商業(yè)化“拐點(diǎn)”出現(xiàn)， 人形機(jī)器人市場(chǎng)迎來(lái)曙光
在剛剛結(jié)束的英偉達(dá)GTC2024大會(huì)上，壓軸推出了 人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型Project GR00T，以及一款基于 NVIDIA Thor系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)的新型人形機(jī)器人計(jì)算 機(jī)Jetson Thor;此外，英偉達(dá)還對(duì)其機(jī)器人平臺(tái)NVIDIA Isaac進(jìn)行了升級(jí)。Project GR00T模型將幫助機(jī)器人理解 人類語(yǔ)言、模仿人類動(dòng)作， 以使其適應(yīng)真實(shí)世界并有效 交互，在運(yùn)算芯片方面，為了幫助企業(yè)成功運(yùn)營(yíng)Project GR00T，英偉達(dá)專門用于人形機(jī)器人的Jetson Thor單芯片 搭載了新一代高性能Blackwell GPU架構(gòu)，能夠執(zhí)行復(fù)雜 的任務(wù)，并與人和機(jī)器安全自然地進(jìn)行交互，具有針對(duì)性 能、功率和尺寸進(jìn)行優(yōu)化的模塊化架構(gòu)。英偉達(dá)在AI算法和運(yùn)算芯片上的持續(xù)加力，將驅(qū)動(dòng)更多廠商嘗試將大模型用 于訓(xùn)練具身智能產(chǎn)品，加快人形機(jī)器人商業(yè)化落地。
實(shí)際上，回顧這些年全球人形機(jī)器人的發(fā)展，大致上 可歸納為三大主線：
一是人體運(yùn)動(dòng)，美國(guó)波士頓動(dòng)力公司無(wú)疑代表著這一 方面的最高水平，他們的 Atlas 雙足人形機(jī)器人身高為1.5 米，重量為80公斤，能夠在各種地形上行走、跑跳、翻 滾，甚至能夠后空翻和跳舞;
二是人機(jī)交互，這是日本為自己的人形機(jī)器人工業(yè) 所選的“賽道”，依靠精細(xì)工程學(xué)和自動(dòng)化技術(shù)，令機(jī)器 人在外形上更像人類， 會(huì)眨眼、點(diǎn)頭和模仿交談對(duì)象的動(dòng)作，主打與人類的互動(dòng) ，因此這類機(jī)器人更多的是被稱為 Androids Robot。
三是人工智能，隨著近十年來(lái)深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等 AI技術(shù)的迅猛發(fā)展，特斯拉首先在其人形機(jī)器人Optimus上 把攝像頭拍的視頻進(jìn)行3D建模，并對(duì)不同物體打上標(biāo)簽， 讓其自主實(shí)現(xiàn)分辨和判斷，基本能夠完成擰螺絲等簡(jiǎn)單的 工作任務(wù)。人工智能人形機(jī)器人賽道的競(jìng)爭(zhēng)也相當(dāng)激烈， 其他強(qiáng)勁對(duì)手還包括Figure AI、1X Technologies、Agility Robotics、Apptronik，以及中國(guó)企業(yè)的代表優(yōu)必選、宇樹 科技、傅利葉智能等等。
圖 1 2035 年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
（單位：十億美元，資料來(lái)源：高盛 Goldman Sachs ）
商用化量產(chǎn)一觸即發(fā)
早在1月底，特斯拉CEO馬斯克就在2023Q4財(cái)報(bào)電話 會(huì)議上表示，特斯拉正在研發(fā)的人形機(jī)器人Optimus的潛 力遠(yuǎn)超公司所有其他產(chǎn)品的價(jià)值總和，并計(jì)劃于2025年出 貨首批人形機(jī)器人Optimus。隨著特斯拉第二代Optimus 人形機(jī)器人在各項(xiàng)性能表現(xiàn)上的升級(jí)，其量產(chǎn)進(jìn)度也逐步 明確，2024年有望迎來(lái)零部件定型和供應(yīng)商定點(diǎn)階段，這 也意味著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈將迎來(lái)一次新的發(fā)展機(jī)遇。
另一個(gè)鼓舞人心的消息是，不僅僅是制造業(yè)企業(yè)奮戰(zhàn) 在人形機(jī)器人的“賽道”上，現(xiàn)如今，越來(lái)越多AI人工智能 領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)也紛紛加入到這一陣營(yíng)中來(lái)。2月25日， 人工智能初創(chuàng)公司Figure AI宣布完成新一輪融資，金額達(dá) 6.75億美元，本次融資吸引了包括英偉達(dá)、微軟、OpenAI 和亞馬遜創(chuàng)始人貝索斯等科技巨頭的參與。其邏輯在于， 人形機(jī)器人除了本體硬件之外，更核心的問(wèn)題是算法對(duì)運(yùn) 動(dòng)能力的控制，包括本體平衡、行走的步態(tài)、手部抓取等 規(guī)劃與控制等，這就需要成熟的感知系統(tǒng)基礎(chǔ)、強(qiáng)大的算 法分解任務(wù)和規(guī)劃動(dòng)作、大模型不斷仿真訓(xùn)練以及超強(qiáng)的 算力來(lái)支撐，同時(shí)還要求算法與硬件相匹配，這些使得AI人 工智能技術(shù)能夠大展拳腳，也將大大有助于開發(fā)出可以在 不同環(huán)境中工作并處理各種任務(wù)的通用型人形機(jī)器人，進(jìn) 而推動(dòng)人形機(jī)器人走向商用化。
不再只是存在于科幻小說(shuō)之中，人形機(jī)器人已真實(shí)出 現(xiàn)在人們現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)、生活場(chǎng)景。例如，F(xiàn)igure AI公司的 Figure 01人形機(jī)器人被送入寶馬位于美國(guó)南卡羅萊納州的 斯巴坦堡工廠做試點(diǎn)“實(shí)習(xí)”;受到OpenAI支持的挪威機(jī) 器人初創(chuàng)公司1X Technologies在北美和挪威推出了輪式機(jī)器人EVE，并將其投入到物流和安全(警衛(wèi))等領(lǐng)域，該公司在近期宣布完成了1億美元B輪融資，主要用于家用雙足機(jī)器人NEO的開發(fā)(預(yù)計(jì)在今年內(nèi)推出)。
而在國(guó)內(nèi)方面，人形機(jī)器人領(lǐng)域的最新開發(fā)動(dòng)向有： 從剛剛成功登陸港交所的深圳企業(yè)優(yōu)必選公布的一段視頻 中顯示，其工業(yè)版人形機(jī)器人Walker s已經(jīng)走進(jìn)了蔚來(lái)汽 車工廠參與一些生產(chǎn)流程;另一家本土智能機(jī)器人企業(yè) 宇書科技在今年美國(guó)CES展上展出了其最新的人形機(jī)器人 Unitree H，并于近日完成了近10億元人民幣B2輪融資。此 外，去年剛剛成立的上海開普勒探索機(jī)器人有限公司，其 通用人形機(jī)器人K1的研發(fā)已歷經(jīng)三年、迭代了四個(gè)版本， 計(jì)劃將在2024年下半年實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人量產(chǎn)，預(yù)估對(duì)外售 價(jià)為2-3萬(wàn)美元，主要面向B端場(chǎng)景包括智能制造、倉(cāng)儲(chǔ)物 流、巡檢巡邏等;總部位于上海張江的傅利葉智能在2023 年中正式發(fā)布了首款通用雙足機(jī)器人產(chǎn)品GR-1，并實(shí)現(xiàn)了 小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品在醫(yī)療康復(fù)場(chǎng)景中得到了規(guī)?；瘧?yīng)用。
AI和機(jī)器人的結(jié)合是“基石”
在機(jī)器人+AI人工智能的加持之下，2024年，將會(huì)是 人形機(jī)器人從樣機(jī)階段走向批量化生產(chǎn)和應(yīng)用落地的關(guān)鍵 期，對(duì)于未來(lái)的市場(chǎng)空間容量，人們也多以樂(lè)觀態(tài)度看待。根據(jù)Markets and Markets的預(yù)測(cè)，人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī) 模有望從2023年的18億美元增長(zhǎng)到2028年的138億美元， 其復(fù)合年增長(zhǎng)率可達(dá)50.2%左右。
圖 2 中國(guó)人形機(jī)器人重點(diǎn)產(chǎn)品和部組件攻關(guān)項(xiàng)目
（國(guó)家工信部《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》，2023 年 11 月）
另外，高盛在今年年初的分析報(bào)告中指出，全球人形 機(jī)器人的TAM(潛在市場(chǎng)總額)預(yù)期將在2035年達(dá)到380 億美元(圖1)，比之前的預(yù)測(cè)增長(zhǎng)了超過(guò)六倍，與此同 時(shí)，機(jī)器人出貨量的估計(jì)也將增加四倍，達(dá)到約140萬(wàn)臺(tái)， 這一增長(zhǎng)主要得益于材料成本的降低(約下降了40%)，也 意味著機(jī)器人行業(yè)的盈利能力將更快地提升。
總體來(lái)說(shuō)，“高可靠、低成本、可量產(chǎn)”是現(xiàn)階段人形 機(jī)器人在商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展上追求的首要目標(biāo)。高可靠 型人形機(jī)器人，強(qiáng)調(diào)的是機(jī)器人本體應(yīng)對(duì)惡劣環(huán)境生存、 復(fù)雜地形適應(yīng)、外力沖擊防護(hù)等的能力，這需要強(qiáng)大的AI算 法和運(yùn)算芯片來(lái)支持，因此，人形機(jī)器人發(fā)展的底層邏輯 一直都是AI突破后，帶來(lái)傳感器和執(zhí)行器零部件需求(電 機(jī)、絲杠、減速器等)，從而引發(fā)從0到1的爆發(fā)， 一方 面，特斯拉的量產(chǎn)進(jìn)度是一條主線，另一方面AI和機(jī)器人的 結(jié)合進(jìn)展也同樣值得關(guān)注。
目前來(lái)看，特斯拉布局了D1芯片- Dojo超算- FSD端到端算法模型，而英偉達(dá)的芯片(除了之前強(qiáng)大的 H100 GPU AI芯片之外，最近面市的新一代高性能Blackwell GPU預(yù) 計(jì)將于今年晚些時(shí)候發(fā)貨，售價(jià)在3-4萬(wàn)美元之間)和谷歌 的Robotic Transformer(RT系列)模型如果結(jié)合起來(lái)也將 形成一個(gè)強(qiáng)大的算法算力平臺(tái)，對(duì)波士頓動(dòng)力、Figure、 亞馬遜Digital等北美機(jī)器人，以及國(guó)內(nèi)一眾初創(chuàng)人形機(jī)器 人企業(yè)進(jìn)行賦能。所以，“英偉達(dá)機(jī)器人”的更大意義是一 套專屬于機(jī)器人的算法算力平臺(tái)有望被搭建起來(lái)，大大推 進(jìn)整個(gè)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的加速發(fā)展和落地。據(jù)了解，目 前NVIDIA Isaac和Jetson平臺(tái)等被超過(guò)120萬(wàn)名開發(fā)人員 和10000名客戶以及合作伙伴所使用，波士頓動(dòng)力公司、 Collaborative Robotics、Covariant、Sanctuary AI、宇 樹科技都是基于英偉達(dá)的機(jī)器人成果。
在AI技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)向方面，特別是從2022年底 OpenAI推出的ChatGPT，到2024年初OpenAI發(fā)布的Sora 視頻生成模型，都令到生成式AI技術(shù)將人工智能應(yīng)用帶到了 一個(gè)新的階段。生成式AI大大加速了機(jī)器設(shè)計(jì)到應(yīng)用的成 本：機(jī)器人成本在研發(fā)+執(zhí)行器兩個(gè)層面，相對(duì)初期研發(fā)成 本更高，而生成式AI讓機(jī)器人從設(shè)計(jì)、仿真到編程等全面優(yōu) 化降本;同時(shí)也助力機(jī)器人全面進(jìn)入個(gè)性定制時(shí)代，使得 交互變得更加簡(jiǎn)便。
本土產(chǎn)業(yè)鏈布建加速
在人形機(jī)器人的總體規(guī)劃上，中國(guó)也正在快馬加鞭。 去年11月，國(guó)家工信部印發(fā)了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo) 意見》，將人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)視作繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新 能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品，計(jì)劃到2025年初步建立人形機(jī) 器人創(chuàng)新體系，2027年形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系;同 時(shí)，針對(duì)機(jī)器人本體、關(guān)鍵基礎(chǔ)部件(詳見圖2)以及軟件 創(chuàng)新都做出了具體的開發(fā)規(guī)劃。今年1月底，工業(yè)和信息化 部等七部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí) 施意見》，再次提出要做強(qiáng)未來(lái)高端裝備，突破人形機(jī)器 人、量子計(jì)算機(jī)等創(chuàng)新標(biāo)志性產(chǎn)品。
實(shí)事求是地講，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)加劇和技術(shù)壁壘挑戰(zhàn)的大 環(huán)境下，中國(guó)在AI算法研究和運(yùn)算芯片的技術(shù)水平和市場(chǎng)占 有率上仍處于劣勢(shì)，但優(yōu)勢(shì)則在于擁有豐富的AI應(yīng)用場(chǎng)景， 加之近年來(lái)利好政策頻出，在AI商業(yè)化發(fā)展上突出。近年 來(lái)，華為AI芯片的市占率已達(dá)到10%左右，其昇騰910B已
基本可對(duì)標(biāo)英偉達(dá)A100芯片，后者計(jì)劃于今年3月底針對(duì)中 國(guó)市場(chǎng)發(fā)布其專用AI芯片H20(性能約相當(dāng)于旗艦H100的 四分之一)。在人形機(jī)器人通用大模型是開發(fā)上，目前國(guó) 內(nèi)主要以華為、中科院及科大訊飛等廠商為主。
圖 4 全球人形機(jī)器人代表（從左到右）：特斯拉 Optimus-Gen2、Figure AI 公司 Figure 01、優(yōu)必選工業(yè)版 Walker s、宇樹科技 H1 等
（圖片來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)公開資料）。
大多數(shù)本土人形機(jī)器人開發(fā)廠商均是從四足機(jī)器人或 輪足機(jī)器人發(fā)展起來(lái)的，依靠中國(guó)在硬件生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)， 這些廠商一般都強(qiáng)調(diào)自主研發(fā)和對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的整合能力， 以盡可能地降本增效，在保證性能和可靠性和情況下，確 保人形機(jī)器人具備更高的性價(jià)比和可量產(chǎn)的條件。對(duì)于積 極“備戰(zhàn)”人形機(jī)器人市場(chǎng)的眾多工控自動(dòng)化廠家來(lái)說(shuō)，加 強(qiáng)與這些本體系統(tǒng)廠商的合作，是較好的發(fā)展策略。其中 包括：微特電機(jī)中的空心杯電機(jī)、無(wú)框力矩電機(jī)及其驅(qū)動(dòng) 器廠商，如科爾摩根、鳴志電氣、江蘇雷利、偉創(chuàng)電氣、 步科自動(dòng)化、雷賽智能等;精密減速器廠商，如綠的諧 波、中大力德等;六維力傳感器供應(yīng)商如常州坤維等;末 端執(zhí)行器如 行知機(jī)器人等。
去年年中有媒體報(bào)導(dǎo)，鳴志電器已于9月收到了特斯拉 關(guān)于前期公司空心杯電機(jī)送樣測(cè)試反饋，并基本確定公司 能夠參與未來(lái)的特斯拉人形機(jī)器人的量產(chǎn)配套，同時(shí)，特 斯拉方面也向鳴志電器提供了從2023年年底參與C輪認(rèn)證、 以及到2024、2025、2030年的量產(chǎn)進(jìn)度與產(chǎn)量指引，但上 述信息尚未能得到公司官方確認(rèn)。據(jù)透露，鳴志電器和瑞 士微特電機(jī)供應(yīng)商 Maxon Motor將共同供貨特斯拉擎天柱 機(jī)器人，由于鳴志電器的價(jià)格與 Maxon Motor 相比具有顯著的產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)，且重量更輕，因此預(yù)計(jì)將獲得較高的份額。
另一家積極備戰(zhàn)人形機(jī)器人“賽道”的工控廠商——雷賽 智能于1月宣布FM1無(wú)框力矩電機(jī)小批量試產(chǎn)成功，包含4種 規(guī)格，10個(gè)型號(hào)，產(chǎn)品具有高密度、高適配、低波動(dòng)、低溫 升的特性， 公司可根據(jù)客戶需求進(jìn)行電機(jī)尺寸和電氣參數(shù)的 優(yōu)化定制;3月，雷賽智能FM無(wú)框電機(jī)成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，采用 全自動(dòng)產(chǎn)線，產(chǎn)線具備高產(chǎn)能、高精度、高質(zhì)量、高智能化 的“四高”特色，實(shí)現(xiàn)無(wú)人生產(chǎn)，每分鐘可產(chǎn)電機(jī)1臺(tái)，年產(chǎn) 能達(dá)30萬(wàn)臺(tái)。FM1無(wú)框力矩電機(jī)經(jīng)過(guò)多家行業(yè)客戶的嚴(yán)格測(cè) 試，并得到充分認(rèn)可，下游客戶覆蓋人形機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器 人、醫(yī)療、關(guān)節(jié)模組和通用自動(dòng)化等領(lǐng)域。
在近期的投資者關(guān)系活動(dòng)中，雷賽智能表示，人形機(jī)器人作為公司的戰(zhàn)略性新業(yè)務(wù)，目前已與行業(yè)多家人形機(jī)器人公司接洽并測(cè)試產(chǎn)品，公司近一年來(lái)成功推出了CD伺服驅(qū)動(dòng)器、中空型多圈絕對(duì)值編碼器、無(wú)框力矩伺服電機(jī)等關(guān)節(jié)相關(guān)核心部件，此外雷賽智能開發(fā)的空心杯電機(jī)、LD3M系列微型伺服驅(qū)動(dòng)器則主要針對(duì)人形機(jī)器人靈巧手等新興領(lǐng)域，預(yù)計(jì)今年一季度陸續(xù)為目標(biāo)客戶提供樣機(jī)經(jīng)銷測(cè)試和選型，二季度進(jìn)入批量生產(chǎn)銷售階段。未來(lái)，公司將繼續(xù)大力推動(dòng)人形機(jī)器人等戰(zhàn)略新業(yè)務(wù)方面的資源投入，通過(guò)不斷的研發(fā)投入和積累，依靠自身完善的質(zhì)量體系和豐富的制造經(jīng)驗(yàn)在關(guān)鍵核心技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破，加快推人形機(jī)器人業(yè)務(wù)的商業(yè)化。
