2024年人形机器人行业研究报告
第一章 行业概况
1.1 简介
人形机器人是具有与人类似的身体结构和运动方式(双足行走、双手协作等)的智能机器人目前人形机器人并没有普遍定义 ,根据《Humanoid Robots》的归纳,人形机器人应当能“在人工作和居住的环境工作,操作为人设计的工具和设备,与人交流”。在此前提下,人形机器人最终应具有与人类似的身体结构,包括头、躯干和四肢,使用双足行走,用多指手执行各种操作,并具有一定程度的认知和决策智能。
作为通用化程度高、高度集成和智能化的机器人,人形机器人既需要极强的运动控制能力,也需要强大的感知和计算能力。其技术难点在于尽可能模仿人的各类场景下“感知-认知-决策-执行”的过程,涉及仿生感知认知技术、生机电融合技术、人工智能技术、大数据云计算技术、视深导航技术等各领域的尖端技术。
1.2 发展历程
人形机器人技术起步于1960年代后期,以日本的研究成果最为显著。
图 国外人形机器人公司发展历程
来源:资产信息网 千际投行 FastCompany
图 国内人形机器人公司发展历程
来源:资产信息网 千际投行 各公司官网
根据产品运动和交互功能成熟度,其发展历程可大致分为四个阶段:
早期发展阶段(2000年以前):1973年早稻田大学研发出的世界第一款人形机器人WABOT-1的WL-5号两足步行机。1986年,日本本田开始进行人形机器人ASIMO的研究,并成功于2000年发布第一代机型。本田第一代ASIMO可以实现无线遥感,产品形态足够小型化和轻量化,但运动平衡性较差、智能化程度较低。
高度集成发展阶段(2000-2015):这一阶段参与企业逐渐增加,他们主要攻克特定场景下的人形机器人,例如2003年日本丰田发布的“音乐伙伴机器人”,其可以实现吹喇叭、拉小提琴等乐器演奏功能;日本本田推出的第三代ASIMO,其利用传感器避开障碍物等自动判断并行动的能力,还能用五根手指做手语,或将水壶里的水倒入纸杯。
高动态运动及高智能化发展阶段(2015年至今):这一阶段运动能力及智能化明显提升,例如2016年美国波士顿动力公司发布的双足机器人Altas具有较强的平衡性和越障碍能力,能够承担危险环境搜救任务。优必选发布的WalkerX采用U-SLAM视觉导航技术,实现自主规划路径;基于深度学习的物体检测与识别算法、人脸识别等,可以在复杂环境中识别人脸、手势、物体。伴随着AI技术进步,人形机器人研究重点是使机器人能够进行复杂的决策和任务处理,并开始应用于实际场景。在此期间,我国人形机器人创业公司逐步开始发布人形机器人、仿生四足机器人。
2022年起,随着AI大模型技术突飞猛进,人形机器人发展进入爆发期。2022年特斯拉首款人形机器人“Optimus”发布掀起行业热潮,并在两年不到的时间内实现了快速迭代。在AI大模型等技术赋能下,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。
2024年3月,英伟达展示了多模态人形机器人通用基础模型GR00T,可作为机器人的大脑,GR00T驱动的机器人能够理解自然语言,通过观察人类行为来快速学习协调、灵活性和其他技能。OpenAI与人形机器人独角兽公司Figure合作推出的Figure 01机器人,依托OpenAI的大模型,能仅利用独立神经网络,接收人类指令,并执行向人类传递苹果、整理垃圾、放置餐具的动作。
2024年4月,北京人形机器人创新中心成功研发全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”,他对复杂环境有更强的适应性,在行走及奔跑时更快速、更拟人,已实现6公里/小时的稳定奔跑,在盲视情况下“天工”能够平稳通过斜坡和楼梯,遇到磕绊、踏空等情况时也可敏捷调整步态,并达到了世界领先水平的“拟人奔跑”。
图 人形机器人产业图谱
来源:资产信息网 千际投行 iFinD
1.3 商业进展
2021年起,人形机器人开始进入商业化落地的初级阶段。目前较有潜力的人形机器人发展方向主要面向制造业、航天探索、生活服务业、高校科研等,已应用场景包括物流仓储、汽车自动化、巡逻等领域。亚马逊近期在其仓库运营中,测试由其投资的公司Agility Robotics开发的人形双足机器人Digit,进行的任务主要包括卸载货车、搬运箱子、管理货架等,预计将在2025年全面上市。短期内人形机器人有望首先在汽车工厂实现商业化落地,特斯拉的兼具高动态运动性能和高度智能化的人形机器人Optimus将首先放在特斯拉汽车工厂应用,优必选Walker S已经进入蔚来汽车工厂实训,英伟达投资的Figure AI也将把产品放进宝马工厂进行实训。
马斯克曾表示,特斯拉机器人最初的定位是替代人们从事重复枯燥、具有危险性的工作, 远景目标是服务于千家万户比如做饭、修剪草坪、照顾老人等。预计2025年人形机器人将有望实现制造业场景应用的突破,小批量应用于电子、汽车等生产制造环境。若这一目标能够实现,有望较大程度推动人形机器人智能化进程。
第二章 产业链、商业模式及政策监管
2.1 产业链
人形机器人产业链上游主要是零部件和软件系统供应商,包括电机、关节、传感器、控制器、操作系统等,这些零部件和软件系统的质量和技术水平直接影响到机器人的性能和稳定性。中游是人形机器人本体的制造商,负责将各个零部件组装成完整的机器人产品,并进行测试和质检。下游则是人形机器人的终端应用市场,包括医疗、教育、救灾救援、公共安全、生产制造、家庭陪护等多个领域。
图 机器人产业链
来源:资产信息网 千际投行 iFinD
图 投资方向和领域
来源:资产信息网 千际投行 iFinD
图 产业链价值链
来源:资产信息网 千际投行 前瞻产业研究院
核心零部件占整机成本的 70%,机器代人趋势下核心零部件有望直接受益。从工业机器人的成本拆分来看,伺服系统/控制器/减速器/本体制造分别占机器人整机成本的25%/10%/35%/15%,其中核心零部件成本合计约占整机成本的 70%。而对服务机器人来说,除上游核心零部件外,算法(导航定位算法、识别类算法等)、智能交互等核心技术模块也将是主要成本,本体制造的价值量占比较低。特斯拉人形机器人将搭载公司的人工智能设备,包括自动驾驶相机、自动驾驶计算机,以及其他人工智能算法和工具。
来源:资产信息网 千际投行
2.2 商业模式
以人形机器人产业链上游龙头企业夏厦精密(001306.SZ)为例分析产业链上游商业模式。公司主要产品减速机及其配件,主要用于人形机器人的关键传动部件。公司通过项目购置先进的检测及生产设备,依托公司现有场地,用于工业机器人新结构减速器的研发及产业化。当前,在工业机器人领域,广泛使用的高精密传动装置主要为 RV 减速机和谐波减速机。两者适用于特定应用场景,存在互补关系。本项目主要研发工业机器人新结构减速器并实现产业化,可应用于工业机器人多关节,弥补主流工业机器人减速器的缺点,对其产生一定的替代优势。项目实施后,预计新增工业机器人新结构减速器 7.2 万套。
图 夏厦精密(001306.SZ)财务分析
来源:资产信息网 千际投行 公司财报
2.3 技术发展
人形机器人的产品力能否满足需求,取决于机器人伺服控制、运动控制、人工智能及三方面的技术进步。
图 人形机器人软硬件技术架构图
来源:资产信息网 千际投行 东方证券
图 人形机器人关键技术分类
来源:资产信息网 千际投行 银河证券
图 人形机器人关键技术
来源:资产信息网 千际投行
当前人形机器人的主要布局者多为科技公司。此外,也有多家跨界公司入局。从国内企业来看,2022年8月,小米发布人形机器人Cyberone;2023年4月,腾讯(Robotics X实验室)发布了灵巧操作研究成果,并推出自研机器人灵巧手TRX-Hand和机械臂TRX-Arm;2023年8月,智元机器人推出远征A1,对百亿级别的开源大模型进行了调优,使其具备理解人的指令,并对指令进行任务编排、执行闭环的能力;同月,均普智能宣布基于丰富的工业机器人经验,正在积极研究探索人形机器人领域的业务机会,以进行规划和布局;同月,字节跳动拟入局机器人,探索把AI大模型能力用到机器人上,目前并未确定机器人的具体形态与具体数量目标;2024年4月,北京人形机器人创新中心成功研发全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”,实现6公里/小时的稳定奔跑,并达到了世界领先水平的“拟人奔跑”。
图 人形机器人各国专利对比
来源:资产信息网 千际投行 人民网研究院
图 人形机器人活跃专利申请人
来源:资产信息网 千际投行 人民网研究院
2.4 政策监管
近年来,国家出台了一系列政策鼓励机器人产业发展。2021年7月,《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》提出发展基于5G技术的服务机器人,不断丰富5G应用载体;2022年6月,《关于推动轻工业高质量发展的指导意见》提出升级创新扫地机器人等新兴小家电、白酒酿造机器人等产品;2023年1月,工信部等十七部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》,提出到2025年,制造业机器人密度较2020年实现翻番,服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升。
表 近年重大法规和政策
来源:资产信息网 千际投行 各政府官网
2023年1月,工信部等十七部门联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》,分类施策拓展机器人应用深度和广度,培育机器人发展和应用生态,增强自主品牌机器人市场竞争力,推进我国机器人产业自立自强。其中,在医疗健康、养老服务、教育、商业社区服务等人形机器人应用潜力较大的领域,《“机器人+”应用行动实施方案》提出要开展从机器人产品研制、技术创新、场景应用到模式推广的系统推进工作,支持一些新兴领域探索开展机器人应用。
2023年6月,《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年》首次针对人形机器人行业进行政策指导,提出加紧布局人形机器人,对标国际领先人形机器人产品,支持企业和高校院所开展人形机器人整机产品、关键零部件攻关和工程化,加快建设北京市人形机器人产业创新中心,争创国家制造业创新中心。
2024年1,工信部等7部门正式发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》。其中,打造标志性产品要求做强未来高端装备,人形机器人要求突破高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术,重点推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域产品的研制及应用。长江证券称,上述政策发布,再度说明政府对人形机器人产业赛道的重视。
第三章 财务、风险及竞争分析
3.1 财务分析和估值方法
在分析人形机器人企业的财务状况时,可以采用一套综合的分析框架,以全面评估企业的经济健康状况和长期可持续性。这一框架主要涵盖以下几个关键财务指标和分析领域:
收入和收入增长率:首先,分析企业的总收入及其增长趋势。这包括来自人形机器人销售的直接收入,以及可能的服务和软件更新等相关收入。收入增长率能够反映市场需求、产品接受度以及企业扩张能力。
成本和利润率:深入了解企业的成本结构,包括生产成本、研发开支和运营成本。通过计算毛利率和净利率,评估企业的盈利效率和成本控制能力。特别是在技术密集型行业,研发投入对于维持企业的竞争优势至关重要。
资产和负债:审视企业的资产负债表,分析其资产质量、负债结构及流动性状况。关注固定资产投入和技术设备的折旧,以及如何管理库存和应收账款,这些都直接影响企业的资金周转和财务稳定性。
现金流量:现金流量是衡量企业财务健康的重要指标。详细分析经营活动、投资活动和融资活动产生的现金流入和流出,以判断企业的资金流动性和财务灵活性。
偿债能力和财务杠杆:计算财务杠杆比率如资产负债率、利息保障倍数等,评估企业的债务管理能力和风险承受水平。在快速发展的科技领域,适度的财务杠杆可以支持企业成长,但过高的债务负担可能会带来财务风险。
投资回报率:分析资本回报率(ROIC)和股东回报率(ROE),这些指标可以帮助投资者和管理层评估企业资本使用的效率和投资价值。
通过以上分析框架,可以全面地评估人形机器人企业的财务表现和经营状况,为投资决策提供科学依据。对于企业管理层而言,这种分析还有助于优化财务策略,提高企业的市场竞争力和财务健康水平。
图 人形机器人行业财务分析
来源:资产信息网 千际投行 iFinD
人形机器人行业正处于高速发展阶段,相关企业正处于成长期,当研发的产品或技术逐渐得到市场认可,快速成长并扭亏为盈,经营逐渐稳定,盈利模式逐渐清晰,投资者会寻找相对稳定、可预测的财务指标进行估值。当企业尚未达到盈亏平衡点时,可以采用基于收入的估值方法(P/S、EV/S)、基于自由现金流估值方法(P/FCF、EV/FCF)、基于税息折旧及摊销前利润的估值方法(EV/EBITDA)的估值方法,当科技型企业跨越盈亏平衡线,并仍保持较高的增速时,还可以使用基于盈利和增长率的估值方法(PEG),对于初创企业也可采用历史交易法和可比交易法进行估值。
3.2 驱动因素
行业发展驱动
(1)技术创新推动
人形机器人行业的高速发展离不开持续的技术创新。近年来,随着传感器技术、机器学习、计算机视觉等关键技术的突破,人形机器人的性能与功能得到了显著提升。例如,人形机器人的运动灵活性、感知能力、交互能力都得到了极大提高,使得其应用场景日益广泛,从工业制造到医疗服务,再到日常生活助手,人形机器人的身影越来越常见。
(2)政策环境支持
政府对新兴产业的政策支持为人形机器人行业的发展提供了强大的后盾。许多国家纷纷出台相关政策,鼓励人形机器人的研发与应用,提供资金支持、项目扶持等。这些政策极大地降低了企业的创新风险与成本,促进了人形机器人行业的快速发展。
(3)市场需求增长
随着人口老龄化的加剧和社会对智能化生产、服务的需求增长,人形机器人的市场需求迅速增长。在养老陪护、医疗辅助、公共安全等领域,人形机器人的应用逐渐普及,市场需求不断增长,为人形机器人行业提供了巨大的发展空间。
(4)产业链完善
人形机器人行业的发展离不开完善的产业链支持。从上游的原材料供应、中游的硬件制造到下游的软件开发、系统集成,人形机器人产业链日趋完善。这为人形机器人的生产、研发、应用提供了强有力的支撑,进一步推动了行业的发展。
价格驱动
(1)成本优化降低
随着人形机器人技术的不断成熟,生产工艺与材料选择的优化,其制造成本逐渐降低。同时,规模效应的显现也使得生产成本进一步降低。这些成本优化措施使得人形机器人的价格更加亲民,推动了其在市场上的普及。
(3)规模效应显现
随着人形机器人产量的增加,规模效应逐渐显现。生产规模的扩大可以降低单位产品的固定成本,从而使得人形机器人的价格更加具有竞争力。规模效应的显现是人形机器人价格下降的重要驱动力之一。
(3)市场竞争压力
人形机器人市场的竞争日益激烈,各大厂商为了争夺市场份额,不断推出性能更优秀、价格更亲民的产品。这种市场竞争压力使得人形机器人的价格不断下降,同时也推动了技术的进步与成本的优化。
(4)技术进步带动
技术的不断进步为人形机器人的成本控制提供了更多可能性。新技术的应用、生产工艺的改进等都可以有效降低人形机器人的制造成本。同时,技术进步还推动了人形机器人功能的增强与性能的提升,使得其市场价值得到进一步提升。
综上,技术创新、政策环境、市场需求与产业链完善共同推动了人形机器人行业的发展,而成本优化、规模效应、市场竞争与技术进步则构成了人形机器人价格驱动的核心机制。这些因素相互作用、共同推动,使得人形机器人行业在快速发展的同时,也面临着激烈的市场竞争与不断变化的市场需求。
3.3 风险分析
(1)技术研发
技术研发是人形机器人行业的核心,但也存在诸多风险。技术创新的快速迭代可能导致研发进度滞后,技术难题的突破可能超出预期的时间和成本。此外,新技术的出现也可能使得现有技术失去竞争力,导致投资浪费。因此,企业应加强技术研发的投入和管理,确保技术创新的顺利进行。
(2)市场需求
市场需求的不确定性和快速变化是人形机器人行业面临的另一大风险。消费者偏好的转变、新兴技术的兴起等都可能影响人形机器人的市场需求。若企业不能准确把握市场需求,可能导致产品滞销或错失市场机会。需要企业密切关注市场需求变化,及时调整产品策略和市场定位。
(3)监管政策
监管政策的变化可能对人形机器人行业产生深远影响。政策调整可能导致企业面临合规风险,如产品认证、数据安全、环保要求等。若企业不能及时调整战略以符合新的政策要求,可能面临处罚、市场准入障碍等风险。企业应建立完善的政策跟踪和应对机制,确保企业政策合规。
(4)成本控制
人形机器人的研发和生产涉及多个领域,成本控制是一个复杂而困难的问题。原材料成本、制造成本、研发成本等都可能影响企业的盈利能力和竞争力。若成本控制不当,可能导致企业陷入亏损甚至破产的境地。企业应强化成本控制意识和措施,提高企业的盈利能力和竞争力。
(5)供应链不稳定
供应链的稳定对于人形机器人行业的正常运营至关重要。供应链中的任何一个环节出现问题,都可能导致生产中断、产品质量问题等。例如,供应商的违约、运输延误、原材料价格波动等都可能影响企业的正常运营。企业需要优化供应链管理,确保供应链的稳定性和可靠性。
(6)数据安全与隐私
人形机器人通常具备数据采集、存储和处理的能力,涉及用户隐私和数据安全的问题。若数据安全措施不到位,可能导致用户信息泄露、滥用等风险,引发法律纠纷和信任危机。企业应加强数据安全和隐私保护措施,保护用户信息和数据安全。
(7)技术泄露
人形机器人行业涉及众多核心技术和商业机密。若企业的技术保护措施不完善,可能导致技术泄露给竞争对手或不良分子,给企业带来巨大的经济损失和竞争压力。需要企业建立完善的技术保护机制,防止技术泄露和侵权行为。
(8)法律法规
人形机器人行业的发展需要遵守众多法律法规,如知识产权法、消费者权益保护法、数据保护法等。若企业不能严格遵循法律法规,可能面临法律纠纷、罚款、声誉损失等风险。企业应当遵守法律法规,加强法律风险防控和合规管理。
(9)伦理道德问题
人形机器人属于机器人与AI的结合产物,在人类社会中面临着一系列伦理问题,如是否拥有自主意识;人与人形机器人之间是否存在着平等关系;人形机器人在执行任务时是否遵守道德规范;如何正确使用、保护和管理人形机器人;在遇到意外情况时应该如何处理等问题。这些问题涉及到人与机器之间如何相处、如何处理好人机关系等一系列问题。这些问题应该在人形机器人的成长中逐步解决。
3.4 竞争分析
在人形机器人行业,我们见证了技术的飞速发展和应用范围的持续扩展。这一行业的竞争环境受到多种因素的影响,涵盖技术、市场、法规等多个层面。
图 SWOT 分析
来源:资产信息网 千际投行
首先,人形机器人行业的最大优势在于其高度的技术集成能力。这些机器人集成了先进的人工智能、传感器技术和机械自动化设计,能够执行复杂的人类动作和任务。技术的创新不仅提高了机器人的功能性,也提升了其在特定行业如医疗、服务和安全领域的应用潜力。然而,高昂的研发投入和制造成本是行业的主要劣势。这导致了人形机器人产品的高价格,限制了其市场的普及率。
此外,尽管市场需求巨大,但人形机器人的实用性和普及程度还未达到广泛应用的水平。市场的不成熟和消费者对于高技术产品的接受度仍是需要关注的问题。行业的发展机遇在于技术进步和成本控制。随着生产技术的改进和规模化生产,预计成本将逐渐降低,使得人形机器人更加亲民,市场应用场景也将进一步拓展。
然而,人形机器人行业的发展同样面临诸多挑战。从法规的角度看,隐私保护、数据安全及伦理问题是日益受到关注的领域。国家和国际的法规更新可能会对行业的发展速度和应用范围造成制约。此外,激烈的市场竞争也是不容忽视的威胁。随着更多企业和资本的进入,行业竞争将变得更加激烈,企业之间的市场份额争夺也将更加剧烈。
总体而言,人形机器人行业站在了技术创新的前沿,拥有转变多个行业的潜力。面对成本、法规和市场的挑战,行业需要不断适应变化,通过技术创新和市场策略的调整来寻找新的增长点。未来,人形机器人将在更多领域展现其独特价值,为人类社会带来更多便利。
3.5 中国重要参与企业
我国证券市场人形机器人概念(886069.TI)大多为产业链上游企业,包括:
来源:资产信息网 千际投行 iFinD
绿的谐波(688017.SH):公司以谐波减速器为优势,布局机电一体化产品,拓展工业机器人关节、电液驱动关节、机床数控转台等机电耦合产品领域,子公司开璇智能布局无框力矩电机,共同打造机器人旋转执行器。
鸣志电器(603728.SH):主流电机以旋转电机为主,广泛应用于工业自动化、医疗器械、移动服务:机器人以及光伏等下游高端应用领域。公司专注于控制电机及其驱动系统类、电源与照明系统控制类和设备状态管理系统类三大类产品关键部件制造。
天奇股份(002009.SZ)公司与优必选科技共同成立合资公司无锡优奇机器人科技有限公司专注于工业领域人形机器人的本体研发、生产制造及落地应用,率先打造适用于汽车领域工业场景的人形机器人整机,未来还将逐步拓展至汽车零部件、3C、智慧物流等其他智能制造领域及应用场景。
双环传动(000707.SZ):公司2012年进入RV减速器领域,通过多年研发及核心技术积累,目前已打破日本巨头纳博特斯克垄断,其同等级重负载RV减速器产品在核心性能上与纳博特斯克已无明显差距,并已实现批量生产。
北京人形机器人创新中心有限公司(未上市):2023年11月2日于在经开区机器人创新产业园正式成立,拟开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型等5大重点任务攻关。这是全国首家省级人形机器人创新中心,北京小米(1810.HK)机器人技术有限公司、北京优必选(9880.HK)智能机器人有限公司、北京京城机电产业投资有限公司共同持股,优必选还将作为牵头单位和总经理单位。北京人形机器人创新中心致力于行业关键共性核心技术研发,打造软、硬两个通用母平台。经过团队不懈努力,2024年4月已成功研发出通用人形机器人母平台“天工”,达到全球领先水平。
上海智元新创技术有限公司(未上市):智元机器人(AGIBOT)成立于2023年2月,是一家致力于以AI+机器人的融合创新,打造世界领先的具身智能机器人产品及应用生态的创新企业。2023年年8月18日,智元机器人发布第一代通用型具身智能机器人-远征A1.远征A1不仅在形态上与人类相似,更在双足行走智能任务、人机互动等领域展现出了业界领先的能力,将逐步应用于柔性智造、交互服务、教育科研、特种替身、仓储物流、机器人管家等场景。
上海傅利叶智能科技有限公司(未上市):上海傅利叶智能科技有限公司成立于2015年7月,是一家行业领先的智能机器人公司,致力于攻克高性能机器人的核心技术,搭建智能机器人技术平台,并且已在康复行业形成规模化应用。傅利叶通用人形机器人GR-1是自主研发,可以商业化量产的人形机器人,拥有高度仿生的躯干构型和拟人化的运动控制,全身最多达54个自由度,最大关节峰值扭矩达230N.m,具备快速行走,敏捷避障,稳健下坡,抗冲击干扰等运动功能,是通用人工智能的理想载体。
小米(1810.HK):2022年8月11日,小米在秋季新品发布会上发布了其首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne。硬件部分,CyberOne的上肢关节电机为一枚重量仅为500g,而额定输出扭矩高达 30Nm的高效电机;CyberOne髋关节主要电机瞬时峰值扭矩可达300Nm,配合自研的人形双足控制算法,行走姿态更加平稳。而在软件部分,CyberOne搭载自研Mi-Sense深度视觉模组,结合AI交互算法,使其不仅 拥有完整的三维空间感知能力,且实现人物身份识别、手势识别、表情识别。同时其搭载了自研MiAI环境语意识别引擎和MiAI语音情绪识别引擎,能够实现85中环境音识别和6大类45种人类情绪识别。
小鹏汽车(XPEV):小鹏于2023年10月24日发布了其首款人形机器人产品PX5。PX5作为小鹏机器人中心的独立研发项目,其开发时间并不长,在六个月时间内经历了两次重大迭代。小鹏机器人具有高稳定性的平衡和行走能力,灵巧手和仿人臂可以完成多种复杂任务。借助小鹏在自动驾驶技术和制造业的领先优势,机器人中心能够加快人形机器人的研发速度。当前小鹏将机器人感知、交互系统同小鹏汽车已经积累的XNGP、XOS拉通,在底层的操作系统、感知能力等实现一定程度的核心技术复用。
3.6 全球重要参与企业
Tesla(TSLA):特斯拉的人形机器人发展时间线自2021年8月的AI Day起,首次展示了其人形机器人的概念。从2023年2月开始,他们启动了首个人形机器人项目,即大黄蜂Bumblebee。时隔8个月,即2022年9月,在AI Day上正式亮相。又过了6个月,即2023年3月,擎天柱第一代Optimus Gen-1登场。再过6个月,即2023年12月,擎天柱第二代Optimus Gen-2震撼亮相。特斯拉研发速度惊人,近乎每六个月推出一代机器人,表明他们在并行进行多项工作,早早布局未来产品的先行研发。据特斯拉预测, 2024 6月Gen-3 可能问世并进入到工厂开始从事简单的工作,2024年底Gen4 问世。
Boston Dynamics:波士顿动力三十年内从机械结构、算法步态控制、动力系统耗能等方面完成了多方面的更新迭代。其中,波士顿动力在液压驱动方面布局了较多专利,就机器人能耗控制、运动稳健性、驱动稳健性方面做出了众多布局,强大的运动性能主要来自于其独特的液压方案及其算法技术。
1X TECHNOLOGIES:1X Technologies成立于2014年,其创立初衷为打造能够与人类一同劳动的通用型机器人。NEO为公司最新研发的双足式人形机器人,其使用了1X的“无齿轮”设计理念,全身较为柔软,能够在几乎所有的场景中安全作业,同时像人类一样自然移动操作。同时NEO已初现具身智能形态,其将先进的语言系统和智能自主运动模型相结合,能够 在人类与其对话及执行任务的过程中自主学习。
AGILITY ROBOTICS:公司的目标是制造可以去任何人可以去的任何地方的腿式机器。它的第一个机器人于 2016 年发布,是一个名为 Cassie 的双足平台,这是一种动态步行机器人,可以穿越崎岖地形并越过障碍物。Digit 于 2019 年推出,是Agility 的第二款机器人。它的腿与Cassie的相似,但Digit配备了一个充满传感器的躯干以及一对手臂,用于平衡、移动和操纵。公司正在打造全世界首家人形机器人工厂,预计RoboFab第一年将能够生产数百台Digit机器人,并具备扩大产能至每年超过10000台机器人的潜力。
NVIDIA(NVDA):英伟达在GTC 2024上发布了 Isaac Manipulator 和 Isaac Perceptor 等一系列基础模型、机器人工具和 GPU 加速,利用最新的生成式 AI 和先进的仿真技术,促进AI机器人技术的发展。
英伟达还发布了一款基于NVIDIA Thor系统级芯片的新型人形机器人计算机和用于NVIDIA Isaac机器人平台的全新工具,包括用于机器人学习的 Isaac Lab 和用于混合云工作流编排的NVIDIA OSMO。这些工具对 Project GR00T 和机器人基础模型的开发至关重要。
第四章 未来展望
作为机器人领域的一种重要形态,人形机器人近年来得到了广泛的关注和研究。其独特的结构设计和功能特点使其在未来具有巨大的发展潜力。
1. 技术创新与突破:随着人工智能、机器学习、计算机视觉等技术的不断发展,人形机器人的智能化水平将得到进一步提升。未来,人形机器人将更加具备自主学习能力、感知能力、决策能力,能够更好地适应复杂多变的环境和任务。
2. 应用领域拓宽:目前,人形机器人在工业制造、医疗康复、服务娱乐等领域已有一定的应用。未来,随着技术的不断进步和成本的降低,人形机器人的应用领域将进一步拓宽。例如,在救援、军事等领域,人形机器人可以发挥重要作用。此外,随着老龄化社会的到来,人形机器人在养老服务领域的应用也将逐渐增多。
3. 人机协同与互动:人形机器人作为一种智能设备,未来将与人类实现更加紧密的协同与互动。人形机器人可以协助人类完成一些复杂、繁重或危险的工作,提高生产效率和安全性。同时,人形机器人还可以作为人类的伙伴和助手,提供情感支持、娱乐互动等服务。
4. 个性化与定制化:随着消费者对个性化产品的需求日益增强,未来人形机器人将更加注重个性化和定制化。厂商可以根据消费者的需求和喜好,设计出不同外观、功能和性能的人形机器人,满足消费者的个性化需求。
5. 产业链完善与协同:人形机器人产业的发展需要完善的产业链支持。未来,随着人形机器人市场的不断扩大和技术的不断进步,相关产业链也将不断完善和协同。包括硬件制造、软件开发、服务运营等各个环节都将得到优化和提升,为人形机器人的发展提供更好的支持。
6. 政策法规与标准制定:随着人形机器人产业的快速发展,相关的政策法规与标准制定也将逐渐完善。这将有助于规范市场秩序、保障消费者权益、推动行业健康发展。
千际投行认为,人形机器人未来行业将呈现出技术创新、应用领域拓宽、人机协同与互动、个性化与定制化、产业链完善与协同以及政策法规与标准制定等趋势。随着这些趋势的发展,人形机器人将在各个领域发挥更加重要的作用,市场潜力巨大。
作者:千际投行
封面:AI 生成
END
原文标题 : 2024年人形机器人行业研究报告
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