核电人形机器人产业发展提速

国内核电人形机器人产业取得一系列积极进展，人形机器人有望成为核电全产业链智能化的核心支撑，为核电智能化发展开启新篇章。自2024年3月起，基于国家工信部对人形机器人在特种应用领域的明确要求，国家地方共建人形机器人创新中心(下称“国地中心”)联合上海电气中央研究院，以核电行业作业环境为背景探索人形机器人应用，聚焦核电行业极端环境需求，通过“机器换人”提升作业安全性与效率;2024年12月1日，双方经过长期的技术攻关与联合实验，成功部署首款针对核电产业日常生产的人形机器人,并顺利进驻核电场景的训练场;2025年1月13日,国地中心《人形机器人在核电场景示范应用项目》顺利完成训练数据采集系统和工艺自主化实现的阶段性验收，标志着人形机器人在核电行业应用迈向重要阶段;2025年2月17日，人形机器人创新中心“麒麟”具身智能训练场正式启动，可初步满足100台人形机器人同时训练，未来还将进行扩容，预计 2027年前后可容纳1000个人形机器人同时训练，为加速人形机器人技术发展与应用拓展提供了有力保障。

宇树科技CEO王兴兴预测，2025年底前AI人形机器人将会达到一个“新量级”,2026-2027年人形机器人将在服务业、工业等部分场景落地。2025年2月18日，民营企业座谈会圆满落幕，宇树科技CEO王兴兴在会后接受了媒体专访并表示:AI的赋能使得人形机器人的进化速度远超预期，各项性能与功能都在不断实现新的突破。他做出预测:在2025年底前，AI人形机器人将达到“新量级”，其技术成熟度、应用能力等都将上升到一个新的台阶。按照当前蓬勃的发展态势，到2026-2027年，AI人形机器人将彻底走出实验室，摆脱仅作为概念展示品的阶段。它们将真正走进服务业、工业等部分场景，深度融入实际的生产生活。通过高效地完成各种任务，为相关行业的发展注入全新的活力，推动行业实现更高效、更智能的转型升级。

在阿布扎比防务展上，景业智能“胡狼一号”智能巡逻机器狗以其在复杂环境下的作业能力及模块化技术优势，吸引众多行业客户及专业机构的关注。2025年2月17日，在阿联酋举办的阿布扎比国际防务展上,杭州景业智能科技股份有限公司带来的“胡狼1号”四足巡逻机器人首次亮相。该机器狗机体搭载高清摄像头，可实时捕捉、分析环境关键信息，搭配远程喊话、声光警示功能能及时震慑潜在威胁，并向指挥中心精准回传情报;该机械狗还备防暴网枪模块，极大提升应急处置能力;此外，其应用的自组网通信技术，能实现数公里外的实时数据传输与超远程精准操控，降低人员涉险风险。在极端温度环境中，通过智能巡航系统与多传感器融合技术，“胡狼1号”皆能自动调整步态与行进策略，保障全天候、全地形作业可靠性。因此，凭借在复杂环境下的出色作业能力以及模块化技术优势，该机械狗吸引了众多行业客户和专业机构的目光。

在国家产业政策引领下，上海、杭州、北京、深圳等地分别出台人形机器人相关政策及方案为核电人形机器人的技术研发和应用推广提供了有力支持，有助于推动其在核电领域的广泛应用国家层面，以工信部为主导，确立了人形机器人产业的市场发展战略目标:2025年实现整机产品批量生产，到2027年推动产业规模化发展，使其深度融入实体经济，促进人形机器人产品规模化落地;2024年印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》中指出，智能制造和特殊环境作业等领域有望首先应用人形机器人作业。地方层面，2024年10月11日，上海市发布《浦东新区人形机器人产业高质量发展三年行动计划(2024-2026年)》，将在民爆、核电等特种作业领域打造-批人形机器人危化品分拣、安防巡检等典型应用场景;2024年12月20日，杭州市印发促进人形机器人产业创新发展的政策措施，围绕工业制造、市政巡检等多领域打造优质应用场景;2025年2月28日，北京市科学技术委员会印发《北京具身智能科技创新与产业培育行动计划(2025-202年)》，该计划明确加快危险、重复、繁重岗位作业的具身智能机器人替代，鼓励相关领域央国企开放应用场景，促进技术方和场景方联合研发;2025年3月3日，深圳市科技创新局印发《深圳市具身智能机器人技术创新与产业发展行动计划(2025-2027年)》，聚焦人工智能终端产业，重点发展包括工业级人工智能终端在内的九大产品品类，在工业制造等领域打造典型应用场景。

核电人形机器人:基本情况与定义分类

(一)白 20 世纪 40 年代至今核电人形机器人发展取得显著成果

1.核电机器人是提升核电运维效率的关键装备之一，自20世纪40年代起，国际上便开始了对核电机器人及人形机器人领域的探索。1948年,美国阿贡实验室开发出可操作放射性物质的遥控式机械手 M1，有效降低了人员受照剂量，后续推出Odex系列机器人:1977年，日本早稻田大学研发出世界上首台用于核电站巡检的双足机器人,能完成检查、开关电站阀门等操作;美国三里岛、苏联切尔诺贝利核事故后，美、法、德、日等多国加大核电站机器人开发力度，提升其在动作种类.灵活性、电池工作及传送信号方面的性能，提升核电站安全性与应急处理能力;2011年福岛核事故后，日本千叶工业大学开发的的Quince机器人率先进入高辐射区探查，因通讯中断和复杂地形而失效，随后，美国iRobot公司经紧急改造的PackBot和Warrior军用机器人投入现场，成为首批进入福岛反应堆的国际救援机器人:2017年，日本研发的Mini-Manbo 水下机器人突破性进入 3号反应堆，首次传回熔毁燃料棒影像:2024年，日本东电力推出Telesco伸缩臂机器人执行核燃料熔块采样任务，标志着核电机器人精密操作能力取得突破。

2.中国在核电机器人及人形机器人领域的研究起步相对较晚,但凭借着积极的科研投入与不懈的探索精神，在相关技术领域加速追赶。20世纪80年代末，在国家“863”计划智能机器人项目的支持下，我国开始研究核环境作业机器人;1994年，中国科学院沈阳自动化研究所和上海交通大学牵头联合多家国内单位,推出我国自主研发的第一款以核工业实际应用为背景的“勇士号”遥控移动作业机器人;2012年，中国科学院光电技术研究所研制的多功能水下智能检查机器人通过鉴定，填补国内核电智能机器人空白，为多家单位提供支持:2015年5月，中广核集团下属中科华核电技术研究院联合国内多领域相关单位组建“核电智能装备与机器人技术创新联盟”，奠定特种机器人长远发展基础;同年9月，中科华核电技术研究院自主研制的反应堆换料机器人和压力容器整体式螺栓拉伸机分别在防城港核电1号机组核燃料组件装载及2号机组压力容器开关盖工作中成功应用;2024年，国地中心联合上海电气中央研究院针对核电行业极端与高风险作业环境展开深入研究，并于同年12月1日成功部署首款面向核电产业日常生产的人形机器人，标志着中国核电人形机器人从理论探索迈向实际应用，开启了核电运维的新篇章。

(二)核电人形机器人的定义与特性

1.核电人形机器人是针对核电厂严苛环境所打造的高度智能化自动设备。它融合传统核电智能机器人技术，借鉴人类形态与动作模式设计理念，集成先进传感器、精密控制算法、人工智能技术以及仿人机械结构，旨在应对核电厂高温高压、高辐射等极端复杂的工作环境。核电人形机器人具备高度自主决策与智能交互能力，能够依据预设任务目标灵活做出科学决策，并以模拟人类的行动方式高效适配各类核电任务场景，显著提升核电运维的安全性和效率，

2.核电人遞机器人的八点特性

(1)高辐射耐受性。人形机器人采用含硼聚乙烯等屏蔽材料与冗余设计技术，能够在高温高压、高辐射等极端核电环境中稳定运行，有效阻挡辐射对内部精密部件的损害:运用先进的抗辐射电子元件和冷却技术，确保机器人在恶劣环境中电子系统正常运作，保障其可靠执行任务。(2)智能决策能力。人形机器人借助人工智能技术，依托高效算法与强大计算能力，能够快速处理海量来自环境、任务和目标等多方面的信息数据，自主做出最优决策，这是实现自主导航、精准任务执行以及流畅人机交互等关键功能的最重要特性。

(3)运动控制能力。人形机器人关节运动依赖高精度电机与传动装置，精准把控角度、速度与扭矩，多关节协同规划保障动作流畅自然;能按需生成多样步态，并依环境实时调整参数。此外，凭借冗余自由度与先进系统，人形机器人展现出高灵活性与敏捷性，适配复杂任务与场景。(4)自主导航定位。人形机器人配备集成激光雷达、视觉传感器和惯性测量单元(IMU)等的先进导航系统，能够在复杂核电环境中自主移动、精准定位并智能避障。类人化的身形使其在定位和移动时，能够巧妙地利用空间，在狭窄通道和设备间隙间精准穿梭，有效提升工作效率。(5)远程操控便捷。人形机器人配备的远程操控和监控系统,方便操作人员实时掌握机器人状态并进行手动控制，在特殊情况下进行人工干预。类人化设计符合人类的操作习惯，操作人员能够凭借对人类动作的熟悉，实现高效、精准的远程操控。

(6)多传感器协同。通过运用先进的多传感器融合技术,人形机器人可精确感知周围环境，为决策提供可靠依据。其类人化的传感器布局模拟人类多维度感知环境的方式，能够从不同角度收集信息，进而深入理解和分析环境状况。

(7)多功能作业能力。通过快速换装各类专用功能模块,人形机器人能够在不同核电作业场景下迅速切换工作模式，使其在核电全生命周期中，无论是日常的设备巡检、维护，还是突发事故的应急处理，都能精准适配任务需求，极大地提升了核电作业的整体效率和质量。(8)长期续航能力。人形机器人采用高性能电池与能量管理系统,结合低功耗设计理念，使人形机器人能够在核电站长时间连续作业，减少充电频次，且具备自我诊断与故障预警功能，提前发现潜在问题，维持运行稳定性。

(三)核电智能机器人的分类:形态、功能与应用场景视角

1.按形态结构划分，核电领域智能机器人可分为人形机器人和非人形机器人。人形机器人凭借其独特优势，在诸多方面可替代人类和现有的非人形机器人。

在替代人类层面，核电环境中的高辐射、高温高压等危险因素，对人体健康危害极大。人形机器人借助特殊材料与先进技术，具备出色的辐射耐受性，能在这类危险环境中稳定运行，有效避免人员暴露于危险之中，保障人员安全。此外，核电工作任务繁重且持续时间长，人类长时间作业极易疲劳，从而影响工作效率与质量，而人形机器人无需休息，可保持稳定的工作节奏，确保工作的连贯性。在对精度要求极高的精细作业中，人类操作易受生理和情绪因素干扰，而人形机器人凭借精密的控制算法和传感器系统，能够实现高精度操作，确保工作质量。

在替代现有的非人形机器人层面，核电环境复杂，存在狭窄通道和复杂地形，四足、轮式、带式等非人形机器人在移动时往往受到限制，而人形机器人凭借类人形态，行动更为灵活，能够通过攀爬、弯腰、侧身等动作，抵达其他机器人难以触及的区域。伴随国家核电业军工升级，对核设施、核装备的制造与维护精度要求提高，机械臂等非人形机器人功能相对单一，多执行特定的重复性任务，在面对大规模、复杂的军工生产任务时,效率也难以满足战略需求的快速响应。相比之下,人形机器人的类人上肢结构和多关节设计赋予其操作灵活性，不仅可完成复杂动作，还能使用各类工具，执行多样化任务。此外，在人机协作场景中，人形机器人的类人外观和行为模式，使其与人类的交互更加自然流畅，更容易理解人类的指令意图，从而实现高效的沟通协作。

2.按功能用途划分，核电领域智能机器人可分为检测、维修、应急机器人;将应用场景的技术难度按由易到难顺序划分，可分为巡航、高精度上下料、工件清理及精修加工机器人。按功能用途划分:检测/监测机器人用于对核电设备和环境参数进行检测，如反应堆压力容器检査机器人借助传感器和摄像头,检査容器的结构完整性和运行参数,蒸汽发生器传热管检査机器人,深入管内检测管壁状况;维修/维护机器人负责核电设备的维修、保养和清理，如水下在线维修机器人,在水下对相关设备进行修复;应急/救援机器人在核电站发生事故时执行抢险、救援和评估任务,如日本的QUINCE和SAKURA机器人，可进入高辐射危险域，为救援提供现场信息和协助。按应用场景划分:巡航机器人可实现简单人机交互与视觉识别，能节律行走，抗干扰并动态调节步态，还可通过“感知-位置控制一体化”抓取物品:高精度上下料机器人具备高精度环境感知和三维空间精准重构能力，能在“感知-力位控制一体化”下实现类人灵巧抓取;工件清理及精修加工机器人拥有多模态感知与环境建模能力，借助刚柔耦合、大模型驱动实现多样行为平滑切换，配备高紧凑仿生上肢和灵巧抓取装置，可进行类人灵巧操作并与人协作。

(四)核电人形机器人:细分应用场景介绍

1.按照“从易到难”的工作思路，人形机器人于巡检、高精度上下料、工件清理及精修加工等应用场景中，凭借多种设备与技术实现对应的功能，为核电相关工作的推进提供有力支持。在巡检场景中，涉及日常维护与检查、辐射监测与测绘、特种物资投送等。在实际应用中，搭载视觉传感器、超声波设备或伽马射线探测器的人形机器人，可对核设施内外部管道、储罐开展自主巡检，实现腐蚀检测和焊缝完整性评估;配备激光雷达、辐照检测传感器及自组网模块的人形机器人，可替代人工完成高辐射区域的实时监测与数据建模;同时，借助温湿度、振动传感器和 4D语义地图，人形机器人可实现对核电站高价值设备的动态环境感知与故障预测;此外，具备强地形适应能力的人形机器人可将备用的检测设备、关键零部件等特种物资及时投送至指定地点，突破复杂地形的投送瓶颈。

例如，国地中心与北京亦利和能源公司合作推出的“天工”人形机器人成为首个在电力行业完成操作和巡检的人形机器人，凭借强大的具身运控和操作能力突破复杂环境下的移动与操作难题,可完成电力设备巡检和倒闸等操作任务，为电力行业及核工业等领域的智能化转型提供强大助力;华东理工团队研发“面向核电站巡检的具身智能机器人”采用多模态大模型融合图像等信息提升场景理解和规划能力，通过构建4D语义地图，结合深度强化学习控制运动，实现灵活移动和环境感知，借助数字孪生和抗辐射技术，实现设备实时监控和故障预测。

在高精度上下料场景中，涉及乏燃料后处理、核设施退役中的封装操作等。在乏燃料池中，具备柔性机械臂的人形机器人，可实现对燃料棒毫米级精度的抓取、转移，并封装至屏蔽容器:对于退役核设施中拆除的高放射性部件，可通过远程操控人形机器人进行封装，避免人员直接接触;在后处理厂中，人形机器人能够精准投放铀钚分离工艺所需的化学试剂，降低临界事故发生的风险。例如，美国能源部阿贡国家实验室牵头多个机构，结合数字孪生软件，构建双臂机器人系统并对其远程操作功能进行测试:操作人员通过佩戴虚拟现实耳机和触敏触觉手套，可实现对机器人的物理与虚空同步控制:当操作员移动手臂时，机器人模仿相应动作，同时手套上的传感器会向操作人员提供反馈，从而提高操作精度。在测试里，机器人成功打开模拟核废料罐，完成对内部物品的检查、分类并关闭容器。未来，该机器人系统有望应用于高放射性部件封装，操作人员可在安全区域远程操控机器人完成任务，有效避免人员直接接触高放射性物质。

在工件清理及精修加工场景中，涉及核设施退役与拆除、放射性废物处理、事故应急响应等。实际操作时，配备高压水射流或激光清洗装置的机器人通过多传感器融合技术(如深度相机、气体检测传感器)实现工件表面去污;在退役反应堆中，利用抗辐射材料和亚毫米级路径规划，机器人可执行放射性管道的激光切割或机械切割;在核应急响应中，配备有防爆装备的人形机器人携带应急通讯、抢修工具等物资，凭借自主路径规划快速规划路线以尽快抵达核心区域，实时精准监测辐

射剂量，为指挥决策提供依据。例如，英国格拉斯哥大学等机构的工程师联合开发的共生多机器人舰队(SMuRFs)系统，在核电站退役工作中展现出关键作用。SMuRF系统由轮式、四足和空中机器人协同构成，借助传感器数据共享实现紧密协作,操作人员可远程监控,确保各机器人高效配合。其核心技术网络物理系统(CPS)能与大量传感器、机器人等实时通信，并创建精确的3D数字孪生模型。这不仅帮助机器人在充满辐射风险和复杂地形的核电站环境中自主导航、执行任务，还为操作人员提供直观的数字仪表板，便于其全面掌握情况并及时决策。

天创机器人发布的全球首款防爆人形机器人“天魁1号”获得IICT6级防爆认证，在运动结构、电源系统、电气线路等方面进行特殊处理，具备卓越的防爆性能，能够在严苛的易燃易爆环境下稳定运行。该机器人基于人形双臂、大负载移动平台等模块化设计，适用于核电领域等对安全性要求极高的特殊场景;其腰部采用折叠升降结构，手臂垂直展开最高末端高度可达3m，大臂展手臂运用高刚度一体化关节,单臂水平全展开形态下末端负载可达15kg,可用于核岛内微辐射场景下的代人检修作业，在防爆的同时精准操作相关设备，安全高效执行如阀门开关、设备检修等任务有效降低人员安全风险，提升核电作业的安全性与效率，为核电行业的稳定运行提供有力支持。

2.在现代安防需求日益复杂、对安全性与高效性要求不断攀升的背景下,四足机器人集群正逐渐成为构建全天候安防体系的关键力量，其在军事基地、重要设施等防卫场景中的应用潜力巨大。在实际部署中，四足机器人集群可实现全方位、全时段监控巡逻:白天，各机器人凭借自身传感器与视觉系统，对周边环境进行细致排查，及时发现人员异常聚集、可疑物品等安全隐患;夜晚或恶劣天气条件下，其搭载的红外热成像、微光夜视等特殊传感器不受影响，继续保持安防监控。部分机器人还能携带生命探测仪等设备，对被监控区域进行深层次检测，确保无潜在安全威胁遗漏。此外，通过智能算法，机器人集群可根据不同时段、区域风险等级，灵活调整巡逻路线与重点监控区域，实现资源合理分配，最大化发挥安防效能。

例如，以景业智能“胡狼1号”为代表的四足机器人凭借其在复杂环境下的出色作业能力以及模块化技术优势，为全天候安防体系奠定基础;中国兵器装备集团有限公司研发的“机器狼”四足机器人集群系统也极具代表性。该系统由综合打击、侦察探测、运输保障等多型仿生四足机器人构成，可在城镇街道、厂矿山洞等复杂场景协同执行任务。各型“机器狼”通过“人-车-狼”互联互通、信息共享和动态自主协同，达成复杂环境下的侦、打、破、评、保一体化无人集群式综合作战能力,解决了复杂环境下通信差、突击弱、通行难等问题，为安防力量提供集群式综合作战手段。

(五)核电机器人参与主体扩容，协同发展态势渐显

2024年10月，中核集团发起的“核工业机器人与智能装备协同创新联盟”理事会暨技术交流年会召开，200余名行业专家及企业代表参会。核工业机器人与智能装备协同创新联盟成立于2018年，初始成员包括核动力运行研究所、中国原子能科学研究院、哈尔滨工业大学等32家理事单位和3 家会员单位，聚焦核工业机器人关键技术攻关、系统集成开发、工程应用等领域的深度合作。本次会议期间，中核资本、中国核电、中核智库、中核武汉共同签署“中核机器人产业化合作框架协”，为相关产业后续天使轮融资提供有力支持。中核资本是中核集团设立的科技孵化转化创新投议"资平台，致力于为核工业新质生产力提供资本赋能，此次大会为中核集团发挥资本运作平台作用的重要实践。中核机器人产业化项目作为中核科创首批“核能前沿科技十大首单项目”之一，依托核工业骨干科研院所在特种作业、应急处突、巡检排障等机器人领域的研发经验基础，通过强化外部协同、开放合作和技术创新，推动我国核工业高质量协同发展。

核电机器人产业链

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（报告来源：中国银河证券。本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）