2024人形机器人产业链白皮书.pdf

M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M22024人形机器人产业链白皮书人形机器人产业链白皮书M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.核心观点核心观点人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产业链分析人形机器人产业链分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人市场投资建议人形机器人市场投资建议目录目录2M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人产业核心洞察：人形机器人产业核心洞察：1.人形机器人作为另一个颠覆性产品赛道，在满足社会发展需求的背景下迎来了巨大的发展机遇。预计到人形机器人作为另一个颠覆性产品赛道，在满足社会发展需求的背景下迎来了巨大的发展机遇。预计到2035年，人形年，人形机器人市场将保持机器人市场将保持50%以上的高增速发展，全球需求总量将达到以上的高增速发展，全球需求总量将达到100200亿台，为人形机器人开辟了巨大的市场空间。亿台，为人形机器人开辟了巨大的市场空间。2.产业链：上游硬件市场基本成熟，中国本土企业市场渗透不断突破；人形机器人核心技术攻关将聚焦软件和算法；产业链：上游硬件市场基本成熟，中国本土企业市场渗透不断突破；人形机器人核心技术攻关将聚焦软件和算法；3.产品层面：扫描人形机器人制造的主流企业，从技术路线上总结两大方向：体能型和智能型；产品层面：扫描人形机器人制造的主流企业，从技术路线上总结两大方向：体能型和智能型；4.从应用场景上看：对比服务业，制造业更能快速实现商业化场景落地；从应用场景上看：对比服务业，制造业更能快速实现商业化场景落地；5.市场前景：人形机器人迎来产业元年，市场规模保守估计市场前景：人形机器人迎来产业元年，市场规模保守估计2035年将达千亿美元。年将达千亿美元。33M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人处于从“人形机器人处于从“0”到“”到“1”的导入期：东风已至，产业等待量产，场景落地呼之欲出”的导入期：东风已至，产业等待量产，场景落地呼之欲出数据来源：Canalys；乘联会；M2觅途咨询40%70%智能手机新能源汽车行业发展阶段渗透率下游需求导入期（0 1）成长期（1 N）成熟期衰退期发发展展背背景景先进的生产力的探索先进的生产力的探索人口增速变缓，老龄化趋势加深人口增速变缓，老龄化趋势加深发发展展机机遇遇AI赋能赋能技术端技术端与工业机器人及汽车协同大脑 小脑产业端产业端巨头纷纷布局巨头纷纷布局高校重点扶持高校重点扶持政策端政策端中央中央+地方地方1N的的挑挑战战通用性通用性成本成本伦理道德伦理道德兆兆亿级市场空间亿级市场空间2035CAGR 50%+全球总需求量100200亿台亿台市市场场规规模模人形机器人目前正处于人形机器人目前正处于01的发展萌芽期的发展萌芽期人形机器人是继智能手机和新能源汽车后的另一个颠覆性产品的赛道，目前尚处于发展的导入期，在社会发展背景的需求下以及产品、产业和政策等条件的促进下商业化落地将加速。硬件成熟硬件成熟4M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.产业链：上游硬件市场基本成熟，中国本土企业市场渗透不断突破；技术攻关聚焦软件和算法产业链：上游硬件市场基本成熟，中国本土企业市场渗透不断突破；技术攻关聚焦软件和算法人形机器人三大核心技术能力：运动控制能力、环境感知能力和人机交互能力；在三大能力中涉及硬件和软件两部分：硬件包含运动控制系统重的动力、关节执行器以及环境感知系统重的力矩、触觉、视觉传感器以及电子皮肤等。目前市场均有较成熟且商业化的产品，且国产渗透不断加强；算法层面，如何与硬件综合协同以提高人形机器人的运动控制能力以及人机交互能力还有待突破和加强。未来25年内将是人形机器人大脑发展的关键时期。2023 AI技术成熟度曲线技术成熟度曲线人形机器人核心硬件的产品的生命周期分析人形机器人核心硬件的产品的生命周期分析时间国产渗透率HD减速器行星减速器无框力矩电机行星滚柱丝杠三维力矩传感器六维力矩传感器空心杯电机三维触觉传感器六维触觉传感器激光雷达滚珠丝杠高端轴承RV减速器萌芽期发展期成熟期衰退期电子皮肤20%40%60%脑机接口动力电池环境感知硬件运动执行硬件数据来源：；M2觅途咨询数据来源：；Gartner5M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人技术发展路径人形机器人技术发展路径从迭代路径看，人形机器人是“自动”与“自主”高度耦合的产物，其发展路径将经历多个阶段，由“机构层”向“决策层”演进。Source:技术发展路径参考自动驾驶技术国标 GB/T40429-2021（FSD自动驾驶技术，是主流人形机器人的核心算法之一，也同样是“自动”与“自主”高度耦合的产物，因此部分内容初步参考借鉴）结构驱动算法驱动执行规划关节驱动感控一体环境感知定位导航任务推理知识图谱语义地图非结构环境自主决策&行动复杂任务执行+可同时同时持续执行动态任务中的横向横向AND纵向运动控制纵向运动控制可持续执行全部全部动态任务+可自动执行最小风险策略最小风险策略可在任何条件下任何条件下持续执行全部动态任务并自动执行最小风险策略关节层运动层机构层自动自动认知层感知层自主自主决策层核心环节核心环节可持续执行动态任务中部分部分目标&事件探探测与响应测与响应+可持续持续执行动态任务中的横向横向OR纵向运动控制纵向运动控制工业机器人工业机器人服务机器人服务机器人产品形态产品形态价值主张价值主张应用场景应用场景To B 工业制造工业制造汽车生产、3C等To C 民生服务民生服务家庭、医院及其他商业服务等人人人形机器人人形机器人6M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人产品分两大阵营：体能型和智能型，聚焦两大商业化落地场景的方向人形机器人产品分两大阵营：体能型和智能型，聚焦两大商业化落地场景的方向体能型体能型智能型智能型AtlasDigitOptimus新势力新势力星动纪元小星、宇树星动纪元小星、宇树科技科技、智元机器人、智元机器人定位：工业、物流定位：工业、物流小米小米、三星电子三星电子、追觅追觅、戴森戴森定位：家庭服务定位：家庭服务智能家居智能家居LNP-拓尔思、1X达闼科技、科大讯飞、有鹿机器人、洛必德尤达大师、加速进化定位：康养定位：康养、陪伴陪伴AI企业企业开普勒机器人、优必选优必选追觅科技、纯米科技定位：教育定位：教育、商业商业、工业工业服务机器人服务机器人丰田、小鹏定位：工业定位：工业、特殊环境特殊环境汽车生产汽车生产SophiaAmeca体能型体能型以美国波士顿动力的Atlas,Agility 的 Digit,特斯拉Optimus为代表；智能型智能型以香港Hanson Robotics的Sophia 以及英国Engineered Arts的Ameca为代表；从商业化定位上来看体能型产品更偏向制造业及物流领域的落地场景，而家庭、康养类的人形机器人则兼具运动及智能定位：工业定位：工业定位：物流定位：物流定位：娱乐定位：娱乐、陪伴陪伴随着技术的发展，体能型与智能型高度融合随着技术的发展，体能型与智能型高度融合基于基于AGI的具身智能最终实现的具身智能最终实现7M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人商业化落地优先从制造业开始人形机器人商业化落地优先从制造业开始1.制造业的商业化优先落地式政策及产业双轮推动的首要目标；2.制造业的环境的相对简单及标准化的工序决定了人形机器人首先商业化落地。应用场景：对比服务业，制造业更能快速实现商业化场景落地应用场景：对比服务业，制造业更能快速实现商业化场景落地制造业和服务业对人形机器人的需求不同：制造业需要人形机器人在鲁棒性及命令执行的准确性上要求较高；而家庭服务对人形机器人的功能多样性、高度自主性以及交互的流畅性上有较高的要求。目前受限于交互的能力及协同能力等技术的发展，人形机器人的市场渗透应该从环境相对封闭，工序相对简单且标准的场景开始，有标准的操作流程，有明确的评判标准，在自动化发展受限的情况下，替代部分的人工。因此自动化发展受限的制造工厂（如汽车的总装车间）将是人形机器走进商业化切入的最佳场景。指标指标制造业制造业服务业服务业服务对象物人应用场景相对封闭多样化识别对象少多路径规划标准复杂突发状况少多产出的一致性高低工序简单、明确不确定性高生产效率的测量标准简单复杂质量标准明确难以标准化鲁棒性、命令执行的准确性多功能、流畅交互、高度自主人形机器人人形机器人潜在场景潜在场景及需求特征及需求特征制造业制造业服务业服务业应用场景应用场景（潜在）（潜在）结构化工序（装配、检测、维护等）非结构化工序（人-机-环境协同）如汽车小型零部件总装、整车总装等，补充原有工业机器人无法实现的精细组装环节，增强人机交互能力，提升不同场景提供综合家政服务（如做饭、打扫等多功能综合）提升人机交互可靠安全性（复杂区域引导、灵活操作、鲁棒行走、多模态人机交互）落地潜力落地潜力中短期潜力较大，落地应用预计优先释放目前已有人形机器人企业与车企进行联动，将汽车生产工厂作为首要落地场景，应用潜力较大中短期潜力居中，人机协同技术要求较高、落地应用逐步释放家政服务市场需求较大，但市场认可度待持续开发精准度精准度制造环节为标准化流程，但对于总装等环节的细节处理要求较高非标准化场合，对于人形机器人的灵活性要求高，精准度要求居中人机交互人机交互主要用于生产环节，需要有一定的人机交互能力面向群体为人，对于人机交互能力要求更高技术壁垒技术壁垒运动控制能力，手部精细化操作能力对于不同场景、不同群体适配性要求更高，模型训练及泛化能力要求更高，研发时间更长8M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人迎来产业元年，市场规模保守估计人形机器人迎来产业元年，市场规模保守估计2035年将达千亿美元年将达千亿美元 第一阶段从制造业工厂切入：“替代相对简单且重复性的劳动”为应用标准。市场特点：产品不能执行更复杂的任务，且用户对新事物的接受程度不高，应用场景较为局限；第二阶段，工厂的场景渗透加强，在产品改良持续降本的基础上人形机器人逐渐走进餐厅、商场等商业场景 第三阶段，AGI与人形机器人结合，最终实现具身智能，人们对人形机器人的接受程度达到顶峰，人形机器人开始走入家庭 技术得到革命性突破的理想状态下，M2从劳动力缺口及收入成本角度分析给出人形机器人市场规模的两种估计预测：在保守估计下，预计2024年全球市场将有千台的突破，到2030年市场规模将达7.6万台；在乐观估计下打破2030年市场规模将突破百万台。20232035年全球人形机器人市场规模预测年全球人形机器人市场规模预测 单位：亿美元单位：亿美元 制造业制造业商业商业家庭家庭人形机器人的商业化落地的三个发展阶段人形机器人的商业化落地的三个发展阶段来源：高盛投资；M2觅途咨询；自主性功能性多强阶段一20242027年阶段二20282030年阶段三2030年以后6.06.214.228.629.249.66.07.719.252.9130.0305.02023E2024E2025E2026E2027E2028E2029E2030E2035E0.6 0.81,102.71,938.8保守估计乐观估计9M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.核心观点核心观点人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产业链分析人形机器人产业链分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人市场投资建议人形机器人市场投资建议目录目录10M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.社会环境分析：人口增速变缓，结构老龄化为人形机器人发展创造了机遇社会环境分析：人口增速变缓，结构老龄化为人形机器人发展创造了机遇-1%0%1%2%2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022全球及主要国家总人口数量增长率（全球及主要国家总人口数量增长率（2010-2022）来源：世界银行人口增速变缓，为人形机器人提供发展机遇：人口增速变缓，为人形机器人提供发展机遇：全球人口呈总体下滑趋势，各主要国家除德国因战争导致的移民因素影响，其他国家人口增长均低于全球平均水平；日本、韩国和英国人口负增长率逐年加大，中国也于2022年开始呈现人口负增长现象。人口结构老龄化趋势加剧，使人形机器人发展紧迫感加剧。人口结构老龄化趋势加剧，使人形机器人发展紧迫感加剧。全球65岁以上人口占有率呈上升趋势，各主要国家无一例外均高于全球平均水平以上，其中日本表现最为严重，人口老龄化已接近30%；美国其次，老龄化占比20%以上。0%5%10%15%20%25%30%201220142016201820202022全球及主要国家全球及主要国家65岁以上人口占有率（岁以上人口占有率（20102022）全球中国美国日本英国德国法国韩国全球中国美国日本英国德国法国韩国 人口增速变缓，结构老龄化等现象加剧了社会劳动力供给紧张，企业用工成本不断提高，机器人替人需求增大 老龄化带来康养需求的不断提升，为人形机器人提供新的落地场景。根据世界经济合作与发展组织的预测，到2030年世界65岁以上人口将呈现年均3%左右的增速发展，养老护理人员缺口进一步加大，因此医疗健康及养老护理方面的市场需求，将给人形机器人带来广阔的空间。来源：世界银行11M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.12经济环境分析：机器替人是拉动经济增长的长期必要手段经济环境分析：机器替人是拉动经济增长的长期必要手段全球及主要国家工业增加值占全球及主要国家工业增加值占GDP的比重的比重来源：世界银行在成熟工业体国家，工业增加值占在成熟工业体国家，工业增加值占GDP的比重与从业人数的分布大致稳定。但在全球制造业回流以及人口增长减缓的或负增长的趋势下，机器的比重与从业人数的分布大致稳定。但在全球制造业回流以及人口增长减缓的或负增长的趋势下，机器替人成为必然。替人成为必然。在中国等发展中国家，机器人可有效提高生产效率，促进经济的发展和产业结构的升级及转型。在中国等发展中国家，机器人可有效提高生产效率，促进经济的发展和产业结构的升级及转型。全球主要国家工业从业人数占其各国人口总数的比全球主要国家工业从业人数占其各国人口总数的比 对人口以及劳动力的依赖是经济发展的基础。但人口增长下滑是世界共同面临的课题。为规避供应链的风险，美国等西方国家提出“中国+1”战略；同时，也加紧布局制造业的回流，面临综合素质劳动力紧缺趋势，给人形机器的发展带来了机遇。随着中国在国际地位的不断提高，科技兴国、产业结构升级等发展背景下，人形机器人的发展受到充分重视。来源：世界银行0102030405020022004200620082010201220142016201820202022中国美国日本英国德国法国韩国0102030405020022004200620082010201220142016201820202022全球中国美国日本德国英国韩国法国M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.13技术环境分析：人形机器人技术在飞速发展，硬件市场成熟，软件市场技术环境分析：人形机器人技术在飞速发展，硬件市场成熟，软件市场25年内将迎来重大突破年内将迎来重大突破2023 AI技术成熟度曲线技术成熟度曲线来源：人民网研究院人形机器人是人形机器人是AI具身智能的最佳载体。具身智能的最佳载体。随着生成式AI与人形机器人的融合，机器人开启了“具身智能”的全新时代。从技术成熟度上看未来25年是人形机器人“大脑”发展的关键期。专利技术体现了产业发展的创兴力和产出绩效，近几年人形机器人相关专利频出。专利技术体现了产业发展的创兴力和产出绩效，近几年人形机器人相关专利频出。截止目前，人形机器人技术领域的专利已接近2万件，90%以上分布在本体结构、驱动控制以及智能感知领域；中国、日本、韩国、美国和法国是目前持有专利数量最多的国家人形机器人技术专利数量布局情况人形机器人技术专利数量布局情况 单位：件单位：件从2023年7月份Gartner绘制的AI技术成熟度曲线上来看，目前大部分AI技术已经进入距离成熟还有25年的发展关键期，生成式AI、因果AI等技术的发展让人形机器人的大脑更加灵活。除大脑外，人形机器人躯干及“小脑”等相关技术也在迅速发展。从人形机器人相关技术专利的分布领域来看，目前已经积累的技术主要集中在本体结构部分，驱动控制以及智能感知领域其次，狠心零部件以及支撑环境分支目前相对较少；从国别来看无论是技术专利还是有效发明专利中国、日本、韩国、美国和法国都是目前持有专利数量最多的国家；从企业来看日本本田、中国的优必选以及韩国的三星是全球持有人形机器人有效发明专利数量前三的企业。来源：Gartner7,9494,8004,191927506本体结构驱动控制智能感知核心零部件支撑环境659476424332328224203179147107本田优必选三星丰田精工爱普生索尼波士顿动力软银达闼北理工人形机器人各技术分支专利布局情况人形机器人各技术分支专利布局情况全球各国人形机器人有效发明专利数量排名全球各国人形机器人有效发明专利数量排名主要申请人有效发明专利数量排名主要申请人有效发明专利数量排名全球各国人形机器人技术专利累计申请量全球各国人形机器人技术专利累计申请量6,6186,0581,27976668513566393329中国日本韩国法国美国德国英国加拿大意大利印度1,7431,69967435824560141266日本中国韩国美国法国德国英国意大利加拿大印度M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.政策环境分析：欧美、日韩等国，政府和产业协作共同设立专项资金推动人形机器人市场发展政策环境分析：欧美、日韩等国，政府和产业协作共同设立专项资金推动人形机器人市场发展人形机器人产业的巨大潜力引起各国政府高度重视美国国家机器人计划、日本新机器人战略、欧盟地平线欧洲计划、德国高科技战略等都将发展重点瞄向机器人，通过政策和资金扶持产业链各环节的技术研发和生产应用。国家名称国家名称相关政策相关政策首次发布时间首次发布时间核心内容核心内容美国国家机器人计划（NRI）2011年旨在寻求对集成机器人系统的研究，美国政府在2021年向NRI-3.0基金提供了1400万美元的支持，鼓励学术界、工业界、政府、非营利组织和其他组织之间的合作，通过协同研究和开发显著提升机器人性能日本新机器人战略（New Robot Strategy）2015年旨在使日本成为世界头号机器人创新中心，为此日本政府在2022年投入了超过9.305亿美元，制造业和服务业的研发计划包括自动驾驶、先进空中交通及将成为下一代人工智能和机器人核心的集成技术。韩国第三次智能机器人基础研究计划-旨在推动机器人成为第四次工业革命的核心产业欧盟地平线欧洲（Horizon Europe）2021年旨在加强欧盟的科技基础，提升欧洲的创新能力、竞争力和就业机会，落实公民优先权利，维护社会经济模式和价值观。该计划为期7年（2021年至2027年），预算为943亿美元。德国高科技战略2025（Germanys High-Tech Strategy 2025，HTS 2025）2018年旨在利用整个社会和工作领域的技术变革来造福人民。该计划到2026年，德国政府每年将提供约6,900万美元的资金，五年的总预算为3.45亿美元，重点课题包括数据眼镜、人机协作、支持员工进行体力工作的外骨骼等。信息来源：IFR;M2觅途咨询14M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.中国人形机器人产业顶层战略：以重塑全球产业发展格局为目标中国人形机器人产业顶层战略：以重塑全球产业发展格局为目标明确人形机器人战略意义：“有望成为及计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局有望成为及计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”国家顶层明确部署了人形机器人中短期战略路径，并通过制定多项关键任务（技术、产品、场景、生态等）清晰引导未来产业发展方向。关键任务关键任务技术攻关、产品培育、场景拓展、生态营造及强化支撑能力技术攻关、产品培育、场景拓展、生态营造及强化支撑能力关键任务三：场景拓展关键任务三：场景拓展 制造业典型场景试点示范（汽车、制造业典型场景试点示范（汽车、3C等）等）结构化工序结构化工序：推广在装配、运转、检测、维护等应用 非结构化非结构化工序：加强交互（人-机-环境）民生及重点行业应用推广（家政、医疗；物流等）民生及重点行业应用推广（家政、医疗；物流等）民生民生服务：提升人机交互可靠安全性（复杂区域引导、灵活操作、鲁棒行走、多模态人机交互）其他其他重点行业：人机交互、灵巧抓取、分拣搬运、智能配送.特种环境应用加速（要地警戒、救援等）特种环境应用加速（要地警戒、救援等）强化复杂环境下本体控制、快移、精确感知/决策、防护等人形机器人产业人形机器人产业3年、年、5年战略部署年战略部署关键任务一：技术攻关关键任务一：技术攻关 开发基于开发基于AI大模型的大模型的“大脑”“大脑”感知-决策-控制一体化AI大模型 增强环境感知、行为控制、人机交互能力 开发控制运动的“小脑开发控制运动的“小脑”复杂地形通过、全身协同、精细作业 突破灵巧“肢体”突破灵巧“肢体”高动态、高爆发、高精度运动结构 高强度高集成本体、轻量化骨骼、高精传感2023.10工信部工信部人形机器人创新发展指导意见）人形机器人创新发展指导意见）到到2025年，人形机器人创新体系初步建立，年，人形机器人创新体系初步建立，“大脑、小脑、肢体”等关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给到到2027年，产业加速实现规模化发展，年，产业加速实现规模化发展，技术创新力显著提升，形成安全可靠供应链体系，构建有国际竞争力的产业生态关键任务二：产品培育关键任务二：产品培育 整机整机 基础型：类人外观、双腿行走和双臂双手基本操作功能 功能型：交互型、高精度型、极端环境高可靠型产品 基础部件基础部件 传感：高精度传感器（视觉、听觉、触觉、嗅觉等）执行：高功率密度液压液压伺服执行器、高精度电驱电驱执行器 软件软件 高实时、高可靠、高智能操作系统；多场景应用软件、开发平台其他关键任务：生态营造及强化支撑能力其他关键任务：生态营造及强化支撑能力生态营造：培育优质企业、完善创新载体和开源环境、推动产业集聚发展；支撑能力：健全产业标准体系、提升检验检测和中试验证能力、加强安全治理能力。123培育2-3家家有全球影响力的生态型企业打造2-3个产业发展集聚区应用场景更丰富场景更丰富，相关产品深度融入实体经济，成为重要的经济增长新引擎经济增长新引擎15M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.创新体系初步建立 关键技术突破 整机达国际先进、量产中国将人形机器人发展定位为国家产业战略高度，中央及地方双重推动，构建国家竞争力中国将人形机器人发展定位为国家产业战略高度，中央及地方双重推动，构建国家竞争力工信部工信部-人形机器人创新发展指导意见人形机器人创新发展指导意见2025年年 技术创新能力提升，构建产业生态 综合实力达世界先2027年年上海市推动制造业高质量发展三年行动计划(2023-2025年)瞄准人工智能技术前沿，构建通用大模型。构建产业生态：打造10家头部品牌；100个示范应用场景；1000亿相关联产业规模。建设国际算法创新基地，加快人形机器人创新发展。人工智能大模型产业生态算法基地深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023-2024年)北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)(征求意见稿)山东省制造业创新能力提升三年行动计划(2023-2025年)聚焦通用大模型、智能算力芯片、智能传感器、智能机器人、智能网联汽车等领域；开展通用型具身智能机器人的研发和应用；加快组建广东省人形机器人制造业创新中心。发挥粤港澳大湾区制造业优势，开展人形机器人规模化应用。通用大模型具身智能制造业规模化应用 以公司+联盟模式成立产业联盟。2025年建成人形机器人通用行为控制大模型开发平台，形成完善的超算环境及软件生态，完成百台（套）级原型机的小批量生产，并在34个典型场景中开展示范应用。创新中心批量制造示范工程产业链基础提升加快布局推进研发及应用 加快布局人形机器人、元宇宙、量子科技、未来网络、碳基半导体、类脑计算、深海极地、基因技术、深海空天开发等前沿领域，推进6G技术研发和应用。上上海海深深圳圳北北京京山山东东“以重塑全球产业发展格局为目标，将人形机器人发展定位为国家产业战略层面用产业政策和国家力量推动人形机器人的发展。目前中国国家层面以工信部为主导对人形机器人产业发展已经明确了市场发展的战略目标，地方层面上海、深圳、北京、山东等地政府牵头制定出了详细的行动方案16M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.核心观点核心观点人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产业宏观环境分析人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产品定义及发展历程人形机器人产业链分析人形机器人产业链分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人主要生产企业分析人形机器人市场投资建议人形机器人市场投资建议目录目录17M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人范围界定人形机器人范围界定大型双足人形机器人大型双足人形机器人计算机视觉深度学习自主导航路径规划决策制定计算机视觉语音识别自主导航自然语言处理语音识别自主导航自然语言处理语音识别自然语言处理教育内容设计自主导航路径规划教育、娱乐公共及商业引导机公共及商业引导机器人器人公共及商业功能型公共及商业功能型机器人机器人公共及商业公共及商业服务机器人服务机器人通用人形机器人通用人形机器人工业、医疗、商业、其他服务灵巧手双足柔性关节灵巧手柔性关节多自由度关节人工智能程度类人体结构计算机视觉自主和决策制定自然语言处理本报告涉及的人形机器人范围为通用型人形机器人，主要为大型双足人形机器人本报告涉及的人形机器人范围为通用型人形机器人，主要为大型双足人形机器人。注：小型教育及娱乐机器人、商业功能型机器人以及商场或博物馆引导型机器人，因类人程度以及人工智能的应用程度均与通用人形机器人差距较大，因此不在本次研究范围。18M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人的定义人形机器人的定义定义：人形机器人是一种模仿人类外形的机器人，除具备人形和模拟人类动作外还兼具智慧化和可交互性等特点。人形机器人主要包含三大核心技术模块：环境感知模块、运动控制模块和人机交互模块。环境感知模块环境感知模块人机交互模块人机交互模块运动控制模块运动控制模块眼、耳、鼻、皮肤躯体及四肢大脑构造获取信息传感器技术 图像 语音 雷达 压感 光感等算力系统芯片及AI技术的应用 语音、图像识别 语音合成 NLP 机器学习等动力系统+关节机构 电机 控制器 减速器 丝杠 电源等人形机器人：仿人形人形机器人：仿人形+三大核心技术能力三大核心技术能力环境感知能力环境感知能力 视觉 位置 听觉 触觉 嗅觉人机交互能力人机交互能力 识别 反馈 交互运动控制能力运动控制能力动力系统关节机构 灵巧的手 旋转关节 线性关节19M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人初具人形人形机器人初具人形 算法有一定的发展算法有一定的发展 但尚未被应用到机器的自主学习但尚未被应用到机器的自主学习深度学习被引入到运动规划、环境感知深度学习被引入到运动规划、环境感知和人机交互系统中和人机交互系统中技术领域算力和工具方面都有了突破技术领域算力和工具方面都有了突破强化学习让人形机器人在与环境的交互中强化学习让人形机器人在与环境的交互中不断优化动作和行为，情感识别和语言交不断优化动作和行为，情感识别和语言交互技术互技术有有了较快的进步了较快的进步市场基于实用性探索产品开始出市场基于实用性探索产品开始出现功能性分化的通用人形机器人，现功能性分化的通用人形机器人，商业化进程有望提速商业化进程有望提速1927年：西屋Televox机器人1986年：本田的人形机器人问世ASIMO-E01991年：MIT的 Cog 项目开始研究仿人形机器人的认知能力2004年：Aldebaran发布了能够识别情感的机器人Nao。2005年，隆肯特大学的“KASPAR”，2006年：Hanson Robotics发布了能够模拟人类面部表情的机器人。2013年代：波士顿动力发布的机器人 Atlas。2015年软银“Papper”上市2016年法国Inria Flower实验室开发的POPPY 上市2018年中国优必选Walker系列机器人上市特斯拉发布Optimus 搭载自动驾驶级FSD芯片小米发布CyberOne，Mi-Sense深度视觉模块及AI算法构造三维空间感知英国Engineered Arts为Ameca接入GPT-3/4增强了其语言的灵活性并增强了其面部表情中国傅利叶推出GR-1通用人形机器人，多模态大模型、高度仿生的躯干构型、拟人的运动控制全球人形机器人的发展历程全球人形机器人的发展历程技术探索期技术探索期（20002010年）年）技术发展期技术发展期（20112020年）年）技术融合期技术融合期（20212030年）年）概念形成期概念形成期（2000年以前）年以前）算法：算法：1982年，英国科学家霍普尔德发明了神经网络算法语音及图像识别技术开始发展算力算力1997年，IBM用CPU搭建深蓝Deep blue计算机战胜了象棋冠军卡斯帕罗夫。深蓝超级国际象棋电脑有32个微处理器，每秒计算2亿步，可搜索及估计随后的12步棋。结构模仿运动模仿深度学习多模态感知自主导航图像语音识别算法：算法：2006年乔治 塞曼提出“深度学习”（Deep Learning）的概念算力：算力：2006年，AWS云计算发布2006年，Hadoop大数据存储与计算平台发布2009年，GPU被使用进行大规模无监督式机器学习工作工具：工具：2010年：Willow Garage发布了开源 机器人操作系统ROS，促进了机器人领域的合作研究。静态系统算法：算法：NLP技术迅速发展：Google Transformer架构模型提出，并基于该模型BERT、GPT和T5，也成为了生成式预训练模型的基础算力：算力：GPU普及，2017年Google推出TPU 人工智能计算专用芯片4G普及5G迅速发展、云计算分布式计算、量子计算高速发展工具：工具：2016年和2018年Google开源推出Tesorflow深度学习平台和Dopamine强化学习平台应用：无人驾驶技术、计算机视觉、AR/VR技术融合算法：算法：元学习（Meta-Learning）和自监督学习等领域获得更多关注，提升了模型的泛化能力2023学术论文重点方向多模态大模型文本图像归因自监督学习时间序列脑机接口强化学习NLP自适应ANI商业化AGI人体工程学人形机器人始于1927年，到目前市场经历了4个时期；技术发展期，软银paper的上市掀起了人形机器人发展的小高潮，但由于没有找到适合的商业化落地场景，现已经停产；随着特斯拉Optimus的发布掀开了人形机器人发展的新篇章，商业化、AGI、人体工程学将是未来中短期的发展重点。特点特点技术能力技术能力关键词关键词20M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.M2 2024 Proprietary and Confidential All Rights Reserved.人形机器人的发展人形机器人的发展_国外国外主要集中在欧美及日本，运动控制主要集中在欧美及日本，运