(精选报告来源:报告研究所)
1、人形产品:群星璀璨,25 年迎量产元年、26 年有望商业化爆发
随着 AI 时代的到来以及人口老龄化加剧,人形机器人有望成为面向未来的黄金赛道。在 这一波人形机器人浪潮中,以特斯拉、1X、FigureAI 为首的多家科技明星公司及无数初创 团队犹如璀璨星辰,纷纷切入人形机器人新赛道,为人形机器人产业注入了源源不断的活 力与希望。从产业发展节奏看,人形机器人产业 25 年有望进入量产元年,26 年则迎来商 业化爆发。
1.1 产业节奏:24 年原型机元年,25 年量产元年
预计 25 年是人形机器人量产元年、26 年产业商业化爆发。从国内外人形机器人厂商研发 进展上看,国内外厂商进展几乎处于同一起跑线。2024 年是全球人形机器人原型机发布 元年,例如 1XTech 发布双足人形机器人 NEO、开普勒发布先行者 K2、波士顿动力发布电 动版人形机器人进入 atlas 等。2025 年,人形机器人产业有望进入量产、集中功能测试 阶段,马斯克表示,特斯拉 25 年将生产 1 万台 Optimus 机器人,如果一切顺利,特斯拉 可能 26 年中开始量产 1 万台/月机器人。
根据人形机器人的形态,可以将其分为轮式人形机器人、足式人形机器人、通用人形机器 人。人形机器人相比其他机器人,对智能感知、运动控制、智能决策、人机交互的综合能 力要求更高,具体包括:智能感知方面:需要配备多种传感器,能够感知非结构化场景并根据不同情况做出相 应反应。运动控制方面:需要人形机器人具备高度的精确性和灵敏度、良好的稳定性和平衡控 制能力,精确地模仿人类的行走、跑步、抓取等动作,实时响应各种传感器的输入和 环境变化。智能决策方面:可通过人工智能技术,根据环境、任务和目标等信息,自主地做出最 优的决策,以实现自主导航、任务执行、人机交互等功能,需要高效的算法和强大的 计算能力,以处理大量的信息和数据。人机交互方面:需要对自然语言进行识别与处理,以便机器人能够理解用户的指令、 问题或指导,需要具备情感识别技术,识别用户情感状态,提供更人性化的互动体验。此外,对手势与动作的识别、多模态交互等方面也有着较高的要求。
场景复杂度决定人形机器人运动控制能力需求,根据运动控制能力需求强弱排序,由弱到 强为工业制造<商用服务<极端作业<家用服务,预计人形机器人率先在工业制造场景应用 训练后,最终实现家庭服务场景应用。工业制造场景:工业制造场景特点为单一性和重复性工作,工作特性导致其是人形机 器人应用最易实现落地的场景,并且有利于人形机器人实训获取高质量训练数据。目前已有特斯拉 Optimus、优必选 WalkerS、乐聚夸父人形机器人已经开始在汽车工厂 应用,负责搬运、质检等重复性工作。商用服务:人形机器人商用领域包括餐饮快消、旅游/展馆、教育科研、医疗服务等。商用服务场景关注在于智能交互和替代人工培训环节,人形机器人能够节约培训时 间直接上岗,在小范围的可控条件下能实现少量复杂任务,在展览讲解、科研场景已 经落地。极端作业场景:极端作业场景包括能源化工、灾害救援、水下&太空作业、军事作业 等,各细分场景环境特征差异较大,某一特定特种场景下的训练难以泛化到其他场景, 目前在应对环境特点的运动控制能力、高精度操作能力以及复杂任务智慧生成仍有 待攻克。家用服务场景:人形机器人的家用场景需要使用复杂空间环境、灵活控制、多功能人 机交互,多数时间均在非标准化场景,对高随机性、复杂性场景运动控制要求较高。目前人形机器人暂时未能实现在家用环境应用,未来依靠在工业、商用场景落地后, 经过优化迭代升级,远期有望逐步落地,打开 toC 端需求空间。
人形机器人主要入局者包括元老级公司、初创型公司、跨界公司、原生机器人公司、科技 公司:元老级公司:这类公司包括优必选、波士顿动力、乐聚机器人、钢铁侠科技、伟景机 器人、Engineered Arts 等,这些公司在成立之初便聚焦机器人领域,拥有专业的研 发团队,具备较多的技术积累,但下游渠道相对跨界巨头公司有所欠缺,整体资金实 力也相对弱势。跨界公司:人形机器人跨界公司主要有两类,第一类为特斯拉、小鹏、小米等汽车整 车公司,第二类为消费电子、家电公司,包括追觅、戴森、三星等。该类公司优势在 于资金实力强、商业化能力强、渠道资源丰富,除了特斯拉以外,其他跨界厂商可能 在技术积累方面略弱于元老级人形机器人公司。初创型公司:人形机器人初创型公司包括智元机器人、傅利叶、宇树科技等,创始团 队多是院校及研究所出身或科技巨头企业出身,具备机器人控制或算法方面优质禀 赋,均有一定的融资能力,但是创始团队或在企业经营管理和商业化经验较少,整体 商业化能力、渠道资源仍存在一定短板。原生机器人公司:该类公司在过往的工业机器人、协作机器人、移动机器人等领域有 一定成果,具备多年机器人研发经验和成功的应用案例,在人形机器人方面具备部分 可嫁接、复制的技术积累和研发经验。但原生机器人公司软件开发和技术创新会略弱 于以研发技术为核心的初创型人形机器人公司。科技公司:该类公司最显著的优势在于人形机器人的“智能化”,并且在数据、算法 和算力等方面有较多的积累,具备具身智能大模型产品,整体软件能力和资金实力较强。但大多科技公司缺乏人形机器人硬件设计和制造经验,目前多选择投资人形机器 人整机公司或通过软件与整机公司合作。
当前,人形机器人本体行业处于产业化发展前期,行业对于人形机器人本体的战略意义已 有共识,但其大规模商业化落地的路径仍未真正走通,从人形机器人重要细分赛道和类型 看,可以主要分为“三类公司”,包括本体+大模型均自研、本体自研+大模型合作以及为 机器人厂商提供大模型的科技公司。本体+大模型自研公司:该类公司研发实力较强,主要玩家以特斯拉为首的少数海外 公司,其他玩家主要为国内厂商,包括开普勒、小鹏、宇树科技、达闼、星动纪元、 银河通用、帕西尼感知科技等。机器人公司:该类公司主要聚焦在人形机器人本体研发以及推进量产,大模型主要选 择与外部厂商合作,其中海外公司有 Sanctuary Al、1XTechnologies、Agility Robotics、Apptronik、波士顿动力等,国内公司包括优必选、魔法原子、星尘智能、 乐聚机器人、傅利叶等。大模型科技公司:该类主要是国内外具有较强研发能力,并有相关大模型产品的知名 科技公司,海外的主要玩家有 OpenAI、微软、英伟达、谷歌、PI 等,国内的主要玩家为字节跳动、百度、华为。
1.2 国外公司:特斯拉引领、初创公司跟随
1.2.1 特斯拉:OptimusGEN3 即将发布,计划 25 年小批量部署
全球电动汽车领军企业,人形机器人持续迭代更新。特斯拉成立于 03 年,为全球电动汽 车领域领军企业。Tesla 的机器人项目为 TeslaBot,也叫 Optimus,是 Tesla 在 ElonMusk 领导下开发的一款通用双足人形机器人。21 年 8 月,特斯拉 CEO 马斯克于首届 AIDAY 展 示人形机器人概念机 Tesla Bot。22 年 2 月,特斯拉在提出概念仅 6 个月后成功推出人形 机器人原型机。23 年 12 月,特斯拉发布 Optimus-Gen2,稳定性、灵活度、速度、轻量化 等方面全方位提升。24 年 11 月,特斯拉更新人形机器人视频,展示了机器人单手接球的 运动能力,研发人员指出,还有一些工作需要在年底完成,特别是在扩展触觉传感集成方 面(比以前的手有更多的表面覆盖),通过肌腱进行非常精细的控制,以及减轻前臂的重量。
特斯拉 Optimus 最新方案:共有 30 个躯干执行器(旋转 16+线性 14),单手 22 个手部执 行器。采用了和特斯拉类似自动驾驶技术 FSD 的端到端神经网络控制,这台机器人仅依赖 视觉对物体进行分类,“它的神经网络已经完成了端到端的训练:输入视频,输出控制。” 并配备了全新的双手,能够抓握更重的物体并进行更加精细的操作。根据 TheHumanoidHub 报道,特斯拉即将推出 Optimus-Gen3 人形机器人。
根据特斯拉 Q4 投资者会议,特斯拉计划在 2025 年底累计生产 1 万台人形机器人,2026 年年中提升至 1 万台/月。从开发的角度来看,“Optimus”的“智能”将继续提高,并应 该在某个时候反映出过去一年中 FSD 的快速改进。
1.2.21XTech 公司:采用“无齿轮”设计理念、预计 25 年量产
1XTechnologies 成立于 14 年,原名为 HalodiRobotics,是一家人工智能和机器人公司, 总部位于挪威,致力于生产通用机器人,其主要产品包括工业 EVE 和家用 NEO 两款人形机 器人。
根据 1X 官网,NEO 作为通用双足人形机器人可处理物流、制造、操作机械等工业任务。长 期来看,NEO 未来还可以提供清洁、整理家务以及为行动不便的个人提供支持、获取物品 和陪伴等日常生活服务。NEO 全身被布料包裹让这款机器人更接近于人类,1X 成功开发出无需使用齿轮就能达到人 体肌肉约 80%力密度的电机,不依赖于传统的刚性执行器(可让 NEO 在执行任务时保持安 静),而是利用了仿生设计和更灵活的组件——其身体采用类似人类肌肉组织的结构设计 和非严格的液压系统,其铝芯上覆盖有一层软层,因此坚固之余也很有柔韧性,能够在人 与人之间安全工作。
NEO 采用多方案提升智能化,将部署于选定的家庭优化人工智能模型,距离家用商业化又 迈近一步。NEO 采用具身学习、世界模型、多模型分工等多方案提升智能化:1)具身学 习:NEO 采用了 VRTeleop 技术,通过操作员在现实场景中的指导,让机器人直观理解任 务难度。当数据量达到一定规模,NEO 便掌握了新技能,实现开箱即用的灵活学习能力。2)世界模型:自建仿真环境,让机器人学习和测试新的行为,使其不依赖于预设的程序, 还具备了灵活应对新状况的能力;3)多模型分工:通过导航模型、抓取模型等不同模型 分工合作、配合,独立训练不同策略模型来提升性能。在 Beta 测试阶段,1XTechnologies 将 NEO 部署于选定家庭中,以收集关键数据,优化通用人工智能模型。这些数据帮助 NEO 在使用中不断学习,变得更智能。
OpenAI 领投,从默默耕耘到明星初创,预计 2025 年量产千台 NEO 双足机器人。公司创始人专业性强:1x 公司 CEOBerntBørnich 毕业于挪威奥斯陆大学,专业为机 器人与纳米电子学。AI 副总裁 EricJang,则是布朗大学计算机科学专业的毕业生, 曾在谷歌机器人团队担任高级研究科学家,并于 2022 年加入 1X。资金端:21 年 3 月,公司;23 年 3 月,1X 获 OpenAI 等机构 A2 轮融资,共筹集 2350 万美元。2024 年 1 月,1XTechnologies 完成了由 EQTVentures 领投的 1 亿美元 B 轮 融资。其他投资方还包括三星电子旗下的投资公司三星 NEXT、Nistad 集团、Sandwater 和 SkagerakCapital 等挪威风投公司。量产计划:目前 1X 已计划在挪威和北美大规模生产其首款商用机器人 EVE,并利用 B 轮融资的资金加大即将推出的双足机器人模型 NEO 的研发力度,预计 2025 年生产 数千台 NEO,2026 年规模化量产,2028 年达到数百万台量产目标。
1.2.3FigureAI 公司:Figure02 执行任务能力大幅提升,商业化进展顺利
巨头加持,产品迭代至 Figure02。FigureAI 公司成立于 22 年,团队包括来自 IHMC、波 士顿动力和特斯拉的机器人专家,目标是设计可以应用于人类环境的通用型机器人,让机 器人可以执行各种不同的任务。融资层面,FigureAI 在 24 年 1 月和宝马合作,机器人进 厂后,商业模式逐渐清晰,吸引了包括亚马逊创始人贝索斯、微软、英伟达、OpenAI 等科 技巨头的投资,筹集了约 6.75 亿美元的资金,公司估值达到了 26 亿美元。24 年 8 月, FigureAI 发布软硬件重新设计的人形机器人 Figure02,产品全面升级。
人形机器人 Figure02 全新设计技术突破,AI 推断能力提升 3 倍。Figure01:2023 年 10 月,FigureAl 发布的人形机器人 Figure01,利用 OpenAl 的大 型语言模型,可以与人类进行正常的完整对话,并具备分类识别物品的能力。Figure02:2024 年 8 月,FigureAl 发布的新一代产品 Figure02。相较于 2023 年发 布的首代产品,Figure02 对硬件和软件均进行了革新。Figure02 相对 01 的提升点:1)灵巧手:Figure02 灵巧手自由度达 16 个,相对上一 代产品增加 10 个自由度,具有较高的灵活性和速度;预计手部集成了触觉传感器, 触觉感知能力和操作灵活性提升;2)算力:Figure02 板载计算和 AI 推理能力也较前 代产品提高了 3 倍。3)感知层:视觉、触觉、激光雷达方面均进行较大升级,Figure02 匹配双目相机(上一代为单目)、手部/脚部多个触觉传感器(上一代无)、360 度激光 雷达(上一代为 2D 激光雷达)。
人形机器人 Figure02 技术架构延续 Figure01,智能化能力升级。大脑:Figure02 依然集成了 OpenAI 的 GPT-4o 多模态大模型,相比较于 01 使用 GPT4, 可以进一步提升机器人的视觉理解和常识推理能力,实现语音-语音的推理和视觉推 理,能够与人类进行语音交互,听懂并遵循人类指令,机载计算和 AI 推理能力提升 3 倍。小脑:Figure02 延续使用 01 的机器人技能行为学习,类似 RT-X 机器人控制模型,利 用神经网络学习抓取和放置策略,使用模型预测控制器来确定脚步位置和保持平衡并 遵循所需的机器人轨迹所需的力,结合步态控制以完成机器人的基本运动,确保了机 器人在执行动作时的安全性和平衡性,未来将持续优化提升动作执行能力。
Figure02 商业化路径逐渐跑通,量产奇点渐行渐近。24 年 12 月 Figure02 交付其他商业 客户,并已经执行工作任务,Figure 实现在非宝马客户外的销售,实现创收“0-1”的突 破。随着商业化进程推进,公司量产规划开始提速,25 年预计迁入新生产基地,开始理性 的小批量生产,中远期迭代升级量产版本 Figure03 后,预计将开启大规模生产。1 月 31 日,Figure 创始人 CEO Brett Adcock 发布 Figure 商业化进展:签约了其第二个商业化 客户,且是美国最大的公司之一,并在去年签约的 BMW 和新客户之间,其中一条客户线将 给 Figure 4 年内带来 10 万台 Figure 部署的潜力。
1.2.4SanctuaryAl 公司:PhoenixGen8 改用轮式方案,灵巧手处于行业头部
SanctuaryAl 人形机器人产品已迭代至第八代产品,成熟度较高。SanctuaryAI 公司成立 于 18 年创始团队软件背景强大,包括 D-Wave(量子计算领域的先驱)创始人兼首任 CEOGeordieRose,以及 Kindred(首家在生产机器人中使用强化学习的公司)的核心成员 SuzanneGildert、OliviaNorton 和 AjayAgrawal。SanctuaryAI 在成立不到 8 年的时间, 人形机器人产品已经迭代至第八代产品——PhoenixGen8。
SanctuaryAl 商业化进程顺畅,携手微软推进通用人形机器人大模型落地。融资方面通过 多轮融资已经具备较强资本实力;在商业化落地方面,公司产品将落地麦格纳汽车零部件 工厂;智能化方面,2024 年 5 月,公司与微软合作研发大型行为模型(LBM),进一步推进 通用人形机器人技术的应用。通过这些融资和合作,SanctuaryAI 正在加速推进其人形机 器人技术的研发和商业化应用。
战略调整,PhoenixGeneration8 改做轮式人形机器人。SanctuaryAIPhoenixGen7 是 24 年 4 月发布的双足人形机器人,但 2024 年 12 月 16 日,SanctuaryAI 推出了 PhoenixGen8, 产品形式发生较大变化,从双踏板腿改为轮式底座人形机器人。
PhoenixGen8 注重提升软件和灵巧手能力,灵巧手自由度领先。自研 CarbonAI+微软合作+英伟达合作加码软件能力。1)自研 CarbonAI:不同于传统 机器人系统用于解决特定的、单一的任务,CarbonAI 系统模仿人脑中的子系统,例如 记忆、视觉、声音和触觉,是使用深度学习、强化学习以及物理世界模拟训练的人形 通用机器人认知架构。2)微软合作:24 年 5 月 SanctuaryAl 与微软合作加强 AI 研发, 并利用微软 Azure 云资源处理人工智能工作负载;3)英伟达合作:英伟达 GR00T、 Isaac 赋能 SanctuaryAl 大模型能力。
灵巧手:根据美国劳工统计局,约 99%的工作需要手指精细操作。PhoenixGen8 灵巧手 采用微型液压阀,功率密度会比机电系统驱动方法高一个数量级,灵巧手速度、可控 性更强,PhoenixGen8 有望在广泛的工业操作任务中逐步落地。对比市场竞争对手灵巧手自由度:PhoenixGen8 自由度达 21 个,自由度多于 OptimusGen2(11 个)、1XNEO(20 个)、Figure02(16 个)、远征 A2(19 个),SanctuaryAI 灵巧手自由度领先。
SanctuaryAI 新型触觉传感器技术提高通用机器人的速度和成功率,并且集成触觉技术可 为更高性能的具体化 AI 模型提供更大容量和更丰富的数据。
根据 SanctuaryAI 官网,24 年 11 月 SanctuaryAI 联合创始人兼 CEO 在内的近 30 人离职, 后续量产、商业化进展推进或增添一定不确定性。
1.2.5Apptronik 公司:注重执行器和模块化设计,牵手谷歌提升智能化
与 NASA 深度合作,23 年推出人形机器人产品 Apollo。Apptronik 脱胎自得克萨斯大学奥 斯汀分校的人类中心机器人实验室,该公司与 NASA 持续深度合作,团队成员曾参与 2012- 2013 年的 DARPA 机器人挑战赛,赛期间为 NASA 机器人 Valkyrie 工作,此后在 2022 年 9 月也与 NASA 进行深度合作,为太空探索做贡献。2023 年 Apptronik 发布人形机器人 Apollo, 定位为与人类一起工作或在家庭、医院等场景服务人类的通用人形机器人。
Apptronik 首款通用人形机器人 Apollo 模块化设计,灵活性、续航高。Apptronik 公司于 2023 年 8 月推出了其首款通用人形机器人——Apollo,这款机器人身高约 172 厘米,体 重 72.6 公斤,设计初衷是与人类协同工作,适用于工厂、医院、家庭等多种场景。模块 化设计:ApolloApollo 多部件采用模块化设计,如腿部可更换为固定桩,满足多种应用场 景需求;Apollo 电池支持热插拔设计,每块电池续航时间为 4 小时,以解决人形机器人续 航痛点。
人形机器人 Apollo 核心在于执行器和模块化设计,强调物理智能。执行器:迭代超 35 次,形成强大的“物理智能”。Apollo 模仿人类的肌肉群分布,利 用迭代超 35 次的执行器,构建了其 30 个不同的肌肉群,负责执行基本的动作和活动 能力。模块化:设计根据不同任务需求灵活调整各个部件,实现高效维护和功能扩展。头部:可以放置不同的传感器,当被用于户外时可根据需要添加激光雷达。胸部:躯干可以有效地与腿部分离并安装到轮式底座上。电池:支持热插拔设计,以方便人形机器人续航。末端执行器:可用单自由度的手和更简单的末端执行器来完成既定任务。“制造一个可以做数千种不同事情的机器人”。Apollo 机器人模块化设计使其能够在物流、 制造、建筑、石油和天然气、电子产品生产、零售、送货上门、老年护理等领域灵活应用。
1.2.6Agility Robotics:Digit 主打物流配送,建设机器人工厂助力量产加速
Agility Robotics 成立于 2015 年,是从俄勒冈州立大学拆分出来的机器人公司。16 年 Agility 发布机器人产品 Cassie,Cassie 为动态行走机器人,可以穿越崎岖的地形并跨 越障碍。19 年 2 月,Agility 在 Cassie 基础上改进并推出人形机器人 Digit,于 20 年上 市。
发布新版 Digit,主要用于物流场景。23 年 3 月,Agility 推出新版 Digit 人形机器人, 该版 Digit 机器人身高 175 厘米,体重小于 65 公斤,最多可承载 16 公斤,采用可充电锂 电池供电,续航能力达 16 小时。相比旧版,新版 Digit 增加了头部和机械手,安装头部 可以提供人机交互(HRI)焦点,手部呈小爪状,可以在保持平衡的状态下搬运和装卸货 物。根据 Agility 官网,新版 Digit 专为物流工作设计,目前主要用于搬运仓库的手提 袋、包裹,未来还计划应用于货物卸载、配送等工作场景。
Digit 开创人形机器人历史上首次投入商业化运作先河。根据 Agility 官网,23 年 10 月, Digit 人形机器人获得亚马逊使用测试,主要用于帮助亚马逊仓库员工拾取和移动空手提 箱。经过巨头的“蹚雷”成功,全球最大的纯合同物流供应商 GXO 与 Agility 签订长期协 议,在物流运营中全面部署 Digit,Digit 开创人形机器人历史上首次投入商业化运作先 河。
打造全球首座人形机器人工厂,Digit 量产加速。根据 Agility 官网,Agility 从 22 年开 始建设 RoboFab 机器人制造工厂,该工厂占地 70000 平方英尺,目前该工厂已经投产一 年,产能达数百台,未来年产能将拓展至 10000+台。随着商业模式跑通、产品迭代以及工 厂产能爬坡,预计 Digit 商业化收入将加速扩张。
1.2.7 波士顿动力:液压转向全电驱动,商业化进程推进
深耕机器人领域三十余年,机器人技术领先。波士顿动力成立于 92 年,为美国著名机器 人公司。1)在四足机器人领域,创始人 Raibert 早在 86 年仍在麻省理工学院任职期间便 开发出第一台能够行走和奔跑且完全动态稳定的四足机器人。05 年,波士顿动力与美国 国防高等研究计划署合作,推出四足机器人 BigDog。其后,波士顿动力持续进行机器人研 究,并推出 LS3、WildCat、Spot 等机器人产品。2)在人形机器人领域,波士顿动力于 09 年推出双足机器人 Petman,主要用于检验美军防护服性能和军事设备。其后,波士顿动力 在 Petman 基础上改进,于 13 年发布人形机器人 Atlas。13 年至今,波士顿动力不断改进 Atlas 性能,现已具备翻越障碍物、空中转体、后空翻,在狭窄地形中自主导航等能力。
人形机器人 Atlas 机动灵活,可完成较多高难度动作。Atlas 人形机器人高 1.5 米、重约 80 千克,自由度 28 个(液压关节),配备 RGB 相机和深度传感器。Atlas 的膝关节扭矩高 达 890N·m,髋关节扭矩达 840N·m,步行速度达 1.5m/s。根据波士顿动力 21 年发布的 Atlas 跑酷视频,Atlas 可以顺利完成跃平衡木、过斜坡、连续后空翻等动作。23 年 1 月, 波士顿动力发布 Atlas 人形机器人最新视频,视频中 Atlas 在工地给人类当助手,并完成 了搭桥、爬楼、飞身旋转、向人类扔工具包、前空翻等灵敏动作。
Atlas 由液压转向全电驱动转型。液压系统零件多、制造复杂,还存在漏油等稳定性问题 (Atlas 曾出现过液压油从双膝喷射而出的状况),并且液压驱动的机器人还需要一整套 液压系统,成本远高于电驱动。2024 年 4 月波士顿动力宣布放弃液压版 Atlas 研发,转 而发布了全电驱动 Atlas。
电动 Atlas 增加旋转关节,助力 Atlas 从研究平台向商业化产品转向。电动 Atlas 增加了 脖子、腰部的旋转关节,可实现 180 度旋转,能够帮助机器人在工厂工作中减少移动,降 低动态平衡需求和提升工作效率。
电动版 Atlas 工厂环境测试成功,商业化进程或将加速。电动版 Atlas2024 年 10 月进厂, 并且在 MPC(模型预测控制)下,实现完全自主地在储物柜之间搬动汽车发动机零件。根 据 BostonDynamics,Atlas 工厂测试较为成功,预计 25 年开始在韩国现代汽车工厂开始 进行试点测试。根据 RobertPlayer,公司计划未来将产品投放于工业、物流等流域,推动 产品商业化进程。
1.3 国内公司:科技、初创、传统车企多领域发力
1.3.1 优必选:全新一代工业人形机器人实训顺利,有望开启规模交付
优必选成立于 12 年,从人形机器人的核心源动力伺服舵机研发起步,逐步推出了消费级 人形机器人、教育智能编程机器人、商用服务机器人、智能巡检机器人等产品。18 年优必 选推出大型机器人 Walker,成为中国首家实现人形机器人商业化的企业。根据弗若斯特 沙利文,在我国教育智能机器人领域,优必选 22 年市占率 22.5%,位居国内第一;在我国 智能服务机器人领域,优必选 22 年市占率 2.8%,位居国内第三。
优必选在机器人领域拥有两大核心技术:伺服驱动器、运动规划和控制技术
伺服驱动器
优必选伺服驱动器技术领先,0.2-200N·m 扭矩领域实现量产。伺服驱动器-机器人关节 是开发机器人控制和运动能力的关键硬件。根据优必选招股说明书援引弗若斯特沙利文信 息,优必选是全球少数将集成多个伺服驱动器为关节的服务机器人商业化的公司之一,是 全球少数实现多系列伺服驱动器量产及实际应用的公司之一,也是全球少数完成小扭矩到 大扭矩(扭矩从 0.2N·m 到 200N·m)伺服驱动器批量生产的公司之一。凭借伺服驱动器 的领先优势,优必选人形机器人的运动更加精准,产品自由度最高达 41 个,可顺利抓取 不同形状和大小的物体。
运动规划和控制技术
机器人运动规划和控制是指实时控制及管理机械移动部件的位置、速度及力量,以实现根 据预期运动轨迹及特定运动参数进行运动,是人形机器人的关键核心技术。优必选在该领 域布局的技术包括步态规划和控制算法、稳定控制算法和柔性控制算法。
步态规划和控制算法:优必选步态规划和控制算法可实现步态规划及平衡控制,实现 机器人的正常行走。步态规划帮助机器人实现行走、上下楼梯、跳跃等功能的规划;平衡控制使机器人能够在复杂的表面上行走,防止潜在的干扰,提高机器人步行的稳 定性、稳健性及环境自我适应能力。
稳定控制算法:优必选将稳定控制算法应用人形机器人中,使机器人实现稳定控制能 力:1)倾倒恢复能力:受到外力影响时,优必选机器人可在移动过程中纠正步伐频 率及落脚点,提升行走稳定性。2)单腿平衡能力:通过单腿平衡能力,优必选机器 人不会被轻易推倒,稳定性强且能完成一系列不同的动作。3)动态平衡能力:优必 选采用了力位混合控制算法,使机器人能够在不稳定的坡地及地面上保持平衡。
Walker 系列迭代升级,发布 WalkerS1 工业人形机器人。2024 年 10 月优必选发布全新一 代工业人形机器人,WalkerS1 身高 1.72 米,体重 76kg,最大关节扭矩提升至 250Nm;该 产品具备通用任务多模态规划大模型、学习型全身控制、行业首创语义 VSLAM 导航,有望 在汽车等工业领域加速落地。
WalkerS1 已在多个汽车工厂实训,预计 25Q2 开始规模交付。WalkerS1 与多个汽车工厂合 作进行实训,包括比亚迪、东风柳汽、吉利、一汽红旗等,该产品还在富士康、顺丰等 3C、 物流企业开启实训。工厂实训能够推动关节稳定性、结构可靠性、运动控制等迭代更新, 目前 WalkerS1 解决了工业场景中人形机器人算法和软件系统稳定性的技术难题,预计 WalkerS1 在 25Q2 有望开始规模交付。
1.3.2 宇树科技:春晚闪亮登场,市场影响力提升
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