【高盛】2024人形机器人研究报告_61页_4mb

人形机器人研究报告总结

核心内容

人形机器人是具备人类外形特征和行动能力的智能机器人，能够通过手臂和身体的协调完成任务。其发展经历了探索阶段、硬件推动的技术突破阶段、AI推动的商业化试水阶段，目前正处于商业化试水阶段，结合生成式AI和大模型技术，显著提升了智能化水平。

人形机器人由“大脑”、“小脑”、“眼、耳、鼻、口”、“躯干”、“柔性电子皮肤”等关键部件构成，具备环境感知、运动控制和智能决策能力。具身智能是人形机器人实现任务级交互的核心，通过融合感知、决策、运控三大模块，实现从指令接收、环境感知、任务执行的全过程。

主要观点

• 人形机器人是机器人行业从专用机器人向通用机器人的跃迁，具备自主决策、环境感知和任务执行能力。
• AI技术，特别是生成式大模型的出现，为人形机器人提供了更强的语义理解、环境感知和上层规划能力，推动其向更智能化、自主化方向发展。
• 具身智能通过“本体”和“智能体”的耦合，实现机器人与环境的交互和智能行为。
• 人形机器人应用场景广泛，包括商业服务、智能制造、社区家庭、高危/救援等，其中商业服务和智能制造是当前主要的商业化试点领域。

关键信息

产业链与核心部件

• 产业链结构：人形机器人产业链包括上游核心零部件（如电机、减速器、丝杠、传感器）、中游本体制造和算法模型、下游系统集成与产品销售。
• 核心部件：
  • 电机：分为无框力矩电机和空心杯电机，前者用于旋转关节和线性关节，后者用于灵巧手，国内厂商正在逐步切入。
  • 减速器：谐波减速器和RV减速器，主要用于小臂、腕部和基座、大臂等，日企在该领域仍占主导地位。
  • 丝杠：将旋转运动转化为直线运动，滚珠丝杠和行星滚柱丝杠是主流，但市场仍被欧美企业垄断。
  • 传感器：包括视觉、力矩、惯性传感器，用于环境感知和内部状态监测，国内企业主要集中在中低端市场。

技术发展与商业化进程

• 技术发展：大模型技术的引入显著提升了人形机器人的智能化和自主性，通过LLM、VLM、VNM等模型实现任务拆解、环境建图和路径规划。
• 商业化进程：人形机器人在2020年后进入商业化试水阶段，2021-2024年多个企业推出产品，如优必选Walker X、小米CyberOne、特斯拉Optimus等。2024年，多家公司进一步推动商业化落地，如优必选Walker S接入百度文心一言、Figure 01搭载ChatGPT等。

应用场景

• 商业服务：优先应用于迎宾接待、导览讲解、智能导购等场景，但面临成本高、环境适应性差、量产可靠性不足等问题。
• 智能制造：在汽车制造、3C行业等场景中试用，如底盘装配、外观检测、物料搬运等，但存在动作速度慢、部署周期长、稳定性不足等挑战。
• 社区家庭：具有巨大潜力，但需解决安全机制、认知泛化、隐私数据采集等问题，目前部分厂商如优必选、达闼科技、中国移动已布局。
• 高危/救援：在核辐射、有毒气体、高温高压等极端环境下替代人力，具备高可靠性、精准感知和智能决策能力。

政策与市场驱动

• 政策驱动：2023年工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，推动关键技术突破、重点产品培育、场景应用拓展、产业生态构建和支撑能力建设。
• 市场需求：老龄化趋势和人工成本上升推动机器人替代需求，2022年中国工业机器人产量和销量分别达到44.31万套和30.3万套，市场需求持续旺盛。

代表性公司

• Figure AI：美国独角兽企业，基于端到端方案，与OpenAI合作，搭载ChatGPT实现高度自主性和智能化交互，2024年进入宝马车间实训。
• 优必选科技：国内人形机器人第一股，产品包括Walker X、熊猫机器人悠悠，应用于家庭和商业服务场景。
• 智元机器人：发布远征A1，推动人形机器人在智能制造场景的落地。
• 宇树科技：发布H1和G1人形智能体，9.9万起售价，推动低成本解决方案。
• 中国移动：布局智慧家庭生态，研发HomiBot家庭机器人系统，提供陪伴、服务等多维度功能。

未来展望

• 人形机器人在2025-2035年将逐步在家庭场景中普及，预计2035年全球市场规模达31.28亿美元。
• 智能制造领域预计2030年市场规模达236.96亿美元，成为首个大规模应用的领域。
• 高危/救援场景因其高可靠性需求，成为最具价值的应用方向。
• 产业链中的核心部件国产替代加速，但高端市场仍由海外企业主导，国内企业需加强技术研发和市场拓展。