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今年，人工智能+首次被寫入政府工作報(bào)告，人形機(jī)器人作為人工智能的具體實(shí)現(xiàn)形式之一，將成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的重要發(fā)展方向。作為人工智能產(chǎn)業(yè)的集大成者，人形機(jī)器人被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是人工智能的下一個(gè)浪潮。它整合了人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù)，有望在醫(yī)療、教育、服務(wù)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

英偉達(dá)創(chuàng)始人兼CEO黃仁勛在中國(guó)臺(tái)灣發(fā)表主題演講時(shí)直言，機(jī)器人時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，而最容易適應(yīng)世界的機(jī)器人，便是人形機(jī)器人。

美東時(shí)間6月13日，在特斯拉2024年度股東大會(huì)上，其CEO埃隆馬斯克承諾特斯拉將在2025年開始限量生產(chǎn)擎天柱，并于明年在自己的工廠測(cè)試仿人機(jī)器人。他預(yù)測(cè)，明年，該公司將有1000多個(gè)或數(shù)千個(gè)擎天柱機(jī)器人在特斯拉工作。馬斯克認(rèn)為，未來(lái)人形機(jī)器人與人類的比例將超過1:1。特斯拉目標(biāo)占據(jù)市場(chǎng)10%以上份額，Optimus機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到25萬(wàn)億-30萬(wàn)億美元。

日前，黃仁勛在接受采訪時(shí)表示，未來(lái)人形機(jī)器人將像汽車般普及，預(yù)估100年后人形機(jī)器人將無(wú)所不在，也會(huì)是產(chǎn)量最大的機(jī)器系統(tǒng);而未來(lái)2到3年，人形機(jī)器人的技術(shù)將有明顯突破。

回看人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展情況：

——準(zhǔn)直驅(qū)方案有望成為部分關(guān)節(jié)首選

特斯拉當(dāng)前的方案采用的是傳統(tǒng)的剛性驅(qū)動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是精度高，但功率密度達(dá)不到生物肌肉的水平、抗沖擊性也一般，不太能適應(yīng)復(fù)雜的地理環(huán)境。除了剛性驅(qū)動(dòng)器外，還有彈性驅(qū)動(dòng)器、準(zhǔn)直驅(qū)等方案，控制算法會(huì)復(fù)雜、精度一般，但安全性和效率顯著提升，其中準(zhǔn)直驅(qū)方案在一些四足狗、人形機(jī)器人方案中使用較多。

相較于剛性驅(qū)動(dòng)器方案(無(wú)框力矩電機(jī)+諧波減速器+力傳感器+編碼器)，準(zhǔn)直驅(qū)方案多采用直驅(qū)電機(jī)低減速比的行星減速器磁編碼器，無(wú)須昂貴的力傳感器，通過電流環(huán)直接實(shí)現(xiàn)力控，故適合力控精度要求高、響應(yīng)快、抗沖擊的場(chǎng)合。目前國(guó)外UCLA的機(jī)器人Artemis自研四個(gè)準(zhǔn)直驅(qū)模組用于髖關(guān)節(jié)。

——無(wú)框力矩電機(jī)、減速器和力傳感器將保持高價(jià)值量

根據(jù)Tesla AI Day的數(shù)據(jù)，以特斯拉Optimus為例，2023年人形機(jī)器人核心零部件價(jià)值量排名前三的是無(wú)框力矩電機(jī)、減速器和力傳感器;而2030年，無(wú)框力矩電機(jī)價(jià)值量占比下降，力傳感器、減速器價(jià)值量占比上升，且力傳感器將超過減速器，排名第二，三者合計(jì)占比仍超過50%。

——人形機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)將由細(xì)分領(lǐng)域突破到通用型

參照自動(dòng)駕駛，從L1到L3是經(jīng)歷5年以上迭代的，并且完全自動(dòng)駕駛L5也仍需時(shí)間。人形機(jī)器人的成熟也是漸進(jìn)式，可在細(xì)分市場(chǎng)的率先商業(yè)化，如工廠生產(chǎn)、安防巡檢、物流配送、服務(wù)業(yè)引導(dǎo)、救援、軍事等，初期功能單一，后逐步成熟轉(zhuǎn)為通用型機(jī)器人，由Tob轉(zhuǎn)為Toc，進(jìn)入家政等市場(chǎng);更遠(yuǎn)的未來(lái)，人形機(jī)器人有望應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。

——人形機(jī)器人市場(chǎng)空間廣闊

從全球范圍來(lái)看，人形機(jī)器人已有商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景預(yù)期落地，例如巡邏、物流倉(cāng)儲(chǔ);商業(yè)化進(jìn)程領(lǐng)先的人形機(jī)器人產(chǎn)品則有EVE和Digit。具體而言，美國(guó)1X technologies公司與ADT commercial公司共同研發(fā)的人形機(jī)器人EVE目前已成功應(yīng)用于巡邏安保場(chǎng)景;Digit的應(yīng)用場(chǎng)景主要是在物流倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)，進(jìn)行的任務(wù)主要包括卸載貨車、搬運(yùn)箱子、管理貨架等，預(yù)計(jì)將在2025年全面上市。

在政策、資本以及技術(shù)多維度賦能下，人形機(jī)器人市場(chǎng)的潛力有望被加速釋放。未來(lái)的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景有望滲透進(jìn)入服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域。馬斯克曾表示其設(shè)計(jì)特斯拉機(jī)器人的遠(yuǎn)景目標(biāo)是讓其服務(wù)于千家萬(wàn)戶比如做飯、修剪草坪、照顧老人等。目前較有潛力的人形機(jī)器人發(fā)展方向主要面向制造業(yè)、航天探索、生活服務(wù)業(yè)、高校科研等，預(yù)計(jì)2025年人形機(jī)器人將有望實(shí)現(xiàn)制造業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用的突破，小批量應(yīng)用于電子、汽車等生產(chǎn)制造環(huán)境。

根據(jù)2023年5月GGII發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到2026年全球人形機(jī)器人在服務(wù)機(jī)器人中的滲透率有望達(dá)到3.5%，市場(chǎng)規(guī)模超20億美元，到2030年全球市場(chǎng)規(guī)模有望突破200億美元。參考中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)25%的數(shù)值測(cè)算，2030年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)50億美元。

產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為，從技術(shù)上看，人形機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)主要痛點(diǎn)是其運(yùn)動(dòng)能力與實(shí)際使用的應(yīng)用場(chǎng)景匹配度不夠，其原因在于算法復(fù)雜度和數(shù)據(jù)規(guī)模限制，導(dǎo)致其智能化不足。ChatGPT等人工智能大模型技術(shù)發(fā)展將使機(jī)器人智能水平獲得跨越式提升，主要包括人機(jī)交互增強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)和決策能力提升、感知和行為有望形成閉環(huán)。

上海證券研報(bào)指出，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈目前正處于0—1向1不斷加速靠近階段。2024年是人形機(jī)器人商業(yè)化元年，2024年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈或?qū)⒔?jīng)歷產(chǎn)品定點(diǎn)和供應(yīng)鏈確立，人形機(jī)器人商業(yè)化落地可期。

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