人形机器人商业化进展如何?

人形机器人商业化进展如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2024/10/10 15:54

 人形机器人产品迭代加快,商业序幕拉开,量产降本可期。

1、 已迈过样机阶段,逐步探索工厂、零售、家庭等应用场景

人形机器人适合汽车工厂应用,且已初步具备相应能力。工业生产环境相对封 闭,高度分工下单项任务对泛化能力要求相对低,适合推动机器替人。以汽车总装 线为例,由于车的结构是按照人体活动特点设计,普通的工业机器人难以替代人类 完成内饰安装、玻璃窗打胶等任务,人形机器人需求迫切。本次大会中,优必选科 技展示了“人形机器人工业场景解决方案”,包括智能质检、智能分拣、智能搬运, 涉及稳定行走、自主导航避障、协同合作等能力。

人形机器人已具备基础交互、识别抓取等能力,零售等服务场景逐步打开。零 售等服务场景要求人形机器人具备理解客户需求并做出对应动作的能力。本次大会 中,针对商品零售场景,银河通用搭建药店、便利店两个实景,GALBOT 机器人已 能根据客户需求拿取对应商品,完成交付。

家庭场景综合难度高,技术积淀有望逐步突破。家庭场景下,人形机器人面对 的工作环境、任务需求丰富多变,且需与人高频多元地互动,这对人形机器人的泛 化能力、安全可控性提出较高要求。本次大会中,优理奇的 Wanda 展示了自主完成 洗衣服、做汉堡、叠衣服、餐后清洁碗盘等任务的能力。我们认为随训练数据的积 累,具身智能的 Scaling Law 有望推动人形机器人模型产生质变,进而实现家庭场景 落地应用。

2、 人形机器人以轮式过渡,运控能力显著提升,大模型逐步赋能

(1)形态:“轮式底盘+双臂”设计方案出台增多。形态上:轮式与双足并存,“轮式底盘+双臂”设计方案出台多。2024 年世界机 器人大会上,智元、乐聚、星动纪元、银河通用、帕西尼感知、星海图、星尘智能、 UniX AI(优理奇)等厂家纷纷推出“轮式底盘+双臂”的折中设计方案,“轮式底盘 +双臂”方案解决人形机器人稳定性问题,在续航方面也有优势。

我们认为相较双足结构,轮式结构设计门槛较低,这使得进入人形机器人领域 的门槛降低,轮式结构属于一种过渡形态,轮式机器人的发展从侧面反映目前需求 已经细分,市场处于活跃状态。 轮式机器人移动部分由底盘、轮子、驱动系统、控制系统、电源系统和附加部 件等多个部分组成,具体结构可参考 AGV/AMR 小车,主要零部件为电机、减速器 和转向装置。

(2)运动控制:行走及复杂运动演示显示整体运动控制成熟度提升明显。现场表现显示人形机器人运控能力显著提升。从数量维度看,本届世界机器人 大会现场展示运动能力的人形机器人数量同比增长 3 倍左右。 下肢运控方面,“天工”机器人展示了在跑步机上奔跑的能力,该动作要求在进 行高自由度运动的同时保持身体平衡;宇树科技的人形机器人具备单脚跳能力;星 动纪元等公司的人形机器人开启绕场行走测试。综上,我们可以看出国内人形机器 人本体行走稳定性普遍提升,多家厂商已由小碎步步态向人类迈步形态突破。

上肢运控方面,星尘智能利用包含“力”维度的数据训练 Astribot S1,使其具备 “丝滑”地完成写毛笔字、敲扬琴、打咏春拳等任务的能力。

从上述运控能力的表现,我们可以看出基于电机、减速器等的硬件系统已相对 成熟,运控算法提升明显。

(3)大模型:多模态大模型初步赋能,泛化能力仍需提升。多模态大模型打开泛化能力提升空间。早期机器人以数学模型求解方程的方式 完成任务,没有自主运动控制能力,只能在固定环境完成单一任务。多模态大模型 的引入增强人机交互能力,使机器人具备理解人类意图、认知复杂外部环境的能力。

多模态大模型趋势已现,智能化提升初见成效。本次大会发布的《人形机器人 十大趋势展望》涵盖多模态大模型。在实际展会中,我们观察到人形机器人部署多 模态大模型趋势已现。通过引入大模型,EX 机器人、科大讯飞等厂商的人形机器人 完成复杂任务的成功率显著提升;“领航者 2 号 NAVIAI”能够倾听顾客需求,从货 架上准确地拿出饮料放在柜台上。 我们以银河通用机器人盖博特为例,其在会场搭建的工作场景中搬运物品、摆 放货物时,任务的完成仍会受外界人为因素干扰,具身智能大模型仍有待训练数据 的积累推动泛化能力进一步提升。 因此,我们认为,国产人形机器人厂商现阶段预计以特定场景的小模型开发为 切入点,通用大模型方面与大厂合作、协同发展在未来有望成为主流形式。

3、 入局企业逐步增多,禀赋结构多元,跨界大厂有望后来居上

人形机器人参与厂商快速增加,我们梳理产业,布局企业可大致分为三类: (1)明星创业企业,多深耕机器人领域,行业技术沉淀丰厚;(2)大厂类,资 源投入不一,平台类如华为、英伟达以模型平台支撑为主,互联网类依靠算法积累, 汽车或家电则具有优质供应链、资金优势;(3)工业机器人企业,具备将运动控制 技术迁移至人形机器人的能力。

人形机器人为软硬件综合体,产品竞争力由软硬件共同决定,关注企业研发能 力、产品迭代能力。硬件方面,人形机器人与电车相近,零部件均涉及电池、视觉 传感器、传动件等。软件模型方面,人形机器人模型泛化能力的提升依赖于训练数 据集、算力基础设施及 AI 编译器等。

人形机器人成熟阶段,产品竞争力主要包括价格(资金实力)、供应链管理等。 人形机器人逐步从创新阶段,进入成熟量产阶段,本体企业竞争壁垒或逐步由创新 力向应用能力转变。应用能力包括本体企业资金实力(量产扩产带来设备开支提升)、 供应链管理能力(产品一致性与稳定)等。

综上,根据人形机器人发展不同阶段,我们认为人形机器人本体竞争壁垒包括 资金实力、研发实力、迭代能力。 行业初期,明星创业企业有望走在量产前沿。明星创业企业由于规模普遍较小, 管理效率通常较高,凭借创始团队的技术积淀,具备快速迭代产品的能力。我们认 为由于人形机器人相关硬件均有产业基础,明星创业企业能率先实现量产。 行业成熟期,跨界大厂有望后来居上。随人形机器人落地铺开,行业技术路线 有望逐步收敛。 (1)硬件方面,具备供应链管理经验的跨界大厂规模化生产组织能力强,具备 成熟的质量把控体系,受益于硬件设计方案的技术外溢,跨界大厂有望迅速追平方 案差距,凭借稳定的品控等可迁移经验占据优势地位。 (2)软件方面,以作为“大脑”的大模型为例,神经网络模型为“黑盒”,在 模型参数量日益递增的背景下,缺乏训练数据集的企业难以追平模型差距。把控应 用场景的跨界大厂具备训练数据积累优势,叠加雄厚资本支撑下的算力基础设施, 有望持续保持模型领先。 综上,我们认为行业发展初期,明星创业企业及相关产业链值得关注,包括智 元机器人、宇树科技、优必选、乐聚机器人等。随行业成熟度提升,跨界大厂的介 入可能改变行业格局,实现后来者居上。

4、 商业化序幕拉开,国内供应链助力量产降本

领先厂商已启动汽车工厂、科研、零售服务等场景的商业化落地。特斯拉计划 2025 年开始小批量生产人形机器人,并在特斯拉工厂部署超过 1000 个人形机器人。 北京具身人形机器人创新中心公布“百台天工计划”,将向重点科研机构与高校提供 超百台“天工”系列机器人。银河通用预计将在 2024 年第四季度与美团进行合作, 开启智慧药店和智能零售的机器人店试点。 智元机器人等厂商已提出明确量产规划,我们预计 2024 年国内厂商人形机器人 (含轮式)出货量有望近千台。假设各厂商出货节奏不变,2025 年样本内除优必选、 银河通用外的四家国内厂商出货量有望达 2000 台。

人形机器人成本高昂,量产降本的需求前提逐步形成。2021 年至 2023 年 6 月, 优必选共销售 10 台 Walker 系列人形机器人,平均售价高达 598 万元。高昂售价限 制人形机器人应用普及。随本体厂数量增加及各家量产规划落地,人形机器人本体 需求聚少成多,为上游供应链规模化量产降本创造需求条件。 国内供应链量产降本经验丰富,人形机器人售价有望逐步下行。随人形机器人 设计方案收敛,零部件环节能逐步形成通用件,进而通过模块化生产、储存、组装, 降低总体生产成本。多数零部件在国内均有产业基础,国内大厂成本管控经验丰富, 国内供应链的成本优势有望充分发挥。宇树科技已推出起售价低至 9.9 万元的 G1 量 产版,我们认为国内供应链成本优势有望使更多人形机器人价格“亲民”。

参考报告REPORT

2024世界机器人大会总结:人形机器人快速迭代,商业化序幕拉开.pdf

2024世界机器人大会总结:人形机器人快速迭代,商业化序幕拉开。人形机器人已迈过样机迭代阶段,运控能力显著上升,商业序幕拉开,量产降本可期。本次大会展示人形机器人已迈过样机阶段,逐步探索工厂、零售、家庭等应用场景。技术进展方面,本次大会现场展示运动能力的人形机器人数量同增约3倍,且完成复杂运动的能力明显提升,但仍有待训练数据的积累推动泛化能力进一步成熟。商业化方面,特斯拉、优必选等领先厂商已启动汽车工厂实训,零售服务场景试点亦已提上日程。仅考虑智元等四家给出相对明确量产规划的国内厂商,2025年本体出货量便有望达2000台。入局企业方面,我们大致分成明星创业企业、大厂类、工业机器人企业三大类。...

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