2023年10月工信部印发的《人形机器人创新发展指导意见》提出，到2027年构建具有国际竞争力的人形机器人产业生态，综合实力达到世界先进水平。人形机器人集成人工智能、大数据、大模型以及高端制造、新材料等先进技术，可应用于工业制造、医疗护理、教育、娱乐、军事等场景，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。目前，全球手机企业、车企、互联网科技企业纷纷跨界入局人形机器人赛道，涌现出巨大商业机会。据高盛预测，到2035年全球人形机器人市场将达1540亿美元。

    人形机器人是指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，被视为实现具身智能的最佳形态之一。它将人机协作交互模式从被动交互变为主动交互、自然语言交互，或将成为真正意义上的“智能终端”。

    人形机器人的技术难点在于模仿人“感知-认知-决策-执行”过程，包括智能AI芯片、运动控制、环境感知、操作等四大核心系统

    智能AI芯片系统：人形机器人的“大脑”。包括负责数据处理和算力的存储器和智能芯片。如实现数字、图像、声音等多种类型数据处理的主控芯片、各类功能实现所需的MCU和IGBT，还增加体现算力水平的半导体芯片、用于人机交互的面板玻璃等。

    运动控制系统：人形机器人的“骨骼和肌肉”。包括能量管理系统和动作执行系统，如减速器、伺服系统等。其中，伺服系统是核心部件，影响人形机器人运动精度、控制速度及稳定性，按控制命令要求对功率进行放大、变换与调控等处理，使驱动装置输出力矩、速度和位置等达到灵活方便的效果。

    环境感知系统：人形机器人的“神经系统”。人形机器人感知主要依靠内部及外部传感器，将内部信息和环境信息从原始信号转变为机器人能够应用和处理的数据，为控制和决策系统做出适当响应提供数据参考。内部传感器包括位置、速度、加速度、压力、力矩、姿态等传感器；外部传感器包括激光雷达、嗅觉传感器、视觉传感器、语音合成、语音识别等传感器。

    操作系统：人形机器人的“驱动器”。包括硬件抽象描述、底层驱动程序管理、共用功能的执行、程序间消息传递等。机器人领域常见开源操作系统和框架包括ROS（Robot Operating System）、 Android Robotics等。

人形机器人应用潜能巨大，多场景应用正不断“播种”

    劳动力替代：在制造业、服务业、太空探索、工业物流等领域，人形机器人可替代人类完成重复性、危险或精细操作，提高生产效率和安全性。如特斯拉Optimus通用人形机器人或率先在特斯拉汽车工厂进行应用；亚马逊、GXO等开始在仓储物流场景中测试人形机器人Digit。

    医疗保健：人形机器人在医疗和康复领域能够发挥关键作用，可协助医生进行手术、照料康复病人等。如美国汉森研发Zeno小型人形机器人，用于自闭症谱系障碍的诊断和治疗；傅利叶智能发布的通用人形机器人GR-1会率先在康复陪护等民生场景中落地。

    家庭服务：随着人口老龄化和劳动力短缺，人形机器人在家庭服务领域具有巨大市场潜力，可照料老人和儿童、充当家务助手等。如谷歌Deep Mind团队与斯坦福大学、伯克利大学合作推出“Mobile ALOHA”，可实现清洗平底锅、炒虾仁、和人击掌、扫地等动作。

    教育培训：人形机器人可作为教育和培训工具，特别是在编程、机器人技术等领域，为学生提供实践和互动学习机会。如法国Aldebaran教育科研用人形机器人NAO在国内获得不少用户；大疆推出人形机器人RoboMaster S1，通过编程和机器人竞技，培养学生科技素养和创新能力。

    休闲娱乐：人形机器人在娱乐产业有广泛应用前景，可提供角色扮演、互动游戏等服务。如优必选Walker系列机器人和熊猫机器人优悠已成功应用于主题公园、展览和演艺等场景；软银推出一款情感机器人Pepper，具有情感识别和表达能力，主要用于客户服务和娱乐领域。

重点细分赛道：国内外差距逐步缩小，部分赛道国产替代加快

    人形机器人减速器、伺服系统和控制器、传感器等是企业竞争的重点细分赛道，其中减速器、伺服系统和控制器三大核心零部件成本合计占比超70%。

    减速器：RV减速器被日本垄断，精密行星减速器德国领先。减速器一定程度决定人形机器人精度和负载，占人形机器人成本35%左右。RV减速器市场被日本纳博特斯克垄断，国内主要有双环传动、秦川机床、中大力德、南通振康等企业发展国产RV减速机产品，但转动精度和传动效率与国外有差距。精密行星减速器市场主要被德国纽卡特、威腾斯坦、赛威传动等企业占据。谐波减速器市场中我国绿的谐波等国产品牌市占率不断提升，基本可实现国产替代，在减速比、输出转速、传动精度等方面与国外品牌差距明显缩小。

    伺服系统：日系、欧美系和国内厂商均有参与，我国伺服系统市场规模增长较快。日系企业包括安川、三菱、三洋、欧姆龙、松下等公司，主要为小型功率和中型功率产品；欧美系品牌包括西门子、博世力士乐、施耐德等公司，在大型伺服具有优势地位。国内厂商包括汇川技术、埃斯顿、台达、禾川科技、步科和森创等。据《中国伺服系统市场前景及投资机会研究报告》显示，2022年我国伺服系统市场规模约170亿元，同比增长16.4%。

    运动控制：国内外大型机器人及专业控制系统厂商以自主研发为主。控制系统参与者包括两类：主流大型机器人厂商自主研发控制器和控制算法，如KUKA、发那科等；专业控制系统厂商单独售卖控制器，提供可扩展和二次开发的硬件和软件平台，如KEBA、贝加莱等。国内机器人生产厂商均自主研发控制系统，如新松机器人、埃斯顿、华中数控等，也诞生一批专业控制系统服务商，如固高科技、英威腾、卡诺普等。

    传感器：国内外企业推出视觉、力觉等方面传感器商业产品。视觉传感多采用3D视觉、激光雷达、毫米波雷达等，涉及硬件相机和视觉软件。3D视觉受自动驾驶应用前景影响，国内近20家相关公司获得大量融资，约10家推出商业产品。力觉是六维力传感器，世界领先者如SCHUNK、OnRobot、Robotiq 等机器人末端工具企业，深圳耐特恩、上海佳安智能、广西宇立仪器等国内企业已有产品在售。

国内外重点企业加快推动人形机器人商业化布局

    Agility Robotics：产业化进展最快，将打造全球首家人形机器人工厂。成立于2015年，2020年被福特公司收购，2017年推出第一个双足机器人Cassie，2020年推出Digit。正在美国俄勒冈州塞勒姆建造一座占地7万平方英尺的“RoboFab”制造厂，每年可生产1万多台Digit人形机器人，预计将于2024年开始向客户供货，2025年开始全面上市。

    1X Technologies：融资1亿美元，将推出第二代新型双足机器人NEO。成立于2014年，致力于打造与人类一同劳动的通用型机器人。2022年首次取得商业突破，签署至少140台EVE机器人的分销合同，为美国商业场所提供安保服务。其研发的NEO双足式人形机器人初现具身智能形态，2023年完成由Open AI创投基金领投的2350万美元A2轮融资，2024年1月完成1亿美元B轮融资，将推出第二代新型双足机器人NEO。

    科大讯飞：推出具身智能人形机器人，“讯飞超脑2030计划”加速。成立于1999年，智能语音、自然语言理解、计算机视觉、AI大模型等技术领先。2022年启动“讯飞超脑2030计划”，2023年在全球1024开发者节上，推出具身智能人形机器人，加速“讯飞超脑2030”进程。

    宇树科技：四足机器人“佼佼者”，切入人形机器人领域，推动产品商业化。成立于2016年，全自研电机、减速器、控制器、激光雷达等机器人关键核心零部件和高性能感知及运动控制算法，在四足机器人领域全球技术领先。2023年发布国内首台能跑的通用人形机器人H1，售价不到9万美元，价格优势明显。

    达闼：软硬件自研，预计2025年量产XR4。成立于2015年，达闼人形双足机器人XR4“七仙女”亮相于2023世界机器人大会，由达闼全栈自研，搭载海睿云端大脑操作系统，集成多模态大模型RobortGPT，并创新性引入并联驱动结构的智能柔性关节技术，解决机器人关键零部件“卡脖子”问题，2025年将实现规模量产。

人形机器人面临成本、技术等多重挑战，未来发展任重道远

    高昂成本较大程度限制人形机器人生产和应用。目前已发布的人形机器人成本和售价普遍在10万美元以上，Atlas和ASIMO成本甚至高达200万美元，高昂成本限制人形机器人生产和应用。若人形机器人具备和人一样的产出价值，其成本越低、经济性越高，对人形机器人需求越强烈，未来还需深化人形机器人技术迭代、工艺创新等推动其降本。

    自由度、稳定性、持续性等亟待提升。人形机器人自由度越大，潜在应用场景越广。理论上其自由度应趋近于人的关节数量（78个），但目前平均自由度约36个，与理论目标有一定差距。此外，人形机器人续航能力是提升工作时长的关键，但已发布的人形机器人平均续航5.3个小时，与理想状态有较大差距。同时还亟需进一步深化运动控制等技术，提升人形机器人稳定性。

    权利义务、安全性等问题亟待解决。随着人形机器人规模化商用普及，权利义务、安全性等问题将逐渐浮现出来。如人形机器人是否应拥有与人类相似的权利和义务，如何保护用户隐私和数据安全；如何保证人形机器人在工作过程中不会对人类造成伤害，如何防止其被用于恶意目的；如何制定人形机器人交通法规，如何保护人形机器人知识产权等，亟待重视和解决。

    来源：成都市科学技术发展战略研究院（成都市科学技术顾问团顾问咨询中心），根据公开资料综合整理