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（一）硬件难题

1. 行星滚柱丝杠：作为精密传动元件，其制造工艺复杂，技术门槛极高。当前全球产能主要集中在欧美地区，国内在这方面自主生产能力不足，严重依赖进口。进口产品价格高昂，导致国内相关企业成本压力巨大。国内厂商在行星滚柱丝杠市场中的份额仅占 19% ，发展空间亟待拓展。

2. 谐波减速器：

• 柔轮可靠性问题：柔轮是谐波减速器的核心零件，承担着运动和力矩传递的关键任务。然而，在长期使用过程中，柔轮极易出现疲劳断裂现象。一旦柔轮内壁与柔性轴承外圈因磨损而受损，会致使润滑效果恶化，摩擦系数增大，进而引发温度急剧上升，最终导致谐波减速器失效。

• 传动速比局限：谐波减速器的传动速比范围通常介于 30:1 至 320:1 之间，在小于 30 的传动速比场景下无法适用。这一特性限制了人形机器人在高精度定位和快速响应等方面的性能表现，使得机器人运动精度降低，响应速度迟缓。

• 视觉传感器：虽然在人形机器人感知外部环境中发挥着重要作用，但它极易受到环境因素的干扰，而且在数据处理过程中对计算资源的需求极大。

• 增量式编码器：对累积误差较为敏感，这在一定程度上影响了机器人位置检测的准确性和运动控制的精度。

（二）软件困境

1. 数据采集短板：机器人软件可类比为 “大脑” 和 “小脑” 。目前 “大脑” 所代表的智能部分发展迅速，而 “小脑” 即运动控制部分仍处于发展初期。数据采集方法存在较大局限性是主要制约因素之一，这严重影响了人形机器人的学习能力和对不同环境的适应能力。

2. 算法模型难题：在精细操作任务中，不同任务需要不同的奖励函数来驱动强化学习，难以制定统一的奖励函数。因此，现阶段缺乏统一的底层算法。针对每个具体的精细动作任务，都必须单独开发并调试相应的算法模型，这导致不同组件或子系统之间的兼容性和互操作性欠佳，进而影响人形机器人的整体性能与运行效率。

（一）成本居高不下

1. 制造成本：目前人形机器人的制造成本普遍较高，这成为大规模量产和商业推广的一大障碍。以本田、NASA 与通用汽车、波士顿动力等人形机器人产品为例，其成本或售价均超过 200 万美元。马斯克曾提出，只有将人形机器人成本控制在 2 万至 3 万美元之间，才有可能实现量产目标。

2. 维护成本：人形机器人的维护保养工作涉及电气系统维护、零部件日常清洁、定期检查、丝杆与传感器等关键零部件的更换以及设备检修等多个方面，维护成本较高，不容忽视。

（二）应用场景受限

当前人形机器人的适应能力有限，难以满足多样化场景的不同需求。现阶段只能从环境相对封闭、工序较为简单且标准化的场景入手，这些场景具有标准的操作流程和明确的评判标准，在自动化程度较低的情况下可替代部分人工劳动，但整体市场渗透率依然较低。

（三）安全与伦理问题

1. 标准缺失：目前人形机器人行业尚未形成完善的安全标准，同时缺乏相关立法和行业规范的约束，这给行业的健康发展带来了潜在风险。

2. 伦理困境：人形机器人在满足人类情感需求方面可能引发一系列伦理问题，如 “恐怖谷” 效应以及隐私保护等问题，需要引起足够的重视。

1. 特斯拉 Optimus：计划于 2026 年开始对外进行人形机器人量产，但如何有效控制成本仍然是其面临的主要挑战。

2. 优必选 Walker S1：已进入比亚迪等汽车工厂进行实训，但实训验证周期较长，且市场竞争激烈，未来发展面临诸多挑战。

3. 智元机器人：其产品在部分 3C 半导体企业的上下料环节实现了商业化应用，但需要大量的实景数据用于训练，以进一步提升产品性能。

（一）2024 年人形机器人新质生产力潜力十大榜单

1. 宇树科技：全球首家公开零售高性能四足机器人，在全球市场销量领先。

2. 智元机器人：由天才少年 “稚晖君” 创立。

3. 星动纪元：由清华大学交叉信息研究院孵化。

4. 众擎机器人：是中国第一批从事腿足式机器人研究与产业落地的团队。

5. 自变量机器人：团队成员来自清华大学、北京大学。

6. 星海图（苏州）人工智能：依托清华大学团队。

7. 卓益得机器人：以上海理工大学团队为核心。

8. 北京加速进化科技：由清华大学团队组建。

9. 逐际动力：由加州大学伯克利分校等国内外知名高校团队创立。

10. 月泉仿生：依托吉林大学团队。

    
    

（二）2024 年人形机器人关键技术十大榜单

1. 双环传动：在 RV 减速器领域表现突出。

2. 绿的谐波：专注于谐波减速器研发制造。

3. 天链机器人：在谐波减速器和行星丝杆技术方面具有优势。

4. 奥比中光：在 3D 视觉传感器领域占据重要地位。

5. 吴志机电：在谐波减速器和伺服电机方面技术领先。

6. 秦川机床：在行星滚柱丝杆制造方面实力较强。

7. 巨轮智能：在 RV 减速器领域颇具影响力。

8. 中大力德：擅长精密减速器和电机驱动技术。

9. 新时达：在运动控制和伺服驱动方面技术成熟。

10. 汇川技术：在伺服驱动系统方面表现优异。

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