)能達(dá)1000臺(tái),預(yù)計(jì)經(jīng)過2-3代產(chǎn)品迭代后,年產(chǎn)量將突破100萬臺(tái)。
據(jù)預(yù)測(cè),到2030年,單臺(tái)特斯拉機(jī)器人的生產(chǎn)成本將低于其電動(dòng)汽車售價(jià),標(biāo)志著人形機(jī)器人規(guī)?;逃眠~入新階段。
宇樹科技
為科研平臺(tái)提供教具,逐步拓展到消防、應(yīng)急等領(lǐng)域
宇樹科技消防救援機(jī)器人
(資料來源:宇樹科技官網(wǎng))
宇樹科技機(jī)器人以清晰的路線圖推進(jìn)多領(lǐng)域應(yīng)用拓展。
第一階段,面向科研院所、高校及中高職院校,化身科研平臺(tái)與教具,為技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)提供支持。
第二階段(當(dāng)前),機(jī)器人進(jìn)軍警用、消防、應(yīng)急領(lǐng)域,憑借手動(dòng)遙控實(shí)現(xiàn)全地形移動(dòng)的特性,滿足復(fù)雜環(huán)境下的作業(yè)需求。
第三階段,聚焦能源行業(yè),在電力、火力、水利、核電等場(chǎng)景,新增自動(dòng)巡檢功能,提升作業(yè)效率與安全性。
第四階段,針對(duì)石油、化工等高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域,機(jī)器人在保留原有功能基礎(chǔ)上,強(qiáng)化防爆性能,適應(yīng)特殊作業(yè)環(huán)境。
第五階段,拓展至工廠類場(chǎng)景,如鋼鐵廠、煤炭廠等,在集成過往功能優(yōu)勢(shì)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)成本可控,推動(dòng)機(jī)器人規(guī)?;瘧?yīng)用。從科研走向產(chǎn)業(yè),宇樹科技機(jī)器人持續(xù)解鎖新場(chǎng)景,彰顯出強(qiáng)大的行業(yè)適配與創(chuàng)新發(fā)展能力。
優(yōu)必選
應(yīng)用到倉庫檢測(cè)、搬運(yùn)領(lǐng)域
優(yōu)必選新一代工業(yè)版人形機(jī)器人Walker S1
(資料來源:優(yōu)必選人形機(jī)器人產(chǎn)品手冊(cè))
優(yōu)必選成立于 2012年3月,是人形機(jī)器人和智能服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)。目前,其機(jī)器人已應(yīng)用于六大工業(yè)場(chǎng)景,包括搬箱子、質(zhì)量檢查、化學(xué)品操作、螺絲擰緊、零件安裝和 SPS 分揀。
人形機(jī)器人要做好這些精細(xì)工作,需要進(jìn)一步解決“大腦”與“四肢”協(xié)同問題,從而為工業(yè)生產(chǎn)智能化助力。
三、產(chǎn)業(yè)鏈分析
人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示,上游產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋零部件和基礎(chǔ)軟件供應(yīng),包括電機(jī)、減速器、傳感器、控制器、芯片,以及基礎(chǔ)軟件等核心技術(shù)支持;中游主要由整機(jī)系統(tǒng)制造商構(gòu)成,負(fù)責(zé)機(jī)器人本體的研發(fā)設(shè)計(jì)、組裝、測(cè)試和系統(tǒng)集成;下游聚焦于終端應(yīng)用場(chǎng)景,覆蓋工業(yè)制造、家庭服務(wù)、醫(yī)療康養(yǎng)、高危作業(yè)、教育培訓(xùn)等多個(gè)領(lǐng)域。
上游:高精度減速器(如諧波)、高性能伺服依賴進(jìn)口,國產(chǎn)替代加速但仍有差距;傳感器技術(shù)待突破。核心部件成本高、壽命不足,算法與硬件協(xié)同優(yōu)化難。上游核心零部件技術(shù)挑戰(zhàn)見下表:
中游整機(jī)廠家:以宇樹科技、優(yōu)必選、達(dá)闥等為代表,主打服務(wù)、工業(yè)機(jī)器人。產(chǎn)品功能迭代快,但運(yùn)動(dòng)控制、環(huán)境交互能力不足、整機(jī)技術(shù)整合能力待提升、成本高制約商業(yè)化。
下游應(yīng)用:現(xiàn)集中于倉儲(chǔ)物流、教育、巡查等場(chǎng)景。未來將應(yīng)用于向家庭服務(wù)、醫(yī)療康養(yǎng)、商業(yè)服務(wù)、高危作業(yè)、教育培訓(xùn)。
四、困難與挑戰(zhàn)
綜上所述,近年來在人工智能、軟硬件技術(shù)共同推動(dòng)下,人形機(jī)器人不斷取得進(jìn)步,已邁入初步商業(yè)化落地階段。然而,由于核心技術(shù)瓶頸待突破、市場(chǎng)培育周期長、供應(yīng)鏈存在短板及人才爭奪白熱化等問題,人形機(jī)器人量產(chǎn)商業(yè)化路徑初見曙光,但道阻且長。
與此同時(shí),在人形機(jī)器人加速落地的今天,企業(yè)主們既面臨技術(shù)革命的機(jī)遇,也深陷轉(zhuǎn)型期的多重壓力。
一、經(jīng)營壓力:利潤越攤越薄
市場(chǎng)壓力:品牌內(nèi)卷加劇,新渠道拓展緩慢,增長陷入瓶頸;
成本壓力:原材料漲價(jià),降本與品質(zhì)的平衡成難題;
人效壓力:人工成本持續(xù)攀升,但自動(dòng)化升級(jí)投入大、周期長。
二、技術(shù)壓力:創(chuàng)新卡在“最后一公里”
核心算法、硬件迭代遇瓶頸,供應(yīng)商協(xié)同效率低下,技術(shù)突破總慢競(jìng)爭對(duì)手半步。
三、戰(zhàn)略迷茫:在十字路口徘徊
產(chǎn)品線雜亂無章:80%都是定制化訂單,工程師淪為"救火隊(duì)員";
市場(chǎng)洞察失靈:看不懂消費(fèi)者,抓不住下一個(gè)增長點(diǎn)。
四、管理壓力:團(tuán)隊(duì)“形散神也散”
管理層各自為政,流程標(biāo)準(zhǔn)化不足,員工因混亂執(zhí)行頻頻離職;
團(tuán)隊(duì)年輕化但經(jīng)驗(yàn)斷層,銷售新人培訓(xùn)后仍難獨(dú)當(dāng)一面。
五、品質(zhì)壓力:返工吞噬利潤
產(chǎn)品一致性差,客訴率居高不下,修修補(bǔ)補(bǔ)擠占本已緊張的現(xiàn)金流。
五、百思特賦能企業(yè)發(fā)展
面對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)加速落地與上述系統(tǒng)性挑戰(zhàn)交織的復(fù)雜局面,百思特咨詢憑借在機(jī)器人、高端制造、半導(dǎo)體及ICT行業(yè)的深厚積累,以及對(duì)人形機(jī)器人領(lǐng)域的前瞻洞察與豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為企業(yè)提供全鏈條咨詢服務(wù),助力把握產(chǎn)業(yè)變革機(jī)遇,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
我們?yōu)槟鉀Q以下核心問題:
機(jī)會(huì)洞察——精準(zhǔn)研判人形機(jī)器人市場(chǎng)機(jī)遇與商業(yè)突破口
戰(zhàn)略落地——構(gòu)建從產(chǎn)品架構(gòu)到供應(yīng)鏈的增效決策體系
運(yùn)營升級(jí)——打造"銷售-技術(shù)-交付"鐵三角協(xié)同機(jī)制
組織轉(zhuǎn)型——培育適配科技變革的人才梯隊(duì)與組織能力
生態(tài)共建——對(duì)接產(chǎn)業(yè)頭部資源,構(gòu)建共贏的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)
典型客戶案例
百思特助力中國企業(yè)“以變革 謀未來”!