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人形機器人,是鏡花水月?還是造化同工?

http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 15:04:06 來源:中金點睛

  戰國時期的《列子•湯問》記載了這樣一則故事:一位叫偃師的工匠,為周穆王敬獻“歌舞表演者”——倡者。倡者低頭就歌唱,抬手就舞蹈。穆王誤以為倡者是真人。偃師拆開給穆王看,原來是用皮革、木頭、樹脂、漆做的“歌舞機器人”。穆王感歎道:“人之巧乃可與造化者同功乎?”。

  無(wu)論(lun)這(zhe)是(shi)誇(kua)張(zhang)的(de)描(miao)述(shu),還(hai)是(shi)虛(xu)構(gou)的(de)寓(yu)言(yan)故(gu)事(shi),都(dou)代(dai)表(biao)著(zhe)古(gu)人(ren)對(dui)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)想(xiang)象(xiang)力(li)。而(er)千(qian)年(nian)後(hou)的(de)今(jin)天(tian),產(chan)業(ye)龍(long)頭(tou)紛(fen)紛(fen)入(ru)駐(zhu),人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)迎(ying)來(lai)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)高(gao)關(guan)注(zhu)度(du),“人之巧乃可與造化者同功乎”?我們如何定義人形機器人的昨天、今jin天tian與yu明ming天tian?又you是shi通tong過guo什shen麼me技ji術shu實shi現xian的de?人ren形xing機ji器qi人ren是shi否fou可ke以yi走zou進jin千qian家jia萬wan戶hu?專zhuan精jing特te新xin企qi業ye在zai產chan業ye鏈lian中zhong起qi到dao了le什shen麼me樣yang的de關guan鍵jian作zuo用yong?在zai本ben篇pian文wen章zhang中zhong,讓rang我wo們men一yi起qi探tan索suo這zhe些xie問wen題ti的de答da案an。

  1. 我們如何定義人形機器人?

  muqian,shijiefanweineiduiyurenxingjiqirenbingmeiyoubiaozhundingyi,changchangjiangqimohudingyiweiwaibiaohexingweidoujiejinrendejiqiren。congquanqiuxianfengtansuozhelaikan,wulunyijingyihanxiemudebentian“ASIMO”,抑或是新生力量特斯拉“Optimus”,全球人形機器人賽道參與者的願景都較為一致,即:希望可以實現人機互動,走進家家戶戶,與人類共同社會化分工。

  genjuzhongjingongsiyanjiubaogaozhongdeguandian,duibigongyejiqirenhexiezuojiqiren,renxingjiqirendejueduiyoushihuotixianzairenjiqingganjiaohuhefeijiegouchangjingdeshiyingnengli。yifangmian,renleihenrongyiyurenxingjiqirenchanshengqingganlianxi。pengboshezhichu,renxingjiqirendeshejimubiaoshijifaxinren,binggulirenleiyutamenjianlilianxi。lingyifangmian,zaifeijiegouchangjingzuoyezhong,renxingjiqirenyekeyiyouhenduoyongtu。liru2011nianribenfudaofashenghexielou,youyugaofusheyingxiang,qiangxianjiuyuanzhewufajinruzaiquneibu,tongshilunshihuolvdaishijiqirenxingdongnengliyouxian,wufashiyinghedianzhandefuzahuanjing,yushirenxingjiqirendeyanfayechengweixueshujietaolunderedian。

圖表1 人形機器人與工業機器人、協作機器人區別對比

資料來源:優必選官網,《2021年協作機器人行業白皮書》,中金公司研究部

  2. 人形機器人的昨天、今天與明天

  中金研究部表示,人形機器人的發展可以分為3個階段:1)1928年-1973年,初期探索階段,由歐美及日本主導,研究主要聚焦於人形的結構和驅動,機器人不具備感知和決策功能;2)1973-2013年,係統感知階段,在“視覺”和“觸覺”方麵有了較大突破;3)2013年-至今,決策階段,人形機器人擁有了更強的自主學習和決策能力。

圖表2 全球人形機器人發展曆程

資料來源:公司官網,通信世界,中金公司研究部

  這一市場的長期空間充滿想象。根據Stratistics Market Research Consulting的研究, 2021年全球人形機器人市場規模達15.1億美元,到2028年或將到達264.3億美元,年化複合增長率為50.5%。其中亞太地區的複合增長率將達到全球最高,日本和中國等區域將成為人形機器人製造的重點區域。

圖表3 2021年全球人形機器人市場規模15.1億美元

資料來源:Stratistics Market Research Consulting,中金公司研究部

  3. 人形機器人的產業鏈如何?

  機器人的產業鏈紛繁複雜,可以簡單概括為“零部件-本體-應用”三個部分。而對於人形機器人來說,中金公司研究部認為產業鏈分工還未明晰。從供給側來說,各家技術路線不一,且不傾向於開源;從需求側來說,暫時還無量產明確場景,導致人形機器人供應鏈鴻蒙未開。本文以一般意義上的機器人產業鏈圖譜來做介紹:

  1)上遊:核心零部件

  多數科學家認為,人體共有78個器官,其中大腦、心髒、肝髒、一個腎髒和一個肺髒是必不可少的,是人類的“核心零部件”。1 作為模仿人類的仿生機器人,人形機器人也是由多個零部件組成的,其中核心零部件包括控製器、伺服電機和減速器。

  控製器類似於人形機器人的“大腦”,負責處理用戶指令,並發出相應的動作信號。控製器可以控製人形機器人在工作時的姿態、軌跡、速度、動(dong)作(zuo)順(shun)序(xu),驅(qu)動(dong)伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)完(wan)成(cheng)相(xiang)應(ying)動(dong)作(zuo)。控(kong)製(zhi)器(qi)包(bao)括(kuo)硬(ying)件(jian)及(ji)軟(ruan)件(jian)兩(liang)個(ge)部(bu)分(fen)。伺(si)服(fu)電(dian)機(ji)和(he)減(jian)速(su)器(qi)在(zai)收(shou)到(dao)控(kong)製(zhi)器(qi)指(zhi)令(ling)後(hou),負(fu)責(ze)執(zhi)行(xing)指(zhi)令(ling),使(shi)人(ren)形(xing)機(ji)器(qi)人(ren)精(jing)確(que)的(de)完(wan)成(cheng)指(zhi)令(ling)要(yao)求(qiu)的(de)動(dong)作(zuo)。

  2)中遊:人形機器人本體

  除控製器、伺服電機、減速器外,人形機器人還擁有多個零部件,例如高能量密度電池、語音識別、定位導航係統、複合材料等。將全部零部件(硬件及軟件)組裝起來,便形成了人形機器人本體。

  2022年是人形機器人的大年。5月,戴森在ICAR宣布將在10年內推出可以做家務的人形機器人;8月,小米在新品發布會上展示人形機器人“鐵大”,實現了人機交互、紮馬步、三維模擬重建功能;10月,特斯拉在AI Day中發布人形機器人“Optimus”,展示了行走、澆花、取物的能力。

  除此之外,穀歌旗下的波士頓動力公司的“Atlas”可以完成小跑、三級跳、後空翻的操作;本田公司推出的多係列機器人,也實現了小跑、單腳跳、上下樓梯等動作;優必選的國產“Walker X”擁有了行走、自平衡調節、避障的能力。

圖表4 全球人形機器人主要參與企業

資料來源:公司官網、中金公司研究部

  3)下遊:人形機器人的應用

  “鄧麗君”為你歌唱、“愛因斯坦”向你揮手、“法拉第”講授電磁學的知識,2這些奇妙的場景都在2022世界機器人大會的人形機器人展廳中實現了。然而經常出現在展廳裏的人形機器人,還可以為人們帶來什麼樣的體驗呢?

  人形機器人的應用主要可以分為兩類,普通服務類和特種服務類。普通服務方麵,由於人形機器人具有移動性、交互性、智能性的特點,可以為人類承擔簡單且重複的工作,例如導覽、教學、娛樂;特種服務方麵,人形機器人可替代人類做更為危險的工作,例如救援及太空探索。

  zhongjinyanjiuburenwei,renxingjiqirendeyingyongrengchuyutansuojieduan。youyurenxingjiqirendejixiejiegouxiangduifuzaqieyingyongchangjingduoyang,zuizhongshifounenggoucongzhantingzoujinqianjiawanhu,shichangrengjubeiyuanqidexiangxiangkongjian,dansudurengqujueyurenxingjiqirenchanyehualuodidejishujinbusudu。

圖表5 人形機器人應用領域廣闊

資料來源:Stratistics Market Research Consulting, ASME, 中金公司研究部

  4. 機器人行業的專精特新之路

  國務院關於金融工作情況的報告(2022年10月28日)中明確指出,強化經濟轉型升級金融支持。引導更多資金投向先進製造業、戰略性新興產業,更好服務關鍵核心技術攻關企業和“專精特新”企業。3在各項政策的積極引導下,專精特新企業將會得到更多支持。

  中金研究部表示,機器人是專精特新企業的理想賽道。從機器人核心零部件的角度來看,根據高工機器人數據,截止2020年,控製器、伺服電機、減速器的成本占比分別為15%、20%、35%,核心零部件對機器人的性能和利潤率影響較大。而控製器、伺服電機、減速器的國產化率分別為31.2%、24.1%、32.5%,國產化率仍有較大的提升空間,更需要中小企業積極參與。

  期待未來有更多企業走專精特新之路,共同布局機器人產業生態建設,為我國機器人產業的加速發展做出積極貢獻。

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