一
人形机器人简介
01
概念定义
人形机器人是一种模仿人类的外观和行为的仿生通用机器人，具有擅长处理复杂多样任务、易于融入人类日常活动等特点，其设计功能目标是在工厂和商业活动中替代人进行工作，或在日常生活中帮助和服务人类。
根据不同的使用需求和场景，人形机器人可分为基础版整机和功能型整机两大类。基础版整机主要面向功能深度开发和一般应用需求，打造具有类人外观、双腿行走、双臂双手灵巧操作等基础要素的通用平台，具体包括小型人形机器人和全尺寸人形机器人等类别。功能型整机是在基础版全尺寸人形机器人的基础上，主要面向民生、制造、特种等特殊应用场景，根据需求对产品特定能力进行强化，具体包括低成本交互型人形机器人、高精度型人形机器人、高可靠型人形机器人和高运动性能型人形机器人等类别。
人形机器人是当前世界机器人领域最活跃的焦点，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，已成为全球主要国家和地区科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。
02
应用设想及价值意义
结构及功能特点
人形机器人是一种通用机器人。为应对不同工作任务，相比于针对单一任务设计的专用机器人，通用机器人的关节自由度更多、整体结构也更加复杂，导致其总体运行效率和精度相对降低。因此，人形机器人更擅长于处理复杂多样的工作任务，不擅长处理简单重复、对运行效率要求高的工作。
人形机器人是一种仿人机器人。顾名思义，人形机器人总体上是参照人类身体特征进行设计，其运动特性大致与人类相当，其外观特征也让人类用户更感熟悉。因此，人形机器人更擅长在人类工作生活的环境中辅助或替代人类进行工作，擅长与人类交互，不擅长原本人类难以执行的任务。
应用设想
基于其结构及功能特点，人形机器人有望率先在工业领域实现示范应用，在特种领域将逐步替代人类，并将于成熟度较高后在民生领域实现大规模应用。
在工业领域，经过数十年发展传统工业机器人及智能化产线已具有很强的工作能力，但实际生产中仍有一些特殊环节依赖于人工作业，进一步使用传统工业机器人应对此类工作需要付出很高的代价，同时招工难、用工贵的问题愈发凸出，因此使用人形机器人就成为了理想方案。
在特种领域，在诸如火灾救援现场、矿井下、核电站、化工厂等危险和极端环境中，为了保护生命安全由机器人完全替代人类进行作业是必然趋势，同时该类任务多有环境恶劣、路况未知、操作复杂等特点，传统的轮式或多足机器人可应对的任务有限，人形机器人可以“手脚并用”移动和灵巧操作的特性具有独特优势。
在民生领域，人形机器人极强的通用性使其可以应对如家务等复杂多样的任务需求，人形机器人与人类相似的结构使其可以完美适配人类生活环境，人形机器人与人类近似的外观又使其可以更好完成情感陪伴等任务。
价值意义
带动机器人全产业链发展。人形机器人的发展引导产业上下游企业加强资源互通共享，协同突破一批关键共性技术和基础部组件产品，而上述成果也可在其他种类机器人领域广泛应用，由此反哺带动机器人全产业发展。
驱动经济增长。人形机器人发展潜力大、应用前景广，远期全球人形机器人市场规模有望达到万亿美元量级，随着其技术的不断成熟和应用的快速拓展，人形机器人将逐步发展为驱动经济增长的重要引擎。
推动人类社会发展。一方面推动人类生活方式变革，人形机器人将是未来智能化生活的核心枢纽和重要的商业入口。另一方面推动人类全面重新分工，促进社会生产力跃上更高台阶，将人类从低价值和重体力的工作中解放出来，更可以解决养老、康复护理、家政服务等劳动力短缺行业的燃眉之急。
03
产业链全景图
从产业链视角看，人形机器人产业链可分为上游基础部组件及软件、中游整机制造和下游系统集成与应用三大环节。
图1：人形机器人产业链全景图
基础部组件及软件
人形机器人基础部组件及软件由结构组件、执行器、传感器、控制器、动力能源和软件等二级环节组成。其中，结构组件包括轻量化骨骼、仿人机械臂、仿人灵巧手和仿人腿足等，执行器包括电驱动执行器、液压伺服执行器和气动伺服执行器等，传感器包括视觉传感器、听觉传感器、力传感器、触觉传感器（电子皮肤）、嗅觉传感器和姿态传感器等，控制器包括高算力主控制器、高性能运动控制器和智能感知规划决策芯片等，动力能源包括高能量密度电池、智能电源管理系统、电池组优化匹配系统和动力能源总成等，软件包括操作系统、中间件、开发平台和工具包等。
整机制造
人形机器人整机由基础版整机和功能型整机两个二级环节组成。其中，基础版整机包括小型人形机器人、全尺寸人形机器人等，功能型整机包括低成本交互型人形机器人、高精度型人形机器人、高可靠型人形机器人和高运动性能型人形机器人等。
系统集成与应用
人形机器人系统集成与应用由特种领域、工业领域、民生领域和其他领域四个二级环节组成。其中，特种领域应用包括安防巡逻、危险作业、应急救援、太空作业等，工业领域应用包括装配、转运、检测、维护等，民生领域应用包括医疗康复、养老陪护、家政服务、娱乐表演、商业服务、教育培训、农业作业、仓储物流等，以及其他应用领域。
04
国外发展历程
日本
早稻田大学于1967年启动人形机器人研究，并于1972年开发出世界上第一台真正意义上具有行走能力的全尺寸人形机器人WABOT-1，后于1984年开发出可进行对话和表演的WABOT-2。本田公司于上世纪八十年代启动人形机器人研究，于2000年推出的Asimo可完成上下楼、奔跑和踢球等动作，后于2017年推出了针对应急救援设计的E2-DR。丰田公司于2017年开发出的远程控制机器人T-HR3系列可以将操作人员的动作映射到机器人上，后于2021年推出家庭保姆机器人Busboy。此外，日本还有软银机器人公司于2014年推出的社交机器人Pepper，东京大学于2014年推出的高速双足机器人Achires，后于2018年推出Kengoro和Kenshire，大阪大学于2015年展示超仿真机器人Erica。
美国
美国波士顿动力公司成立于1992年，在经过长期技术开发积累后于2009年推出了人形机器人PERMAN，后于2013年推出了Atlas，Atlas系列机器人在运动控制方面实现较大突破，其可以在复杂环境下实现快速稳定的行走，同时可以做出跳跃、后空翻等动作。特斯拉公司于2021年公布了其人形机器人计划“Tesla Bot”，并于2022年公开展示了原型机Optimus，特斯拉通过开创性地采取优化硬件细节、提速软件开发，借助现有资源、降低制造成本，以及打造明星项目、汇聚关键要素等方式，有效提升了产品开发效率、压减了产品成本和售价，Optimus预计售价在2025-2030年之间开启量产，售价约2万美元、远低于正在开发中的同类产品。美国航空航天局和通用汽车公司于2010年开始联合研发第二代人形机器人Robonaut-2，期望其在汽车制造和航天航空领域都能发挥重要作用，并于2011年通过“发现”号航天飞机将其运往国际空间站，使其成为人类史上首个太空机器宇航员，美国航空航天局还于2023年宣布正与澳大利亚伍德赛德能源公司开展合作，通过将人形机器人Valkyrie派往石油钻井平台担任操作员提升其远程操作能力，从而提高无人驾驶和海上能源设施的安全性和效率，并为人形机器人参与未来太空任务收集有价值的数据。此外，加利福尼亚大学洛杉矶分校研发出高速双足机器人ARTEMIS，麻省理工学院研发出重型操作机器人HERMES，美国加州理工学院研发出Amber，Figure公司推出了通用型重型操作机器人Figure 01，Apptronik公司研发出通用人形机器人Apollo，Agility Robotics公司推出了Cassie和Digit。同时，近年来美国人工智能领域公司也愈发重视参与人形机器人研发，例如英伟达推出了人形机器人通用基础模型GR00T。
俄罗斯
俄罗斯“仿生人技术”科研生产联合体于2011年开始研发用于应急救援的Fedor系列人形机器人，该机器人可被远程控制，也可自主执行语音命令，俄罗斯于2019年将其运往国际空间站执行任务。2021年“仿生人技术”科研生产联合体称其正在开发Teledroid人形机器人，该机器人结构近似无腿人体躯干，将由位于空间站或飞行控制中心的穿戴特殊服装的操作员对其进行控制，将于2025年前完成开发，同年俄罗斯国家航天集团称其正与“能源”火箭航天集团公司合作研制太空行走人形机器人。此外，俄罗斯Promobot公司打造出一款面部仿真人形机器人，可执行导购、迎宾等任务。
欧洲其他国家
意大利科学研究院开发的iCub系列可以实现抓取东西、跳舞、玩捉迷藏游戏等功能，还与比萨大学联合研发了消防救援机器人WALK-MAN。英国Engineered Arts公司推出了具有丰富表情和动作细节的Amca，以及侧重于与语言交互功能的RoboThespian。挪威1X Technologies公司推出了用于安保巡逻的四轮底盘人形机器人呢EVE，正在开发双足人形机器人NEO。德国慕尼黑工业大学开发出高速双足机器人LOLA，卡尔斯鲁厄理工学院开发出双臂协作机器人ARMAR。西班牙Macco Robotics公司推出了人形机器人调酒师KIME，PAL Robotics公司推出了REEM-C和主要用于工业领域的TALOS。
二
产业现状与趋势
01
产业规模及预测
2026年中国人形机器人产业规模将突破200亿元。在2022年及之前较长时期，中国人形机器人产业持续处于基础研究和技术积累阶段，主导产品多为用于教育的小型人形机器人，以及少量用于实验、展览、演出等场景的全尺寸人形机器人。2023年，人形机器人产业进入爆发期，在学术界、产业界、政府、资本等多方通力协作下，人形机器人发展势能快速释放，“行业老兵”乘势发展壮大甚至成功上市，同时涌现出一批有较强创新实力的初创企业，产业规模增长至39.1亿元，同比增长85.7%。在政府引导和投资驱动下，2024和2025年人形机器人产业将持续高速增长，一批领先产品将开始小规模量产，同时也将有更多其他行业企业跨界入局。在2026年及之后，人形机器人产业发展的主要驱动力将逐渐转变为市场需求拉动，而前期市场拉动作用将相对有限，加之产业规模基数的增大，人形机器人产业规模增速将逐步回落。
图2：2021-2026年中国人形机器人产业规模及预测
功能性整机发展潜力较高。当前人形机器人产业仍处于发展初期，基础版整机在产业中占据主导地位，应用于教育等场景的小型人形机器人发展相对成熟，2022和2023年基于功能深度开发等目的打造的全尺寸人形机器人发展逐步提速。未来，随着基础版整机的持续完善和针对特定场景开发功能模块的不断成熟，以及市场需求逐渐释放，功能型整机将逐步占据主流，未来发展潜力巨大。
图3：2021-2026年中国人形机器人产业结构及预测
02
驱动和阻碍因素分析
中国加快构建人形机器人政策体系，推动产业跃升发展。一是推动人形机器人创新发展，2023年11月工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》，该政策通过完善顶层设计全面推进人形机器人产业布局，提出到2025年初步建立人形机器人创新体系、整机产品达到国际先进水平、孕育开拓一批新业务、新模式、新业态，到2027年产业综合实力达到世界先进水平、成为重要的经济增长新引擎等发展目标，部署了突破关键技术、培育重点产品、拓展应用场景、营造产业生态和强化支撑能力五大重点任务，最后为顺利推进该政策的落地实施提出了四项保障措施。二是开展人形机器人揭榜挂帅工作，2023年9月工业和信息化部办公厅发布《关于组织开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》，其中人形机器人是4个重点方向之一。三是建设人形机器人标准体系，2023年8月工业和信息化部等四部门印发《新产业标准化领航工程实施方案（2023─2035年）》，设立了前瞻布局未来产业标准研究的重点任务，并将人形机器人作为未来产业的关键领域之一。上述政策措施均为产业突破瓶颈、跃升发展奠定坚实基础。
多地高度重视规划引领，积极强化政策支持。自2023年以来多地政府通过针对性制定政策措施支持本地人形机器人产业发展、力图抢占发展先机，其中北京、上海和广东的支持力度相对突出，安徽、浙江、山东、重庆等其他地区政府也积极跟进。
表1：部分省（市）人形机器人产业相关政策
经济
世界经济复苏乏力或使终端用户推迟探索应用人形机器人。2023年世界经济增长动能不足，国际货币基金组织预计全球经济增速将从2022年的3.5%放缓至2023年的3.0%和2024年的2.9%，远低于2000-2019年平均3.8%的历史水平，同时发达经济体的增长率预计将从2022年的2.6%放缓至2023年的1.5%和2024年的1.4%。中国经济持续回升向好的基础还不稳固，有效需求不足，社会预期偏弱。在此背景下，多数工业和服务业企业倾向于采取保守经营策略、推迟对人形机器人等未来项目的试用和投资，例如2023年中国制造业固定资产投资增速比2022年下降2.6%，家庭和个人也倾向于减少消费支出，对用于教育和娱乐领域的人形机器人销售带来压力。
社会
人民对工作生活品质要求提高和人口增长减缓将持续推高人形机器人市场需求。随着中国经济和社会的快速发展，一方面，人民对工作生活的品质要求提升，即不希望做工作环境差、待遇低的工作，企业对生产运行效率的期望提高，即希望用的技能熟练、能长时间劳动、成本低、稳定不跳槽的工人。另一方面，人口增长放缓、人口结构老龄化的挑战将不断加大，即未来在制造业、病人看护、家务服务等岗位的用工缺口将越来越大，这都对人形机器人的大规模应用提出了明确且紧迫的应用需求。
技术
关键技术不断突破为人形机器人带来跃升发展机遇。近年来人工智能技术发展取得重要进展，以ChatGPT为代表的人工智能大模型已具有实用价值，可以为人形机器人打造智慧“大脑”和“小脑”提供支撑。新材料领域碳纤维、高强韧铝镁合金等轻量化材料性能不断提升，助力人形机器人打造轻量化骨骼和高强度本体结构。同时人形机器人专用传感器、执行器、控制器、动力能源和软件等重点产品开发攻关也有望迎来突破，大大加速人形机器人“由科幻照进现实”的进程。
03
面临的主要问题和挑战
技术与产品成熟度
多项基础部件亟待优化，产品成熟度较低。当前中国人形机器人产品构建还面临诸多瓶颈，一是基础部组件性能不足，相比于传统机器人，人形机器人具有结构高度紧凑的特点，需要在更小空间内、以更轻的总重量、达成更强的性能才能满足使用需求，而受伺服电机、减速器、空心杯电机等零部件限制，现有电驱动执行器的总体性能和轻量化水平无法满足人形机器人的更高需求，同时结构组件和动力能源总成产品也需进一步优化。二是感知系统和控制算法深度开发不足，人形机器人需要具有较强的智能感知、决策、行动和交互能力，但目前新一代传感器、高算力智能控制器、智能控制算法和人工智能大模型等产品和技术尚不成熟，且用于训练迭代的实际场景数据积累不足。三是整机性能和稳定性问题突出，现有人形机器人征集产品大多存在结构设计不完善、自由度不足、智能化程度不足、可执行任务有限、人机交互体验不佳等问题，难以达到设计目标。
规模化制造与维护
生产制造与维护成本高，距离产业化较远。人形机器人作为新型科技产品，面临的产业化卡点较多。一是制造投入成本高。人形机器人需具有较高自由度、感知和思考能力，对伺服电机、减速器、轻量化结构件、先进传感器和高算力芯片需求较高，造成人形机器人的单个制造成本高达数十万元甚至超百万元，远超一般用户承受范围。二是维修保养难度大。人形机器人结构复杂、部件众多、工作的场景环境多样，现有产品成熟度较低，易出现故障，且维修周期长，后期保障不足。三是使用过程安全水平不高。如何加强抗干扰能力，避免对人类和财产造成伤害，避免造成重要数据信息泄露，也是人形机器人需要攻克的重要方向。
商业化落地应用
高价值应用场景有局限，商业化落地较难。一是在多数工业场景中，人形机器人效率不高。工业场景下的任务需求多具有重复度高、负载大、精度要求高、节拍紧凑连续等特点，而作为以通用性为目标设计的产品，人形机器人在上述方面难以与传统工业机器人媲美，在多数工业场景中并不具备优势。二是在多数特种场景中，人形机器人适应能力不足。特种机器人需要使用有限的能源长时间、高强度的在水下、管道、野外、火场、灾区等特殊环境中服役，人形机器人的结构特征导致能量利用效率不高、运能能力有限，无法与针对环境特点设计的特种机器人媲美，难以替代传统特种机器人。三是在多数服务场景中，人形机器人获取用户认可较难。与新能源汽车替代传统燃油汽车的发展路径不同，目前市面上并没有可以与人形机器人对标的已融入人类生活的产品，用户对其使用体验和安全性等方面存在疑虑，使用习惯尚需逐步培育，市场进入快速增长期需要一定过程。
04
主要趋势
产品开发提速
以产业化思维整合现有资源快速推出样机。有别于过往学术界出于追求极致性能步步为营打造试验样机的思路，2022年左右由产业界带来的产业化思维开始主导人形机器人产品开发，其特征为在设计之初就将控制成本作为优先目标之一，并优先在短时间内打造出一款“基本及格”的初代样机再逐步迭代优化。在此趋势下，人形机器人企业初创企业积极整合产业链资源以快速推出整机产品，跨界入局的科技巨头则充分利用企业原有基础以降低研发和生产成本，2023年有一批企业集中发布人形机器人产品及计划。该趋势一是有利于加快软件算法开发和硬件结构优化进程，二是有利于提速人形机器人批量化生产进程，三是有利于企业进一步吸引资金、人才等资源要素以加快发展。
技术融合发展
积极融合前沿先进技术打开想象空间。2023年人形机器人领域积极探索与人工智能、新材料、元宇宙、脑机接口等前沿技术融合发展，大大提速了人形机器人“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术创新进程，例如人工智能通用大模型技术的突破就为人形机器人增强环境感知、行为控制和人机交互等能力提供了更加高效、实用的技术路径。该趋势一是有力提升了人形机器人功能想象空间，改变了公众对于人形机器人“华而不实”的认知，转而赋予了人形机器人更多应用设想和期待，二是大大缩短了人形机器人开发时间预期，将其由遥远的未来想象转变为近年即可开启量产和示范应用的实际期待，并由此吸引了更多资源要素投入产业发展。
商业探索拓展
主动出击力争尽快打通商业逻辑。当前，打通从产品和服务设计到销售或持续经营的商业逻辑闭环、形成可复制扩张的商业模式已成为各家人形机器人企业竞争的关键之一，能获取实际订单、形成可持续的营收乃至实现盈利的企业将在下一轮资源要素和成长空间争夺战中取得巨大优势。为此，一些企业积极联合汽车制造企业开展工业领域示范应用，一些企业联合家电巨头打造智慧家庭应用场景，还有一些企业则基于当前民众对人形机器人的好奇和希望近距离了解的需求开发人形机器人展览展示综合服务。该趋势将引领产业加速提升市场竞争力、更快迈入更健康的成长模式，也将推动人形机器人产品在实践中加速迭代优化。
三
技术创新
01
概念定义
中国人形机器人研究热潮已持续十余年，2023年研究热度再次提升。在2000-2009共10年间，人形机器人领域中文论文发表数量持续增长，研究热度持续提升。在2010-2019共10年间，人形机器人领域研究持续保持较高热度，为后续产业爆发增长打下坚实基础。2023年，随着人工智能等协同领域技术突破打开人形机器人技术想象空间，以及产业爆发增长带来更多需求，人形机器人领域研究热度再次提升。
图4：2000-2023年中文人形机器人论文发表数量
02
成果转化
专利数量
近年来中国人形机器人专利申请公开量与授权量快速增长。中国第一件人形机器人授权专利出现于2002年，其后经历了十余年研究积累阶段，自2015年起进入快速增长期。2014-2023年，中国人形机器人专利申请公开量复合年均增长率（CAGR）为19.3%，授权量CAGR为22.9%，显示出人形机器人领域创新活跃度持续提升。
中国人形机器人发明专利授权占比持续提升。2014-2023年，中国人形机器人发明专利授权量复合年均增长率（CAGR）为31.6%，实用新型专利授权量CAGR为15.9%，外观设计专利授权数量则持续在10件上下波动。2023年，中国人形机器人发明专利授权量为83件，占总授权量的55.7%，连续第三年超过50%，显示出人形机器人领域创新质量较高。
图5：2001-2023年中国人形机器人领域专利申请公开量与授权量
图6：2002-2023年中国人形机器人领域专利授权情况
专利分布
北京市人形机器人有效发明专利储备优势突出。截至2023年底，中国共有人形机器人有效发明专利455件，其中北京市人形机器人有效发明专利拥有量位居全国之首，占比为27.3%，广东省紧随其后，数量占比为18.9%，而长三角地区浙江、江苏、上海和安徽等省（市）有效发明专利数量合计占全国比重超过三成，区域技术储备实力强劲。
图7：2023年中国人形机器人领域有效发明专利拥有量区域结构
03
创新机构
北京人形机器人创新机构数量领先。北京具有较强实力的创新机构数量大幅领先，其中既包含北京理工大学、清华大学等具有雄厚研究积累的高校院所，也包含北京通用人工智能研究院、北京人形机器人创新中心等新型研发机构。同时，江苏、山东等地虽然当前开展深入研究的机构有限，但具有人形机器人研究潜力的创新机构数量较多，如进行充分激发其研究潜力有望提升行业影响力并带动本地产业发展。
表2：2023年中国人形机器人相关创新机构分布
四
企业动态
01
产业生态现状
人形机器人产业生态既包含产业链上中下游的基础部组件及软件、整机制造和系统集成与应用环节企业，也包含重点高校院所及创新机构、公共服务平台、园区载体、产业协会和集群促进组织、金融服务机构。
基础部组件及软件
众多企业追随热点跨界入局，为整机开发打下基础。2023年，随着人形机器人热度的持续提升，一批与人形机器人具有相近基础的其他行业企业跨界入局，针对人形机器人需求定制开发新产品，带动人形机器人基础部组件及软件环节快速填补供应空缺。然而，由于当前人形机器人整机量产计划尚不明朗，基础部组件及软件企业难以接到实际订单，因此多数企业仅止于前期观望，并未布局实际产能。
整机制造
整机产品不断涌现，为生态发展带来信心。2023年，在政府、资本、创新等多方大力支持下，人形机器人整机环节呈现出爆发式发展态势，多家人形机器人初创企业和跨界入局的科技巨头企业发布了新推出的或迭代优化后的整机产品，人形机器人整机产业化进程进一步提速，为全生态注入强劲信心。
系统集成与应用
商业模式尚未形成，整机企业主动探索。2023年，随着人形机器人整机产品的不断涌现，在市场潜力带动和政策驱动下，探索开拓应用场景成为了行业和民众关注的重点。然而，由于当前整机产品尚不成熟，并且暂未找到具有市场竞争力的应用逻辑，因此尚未出现专业人形机器人系统集成商，而是由整机企业自行开展示范应用，尝试跑通商业模式。
重点高校院所及创新机构
具有较强积累的高校院所加强投入，新型研发机构和具有研究潜力的高校院所积极入局。一批目前具有较强研究积累的高校院所持续加力研发创新，并积极推动创新成果转化。北京、上海、广东、浙江等地的人形机器人相关新型研发机构根据行业需求加快攻关共性技术。同时，各地具有人形机器人研究潜力的创新机构数量较多，有待进一步激发活力。
公共服务平台
开展前期布局，提升服务能力。国内多家机器人检验检测平台正在加紧建设人形机器人检测能力，并大力推进人形机器人标准体系建设，为支撑本地及周边产业发展打牢基础。
园区载体
多地打造特色集聚区，全力引培生态资源。当前尚无专门聚焦人形机器人领域的产业园区和集群，多为基于原有机器人产业园区发展人形机器人相关产业，其中北京、上海、广东深圳已形成了初步集聚态势，沈阳、杭州等地的机器人集群及园区有望释放发展潜力。而在江苏无锡等地，一批人形机器人专门园区载体正在加快筹划和建设中。
产业协会与集群促进组织
基于传统机器人行业协会进行拓展，持续增强与协同领域的联动。随着人形机器人热度的持续提升，部分原有机器人产业协会开始重视并策划人形机器人主题活动，数个人形机器人专门行业组织也在筹办酝酿进行中。同时，相关组织也根据人形机器人跨学科跨领域协同创新的需求进一步优化成员范畴，着力加强对人工智能、脑机接口、元宇宙等相关领域的联动。当前尚无人形机器人集群促进组织出现。
金融服务机构
追随热点入局，掀起投资热潮。作为一种极具想象空间的概念产品，人形机器人在2021年及之前就吸引了诸多投资机构进行布局，2022年特斯拉公司公开展示了其人形机器人原型机Optimus，在全球范围内掀起了一股人形机器人投资热潮，2023年随着一批中国人形机器人初创企业的成立和整机产品的亮相，一批投资机构围绕人形机器人主题积极寻找机遇进行投资，为人形机器人产业发展提供重要支撑。
02
重点企业分布
广东、北京、上海已集聚一批核心企业。广东人形机器人产业布局相对较早，目前已拥有多个发展相对成熟的整机产品和明星企业，产业链发展成熟度也相对领先。北京正利用自身研究孵化、规划布局、政策配套和载体建设等方面的优势，积极引培人形机器人企业。上海则充分发挥长三角地区机器人产业基础、金融资本、创新创业人才等配套资源优势，采取一系列措施加快建设人形机器人创新平台和产业载体，全力吸引和支持人形机器人初创企业落地上海并高速发展。
表3：2023年中国人形机器人相关企业分布
03
资本市场动向
投融资事件数量
2023年人形机器人投融资热度显著提升。赛迪顾问整理的中国第一件人形机器人领域投融资事件发生于2012年，在2015至2022年间投融资热度有所提高但总体维持较低水平。受国际热点事件影响，资本市场对人形机器人的关注度在2022年末及2023年显著提升，2023年人形机器人领域迎来强劲的投融资热潮，共计发生投融资案例22个。
图9：2012-2023年中国人形机器人投融资事件数量
投融资事件轮次分布
投融资案例多集中于项目早期。2023年人形机器人投融资事件多集中于早期，种子轮、天使轮、Pre-A轮、A轮和A+轮合计占比50%，战略投资和股权融资的比例也较高，这反映出人形机器人产业正处于从实验室研发到产业化转化的关键期。同时，B轮、C轮和D轮等中晚期投融资事件较少，仅有1家企业完成Pre-IPO和IPO上市，反映出产业要实现规模化发展仍任重而道远。
图10：2023年中国人形机器人投融资事件所处轮次占比
投融资事件地区分布
北京、广东、上海为重点投融资地区。2023年度北京、广东和上海投融资事件合计超过总投融资数量的90%，这与当前人形机器人发展阶段以及各地区政府重视程度有着密切关系。当前人形机器人产业整体处于研发核心技术和开发原型产品阶段，与有一定研究基础的高校、科研院所等机构保持密切协作和招引优质研究型人才是企业的优先诉求。同时，北京、广东和上海地区政府也积极布局，率先出台了一系列政策措施支持人形机器人产业发展，积极招引人形机器人产业资源，因而也吸引到多数初创企业在此落地。
图11：2023年中国人形机器人行业投融资地区分布情况
五
发展建议
01
对政府
建议一
加快完善顶层设计、构建产业生态。建议中央政府进一步完善规划和政策体系、着力营造产业生态，着力提升产业创新能力，编制人形机器人关键技术和产品发展路线图，加快打造人形机器人创新中心和重点实验室，在科技研发重大项目中增加人形机器人相关课题比例；着力夯实产业发展基础，统筹建设人形机器人算力中心、人形机器人检验检测中心等公共服务台平台，提速行业标准研制工作；着力优化产业组织模式，大力培育具有全球竞争力的大型企业和具有特色优势的中小企业，引导产业协会等行业组织向集群促进机构转型升级，促进产业要素高效协同发展，打造人形机器人特色集聚区或先进制造业集群。同时，有意布局的地方政府应结合本地产业基础与资源禀赋，制定有针对性且可操作的人形机器人产业专项规划和政策措施，及早推动本地人形机器人产业扬帆起航。
建议二
积极开展示范应用、助力商业进程。由简单到复杂分级建设测试场景，适时开展一批实际环境试点应用，支持企业在过程中寻找漏洞短板、积累关键数据、优化产品设计，并从控制算法、数据采集和存储、法律法规等多个层面探索完善安全保障机制，确保用户人身财产和数据信息安全。积极组织供需对接活动帮助人形机器人企业深入理解用户需求，通过开展揭榜挂帅活动和发布推荐目录鼓励人形机器人企业潜心开发优质集成方案，通过建立示范应用保险补偿机制使用户敢于尝试人形机器人产品，从而促进技术、产品和应用的融合发展，提速人形机器人商业落地进程。
02
对企业
建议一
持续增强创新能力、突破关键瓶颈。一是持续加大自身创新投入力度，从企业战略方向出发布局重点研发项目，大力建设创新人才梯队，注重分析和积累生产工艺经验，加强与高校院所的研发合作。二是重视布局上游基础部组件及软件环节，针对制约企业业务发展的瓶颈技术和产品，可以通过互相持股乃至合并收购的方式加强与上游企业协同创新，通过“高度信任、紧密如一”的配合打通两个不同行业领域之间的信息壁垒，从而缩短磨合过程、提升综合研发能力，并为未来规模化生产建立供应保障。
建议二
聚焦攻关优势应用、跑通商业逻辑。虽然人形机器人最终将发展为通用机器人，但在当前技术水平及产业现状背景下，企业基于自身资源优势选择和突破一个细分应用已成为“站稳脚跟、赢取未来”的关键。建议企业一是结合自身研发积累、技术特色和渠道优势，深入理解目标领域应用特点和客户需求，加强技术开发与场景应用的融合，设计差异化人形机器人整机产品并快速迭代优化。二是紧抓客户需求主动出击，围绕人形机器人整机产品选配周边设备，打造功能完善、稳定可靠的整套人形机器人集成系统，挖掘客户延伸需求丰富服务种类、进一步增强客户黏性，并着力强化本地维修保障能力，形成基础模式、业态后复制扩张，促进自身人形机器人产品规划化应用。
03
对投资机构
建议一
建议关注高精度型人形机器人和基础版全尺寸人形机器人。高精度型人形机器人具有精细智能上肢作业能力和灵活移动能力，可应用于制造等场景，有望有限实现小规模示范应用。而基础版全尺寸人形机器人将首先应用于人形机器人生态企业用于个性化功能开发，同时也有望在较长时期内充当商业产品的底层基础。两者都有望在未来不久产生市场应用需求。
建议二
建议关注旋转型电驱动关节、直线型电驱动关节和空心杯电驱动关节。由于人形机器人的“仿人”的特征，人形机器人结构中拥有远多于传统机器人的关节，因此电驱动执行器在人形机器人成本中占据较高比例，同时人形机器人对电驱动执行器的性能要求更高，且在传统机器人中应用较少的直线型直线型电驱动关节和空心杯电驱动关节更将享有一段时间“红利期”，投资价值较高。
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来源 | 赛迪顾问
编辑 | 办公室