2024中国人形机器人产业发展蓝皮书

中国人形机器人产业发展蓝皮书（2024） 1/163 版权声明 本蓝皮书版权为高工咨询（GGII）所有，相关咨询服务由高工咨询（GGII）提供。高工咨询（GGII）和所有参编企业对本报告拥有共同著作权。报告有偿提供给限定企业， 应限于企业内部使用，仅供企业在分析研究过程中参考。如企业引用报告内容进行对外使用，所产生的误解和诉讼由企业自行负责，本公司不承担责任。 如将来用作商业或其他用途，未经本公司同意，不得以任何异于本报告原样之装订或包装形式将本报告出借、转售、出租或在网上发布。凡使用本报告者均受本条款及本报告一切有关版权之条款约束。 序言 人形机器人是当今世界科技领域最具潜力和前景的产业之一。随着科技的不断进步和人工智能技术的快速发展，人形机器人作为未来产业的新赛道和经济增长的新引擎，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局。 2023年11月2日，工业和信息化部印发的《人形机器人创新发展指导意见》中提出， 到2025年人形机器人创新体系初步建立，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产， 在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用。到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，形成安全可靠的产业链供应链体系，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。 人形机器人产业的发展需要人工智能、高端制造、新材料等先进技术的协同创新和突破。当前，国外人形机器人技术加速演进，我国人形机器人虽然有一定产业基础，但在关键基础部组件、专用操作系统、人工智能大模型、通用整机产品和产业生态等方面仍存在短板弱项，在人形机器人产业尚处于商业化早期阶段，有望迎来爆发式增长的拐点之际，需要加强政策引导与扶持，集聚资源培育形成完善的产业链和产业生态。 人形机器人的研发涉及多个学科领域，技术难度较大，目前仍存在一些技术瓶颈和挑战。因此，对人形机器人产业发展进行全面梳理和分析，对于推动该领域的技术进步和产业发展具有重要意义。 作为新事物，人形机器人迎来发展热潮的同时也不免遭受外界的“质疑”与“唱衰”，从商业化落地的角度看，全球确实鲜有可参考的案例与路径；从技术实现和产品化的角度看，自2022年以来，人形机器人开始进入发展“快车道”，叠加AI大模型的加持，已开始呈现超预期的发展态势。 身处全球科技革命的浪潮之中，我们在脚踏实地的同时更需要仰望星空。 本蓝皮书旨在通过对主要国家人形机器人产业的发展历程和生态体系进行梳理，分析各国人形机器人的技术优势和产业特点，探讨人形机器人技术的发展方向，包括但不限于人工智能大模型、传感器、运动控制等领域的关键技术，探索人形机器人在各领域应用场景和商业模式，挖掘市场潜力和发展前景，总结人形机器人产业发展面临的挑战和机遇，同时结合我国重点城市人形机器人产业基础及优劣势，提出未来发展的趋势和方向，旨在帮助机器人产业链相关企业及投资机构了解当前人形机器人产业的发展态势，把握市场机会，做出正确经营决策。 特别说明：本蓝皮书中的大量市场及技术资料，仅供企业经营参考用，望企业不要用于其他商业用途，由此产生的一切后果高工咨询（GGII）将不予承担！ 外部环境的不确定性和复杂性加剧，高工咨询（GGII）和所有参编企业真诚地祝福每一家志向远大的企业都能制定出高质量经营决策，不断获得新的成长和成功！ 感谢以下联合参编单位（排名不分先后）： 深圳市优必选科技股份有限公司陕西伟景机器人科技有限公司国讯芯微（苏州）科技有限公司常州坤维传感科技有限公司深圳市鑫精诚传感技术有限公司南京神源生智能科技有限公司罗斯特卡希传动设备(浙江)有限公司纽格尔智能传动（广东）有限公司 目录 第一部分产业篇9 第一章人形机器人产业发展概况9 第一节人形机器人定义与分类9 第二节人形机器人发展现状分析14 第二章人形机器人产业链发展分析19 第一节人形机器人上游核心零部件分析20 第二节人形机器人本体发展分析44 第二部分政策篇50 第三章人形机器人政策环境分析50 第一节国家政策50 第二节地区政策51 第三部分区域篇53 第四章国内重点城市人形机器人产业发展分析53 第一节北京市53 第二节上海市55 第三节深圳市56 第四部分资本篇58 第四章人形机器人行业融资态势分析58 第一节行业融资态势58 第二节主要投资机构代表59 第五部分技术篇61 第六章人形机器人技术发展分析61 第一节人形机器人技术专利分析61 第二节人形机器人“大脑”关键技术发展分析64 第三节人形机器人“小脑”关键技术发展分析71 第四节人形机器人“机器肢”关键技术发展分析73 第五节人形机器人“机器体”关键技术发展分析76 第六部分市场篇79 第七章人形机器人市场空间及发展趋势分析79 第一节全球人形机器人市场规模预测及发展趋势分析79 第二节中国人形机器人市场规模预测及发展趋势分析81 第七部分应用前景篇83 第八章人形机器人下游应用前景分析83 第一节人形机器人在工业制造领域的应用前景分析85 第二节人形机器人在服务领域的应用前景分析89 第三节人形机器人在特种领域的应用前景分析92 第四节人形机器人应用路径与应用场景价值图谱94 第九章中国人形机器人产业发展机遇与挑战95 第一节发展机遇95 第二节主要挑战97 第八部分企业篇101 第十章蓝皮书参编单位介绍101 第一节优必选101 第二节伟景机器人105 第三节国讯芯微115 第四节坤维科技122 第五节鑫精诚传感器126 第六节神源生131 第七节罗斯特136 第八节纽格尔智能139 第九部分案例篇147 第十一章人形机器人&具身智能应用案例147 第一节人形机器人案例147 第二节控制器案例150 第三节传感器案例154 第四节灵巧手案例155 附录1人形机器人产业链代表厂商名录156 图表目录 图表1人形机器人系统构造及介绍10 图表2人形机器人按形态分类对比11 图表3人形机器人按应用场景分类对比12 图表4人形机器人按驱动类型分类对比12 图表5人形机器人产业发展阶段14 图表6国外部分企业人形机器人代表产品列举15 图表7国内部分企业人形机器人代表产品列举17 图表8人形机器人产业链图谱19 图表9人形机器人主要原材料和零部件介绍20 图表10人形机器人零部件应用示意图21 图表11人形机器人领域减速器对比22 图表12机器人电机侧重三点：高效率、高动态和高功率密度24 图表13人形机器人主要应用电机类型对比24 图表14滚珠丝杠与行星滚柱丝杠对比情况27 图表15机器人控制框架28 图表16具身智能控制层架构29 图表17主要实时操作系统代表厂商及产品30 图表18全球主要人形机器人的控制解决方案30 图表19人形机器人主要传感器介绍31 图表20人形机器人四种环境感知传感器比较34 图表21纯视觉与激光雷达方案比较35 图表22人形机器人系统架构示意图36 图表23ROS框架下人形机器人整体软件架构38 图表24大模型在机器人领域研究与应用案例39 图表25人形机器人驱动器（执行器）类型和发展历史40 图表26三种高性能机器人驱动器（执行器）方案特性比较41 图表27主要人形机器人厂商执行器方案42 图表28各类型人形机器人厂商代表企业44 图表29资深玩家企业能力分布45 图表30初创企业能力分布45 图表31跨界玩家企业能力分布46 图表32AI企业能力分布47 图表33原生机器人厂商能力分布47 图表34全球主要人形机器人对比48 图表35北京、上海、深圳人形机器人相关政策51 图表36北京智能机器人产业空间布局53 图表37北京智能机器人产业创新模式54 图表38上海智能机器人“3+X”空间布局55 图表39上海市智能机器人科技创新主体56 图表40深圳市智能机器人科技创新主体57 图表412022-2024年Q1中国人形机器人相关领域获融资情况58 图表42中国主要人形机器人企业融资情况（截至2024Q1）58 图表43中国人形机器人行业主要投资机构代表（排名不分先后）59 图表44人形机器人专利申请Top10国家及专利数概览62 图表45人形机器人专利申请人Top15及专利数概览63 图表46机器人各部位关键技术攻关64 图表47大模型发展现状与挑战对比65 图表48国内外科技巨头AI大模型产品对比66 图表492024-2030年全球人形机器人市场空间测算79 图表502024-2030年中国人形机器人市场空间测算81 图表512023年全球主要人形机器人应用场景及市场推广计划83 图表52工业领域主要应用机器人类型85 图表532017-2023年工业/移动机器人本体均价（单位：万元/台）86 图表54PC产品制造层级与自动化技术难度分布87 图表55医疗保健与康复领域主要应用机器人类型90 图表56人形机器人应用路径与应用场景价值图谱94 第一部分产业篇 第一章人形机器人产业发展概况 第一节人形机器人定义与分类 一、人形机器人的定义 人形机器人是一种仿生机器人，指形状及尺寸与人体相似，能够模仿人类运动、表情、互动及动作的机器人，并具有一定程度的认知和决策智能。人形机器人建立在多学科基础之上，集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，来实现拟人化的功能，环境适应更通用、任务操作更多元、人机交互更亲和，是有望成为继计算机、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，是一个国家高科技实力和发展水平的重要标志。 人形机器人相比其他机器人，对智能感知、运动控制、智能决策、人机交互的综合能力 要求更高。 智能感知方面，需要配备多种传感器，能够感知非结构化场景并根据不同的情况做出相应的反应。 运动控制方面，需要人形机器人具备高度的精确性和灵敏度、良好的稳定性和平衡控制能力，精确地模仿人类的行走、跑步、抓取等动作，实时响应各种传感器的输入和环境变化。 智能决策方面，可通过人工智能技术，根据环境、任务和目标等信息，自主地做出最优的决策，以实现自主导航、任务执行、人机交互等功能，需要高效的算法和强大的计算能力，以处理大量的信息和数据。 人机交互方面，需要对自然语言进行识别与处理，以便机器人能够理解用户的指令、问题或指导，需要具备情感识别技术，识别用户情感状态，提供更人性化的互动体验。 此外，对手势与动作的识别、多模态交互等方面也有着较高的要求。 二、人形机器人的构造 人形机器人通常由环境感知模块、决策控制模块、运动控制模块、机械本体模块等多个模块组成，各模块间协同工作，以实现人形机器人的智能运作。 图表1人形机器人系统构造及介绍 构成部分 相关介绍 环境感知模块 包含各类视觉传感器、音频传感器、触觉传感器、运动传感器等，用于感知环境，获取关于周围世界的信息。 决策控制模块 人形机器人的“大脑”，通常由控制器、信号处理器、芯片等构成，运行人形机器人的软件程序，实现人形机器人的决策、规划、协调、学习等功能。 运动控制模块 人形机器人的“小脑”，是人形机器人的动力和控制系统，负责实现人形机器人的动态平衡、步态规划、关节协调等功能的模块，它通常由运动控制器、驱动器、执行器与运动控制算法组成。 机械本体模块 是人形机器人的“机械肢”、“机械体”，包含骨架、关节、手脚、皮肤等，提供机器人的基本形状和支撑结构，是模拟人体关节以实现运动、完成抓取物体和行走的物理基础。 人机交互模块 包含语音识别与合成、自然语言处理和显示屏、LED或触摸屏，使人形机器人能够与人类进行有效的交互，借助物理或虚拟界面，使用户能够直接与人形机器人互动。 电池管理模块 负责监测和控制机器人电池状态和性能的模块，为人形机器人运行提供动力支持，通常由电池管理系统（BMS）、电池充电器、电池电量监测器等组成。 通信模块 使机器人能够与其他设备、云服务或其他机器人进行通信，包含无线模块（如Wi-Fi、蓝牙）、有线接口（如以太网端口、USB端口）等。 安全模块 是负责保证人形机器人在运行过程中不会对自身、人类或环境造成伤害的模块，具备紧