人形机器人发展历程、趋势及国内外产业对比分析

随着人形机器人产业的快速发展，大量的新进入者开始涌入这 个领域，使该产业发展呈现出百花齐放的态势。

人形机器人，也称为仿人机器人，是一种旨在模仿人类外观和行 为的机器人，具有类人的外观、感知、决策、行为和交互能力。它们通常具有与人类相似的身体结构和功能，例如可以行走、说话、感知 环境、做出决策和与人类交互等。人形机器人的研究和开发已经进行 了半个世纪。

从早期的 WABOT 到现在的特斯拉 Optimus，人形机器人的发展 已经从技术验证期过渡到了商业试水期。在最早期的人形机器人萌 芽期（1970-2000 年），研究重点聚焦于在机械外形设计和初步的控 制算法上实现仿人。WABOT-1 是世界上第一个仿人机器人，由早稻 田大学的四个实验室在 1970 年开始研发，于 1973 年完成。 WABOT-1 由四肢控制系统、视觉系统和对话系统组成。WABOT1 能够用日语与人交流，并通过外部感受器、人造耳朵和眼睛以及人 造嘴来测量物体的距离和方向。WABOT-1 用下肢行走，能够用装有 触觉传感器的手抓住和运输物体。据估计，WABOT-1 具有一岁半儿 童的智力。 2000-2018 年是人形机器人的探索期，此时的人形机器人开始具 备更复杂的功能，如跑步、跳跃和与人互动。波士顿动力公司在这一时期公布了初代 Atlas 机器人。

该机器人是是基于波士顿动力公司早期的PETMAN人形机器人， 它有四个液压驱动的四肢，专为各种搜索及拯救任务而设计的，并在 2013 年 7 月 11 日向公众亮相。Atlas 机器人最让人惊叹的是擅长在 崎岖的地形行走、攀爬，包括不平整的碎石地、雪地等，它能够保持 平衡、快速行走、搬箱子，甚至在被踢倒后自己爬起来，而且它学习 走路的动作和形态与人类惊人的类似。 2018-2022 年是人形机器人的发展期，在此阶段的研究重点是利 用更先进的 AI 技术，使机器人能够进行复杂的决策和任务处理，开 始应用于实际场景。例如，CENTAURO 机器人是一种集成混合运动 与大功率柔性操作的半人马救灾机器人。它是由欧盟 Horizon 2020 项 目中的 CENTAURO 项目组开发的，旨在为救援行动提供支持。 CENTAURO 机器人采用了下身四足腿轮混合和上身仿人形双臂的 设计理念，身高约 5 英尺（1.5 米），重达 93 公斤。

CENTAURO 机器人的硬件平台搭建包括多圈式的全向轮设计、 基于两款不同机械手的末端执行器、传感器的硬件配置、电池和 WIFI 模块、机载计算机模组/计算机、关节驱动模块等[1][2]。它还具有远 程遥控和半自治功能，在通信中断或延迟的情况下，机载电脑可以自 行预测该如何移动。CENTAURO 机器人既可以用作研究工具，也可 以在现实世界中发挥作用。它的双臂轻型且可以举起大约 11 公斤的 重物，与成年人的操控强度和灵活性相当。CENTAURO 机器人的研究和开发已经进行了多年，目前已经进入商业试水期。 在 2022 年开始，人形机器人的发展引来了爆发期。大模型等 AI 赋能技术使人形机器人不仅在外形和行为上与人类相似，更具有强 大智能、思维和类人的语言能力。2022 年 10 月 1 日，在特斯拉 AI Day 上，马斯克正式介绍了特斯拉首款人形机器人“Optimus”。 Optimus 机器人是由特斯拉公司开发的一种人形机器人，特斯拉 将在汽车领域电池组、冷却系统等成熟技术运用到了 Optimus 上，还 使用与汽车测试类似的技术来进行擎天柱的运动和对外部碰撞模拟。 该款人形机器人结合了特斯拉的 AI 技术，即基于视觉神经网络神经 系统预测能力的自动驾驶技术。在 AI Day 上，Optimus 展示了其在 汽车工厂执行搬运、浇水植物、移动金属棒等任务的视频。

由于人口老龄化、劳动力人口下降和人力成本上升等问题，推动 机器换人的需求增加。人形是最适合人类社会所有场景的形态，无需 改变场景来适应机器。同时，人形机器人能够发挥类人能力，用类人 的感知、决策、运动和执行能力来帮助人们面对生活中的各种问题。 随着通用人工智能、感知和动力系统等方面取得了巨大进步，人形机 器人性能得到极大提升，成本逐渐下降，部署步伐加快，相关应用场 景也不断扩展，从最初的制造业到医疗、救援、服务业等各个领域。 Markets and Markets 预计，2023-2028 年人形机器人市场规模将 从 18 亿美元增长到 138 亿美元，年复合增长率（CAGR）为 50.2%。

高盛预计未来 10 至 15 年内，人形机器人市场规模将增至 60 亿 美元以上规模。乐观估计，2035 年市场规模可能达到 1540 亿美元。 随着资本的驱动，人形机器人产业正掀起一股投资并购的热潮。 科技巨头们纷纷加入这个新兴的领域，争相布局人形机器人赛道，以 抢占先机。亚马逊投资 Digit 人形机器人；英伟达领投美国 Machina Labs；OpenAI 领投 1X Technologies；PVC 领投初创公司 Figure；三 星电子投资韩国 Rainbow Robotics。在这场激烈的竞争中，企业间的 合作与竞争也日益加剧，推动了人形机器人技术的快速发展。

随着人形机器人产业的快速发展，大量的新进入者开始涌入这 个领域，使该产业发展呈现出百花齐放的态势。欧美等发达国家的人形机器人产业主体凭借其技术实力和资金 优势，得以在竞争中占据领先地位。这些企业通过不断的技术创新和 产品升级，不断提升自己在市场上的竞争力。科技巨头积极布局新市 场新赛道，AI 创新的领跑者均切入人形机器人赛道，扩大技术迁移 效应。而中国在这个领域中的发展也十分迅速，一些中国企业通过引 进国外先进技术或者与国外企业合作，得以在短时间内快速提升自 己的技术水平和市场竞争力。

在软件和信息与通信技术领域，随着通用人工智能技术的持续 突破，智能算法、控制和操作系统软件等关键领域正在形成一系列新 的赛道。这些新赛道不仅推动了产业的发展，也吸引了来自不同背景 和角色的多方主体参与其中。多方主体的涌入，使得这些新赛道充满 了竞争和创新。不仅有传统的软件和 ICT 企业，还有许多新兴的初 创企业、研究机构和高校等参与其中。他们的加入不仅带来了新的技 术和思路，也使得整个产业的竞争格局更加多元化和激烈。