2024全球人形机器人企业画像与能力评估

2024全球人形机器人企业画像与能力评估报告 M2觅途咨询·人形机器人研究小组 ByLynnLiu,MiaoWang,IvanWu,ZixiaZeng M22024ProprietaryandConfidentialAllRightsReserved. ThedocumenthasbeenexclusivelyproducedbyM2Consulting.Copyrightrestrictions(includingthoseofthirdparties)aretobeobserved.Allinformation,viewsandadvicearegiveningoodfaithbutwithoutlegalresponsibility.Whilsteveryefforthasbeenmadetoensuretheaccuracyoftheinformationanddatacontainedherein.M2Consultingacceptsnoresponsibilityforanyerrorsandomissionshowevercaused.Theinformationhereinshouldnotberegardedasasubstituteforlegaladvice. 背景与核心结论 M2觅途咨询聚焦机器人产业、持续输出前瞻洞见，希望为产业提供科学、可靠、新颖的视角，帮助全产业生态玩家 理性决策、助力产业健康、可持续发展： •2024年1月，发布《人形机器人核心硬件市场发展白皮书》，获得上游产业链等各界广泛关注； •2024年9月，发布《全球人形机器人企业画像与能力评估报告》，完善中游整机环节产业洞察； •Nextstep，计划发布《人形机器人应用场景洞察白皮书》，将产业洞见持续贯穿至下游应用场景。 本次《全球人形机器人企业画像与能力评估报告》5大核心亮点： •客观回顾了产业历程、识别爆发节点及背后动因，重新定义了人形机器人整机 •深度解析了4类全球人形整机企业画像、关键优势——汽车制造、机器人、科研/高校、互联网/软件背景企业 •立体描绘了>25家全球人形机器人整机落地现状——产品化（关键技术）、市场化（应用场景）落地现状 •前瞻洞察了N种场景未来短、中、长期落地顺序 •创造性地提出“全球人形机器人企业能力评估模型”，从产业端、企业端、应用端、投融资等多角度，全方位 评估企业“产品化、市场化”能力。 M22024ProprietaryandConfidentialAllRightsReserved.2 目录 全球人形机器人产业概览 人形机器人整机企业概览人形机器人产品概览 人形机器人资本市场概览 人形机器人整机企业能力评估模型产品化能力评估 商业化能力评估 评估模型与设计原则 人形机器人落地面临的问题附录 M22024ProprietaryandConfidentialAllRightsReserved.3 人形机器人定义 人形机器人 一种人形/类人形的具身智能体，作为新质生产力，代替人在各类环境下，完成各类任务。 Presentation 基元级 躯干 物大理脑结构 灵巧手、关节执行器 传感器、丝杠、电机、减速机、控制器、电源等 小脑 躯体运及动四控肢制 轨迹规划系统运动控制器… 多模态大模型 云计算… 反馈效果 任务分解决策、生成动作 大脑 感知决策 技能级 任务级 人形机器人系统构成 EmbodiedAI What 形态：人形/类人形的具身智能体 3大关键组成部分 •躯干（基元级-物理结构） •小脑（技能级-运动控制） •大脑（任务级-感知决策） Why EmbodiedIntelligence 价值：新质生产力 How 能力：在各类环境完成各类任务 •认识世界（对物理世界时间、空间具备细粒度的理解） •解决问题（具备解决特定问题/任务的要素-经验知识） Source:M2Research&Analysis;图片来自网络 2022年是人形机器人元年。在经历了萌芽初具人形、成长肢体感官完善后，正以“具身智能体”形态加速，未来受大模型驱动，将走向自主通用全能…驱动力由硬件支撑到AI突破，走向大模型赋能 Presentation 萌芽 机器人初具人形 成长 硬件支撑、肢体感官完善 突破 AI驱动、具身智能体诞生 展望 大模型赋能、走向自主通用 日本早稻田大学研发全球首款拟 人步行机 机器人初具人形肢体 日本、美国起步最早，国内2000 年后起步 机器人肢体、头部完善 2022全球人形机器人产业加速是必然： ①Tesla入局、标杆引领； ②AI技术2022显著突破*、极大推动了具身智能、人形机器人产业。 机器人肢体更灵活、大小脑智能化 全球人形机器人领先玩家重磅加码AI大 模型 人形机器人走向自主、通用、全能型 1972-1986 1987-2021 2022-2024 Future… 能力画像： 运控1.0-平地行走 能力画像： 运控2.0–复杂地形行走 感知1.0–单一模态识别 决策1.0-任务执行 能力画像： 运控3.0–复杂地形+躲避静态障碍 感知2.0–多模态识别 决策2.0–简单任务拆解 能力画像： 运控4.0–全场景自主导航动态避障 感知3.0–端到端全模态环境感知 决策3.0–复杂任务拆解、自主学习 *AItech.,especiallycomputervision,deeplearning,machinelearning,autonomousvehicle,etc. Source:GartnerHypeCycleforAITechnology,M2Research&Analysis 全球人形机器人产业发展历程 Pre-read 动因 •2022全球人形机器人产业加速是必然，得益于①Tesla入局、标杆引领；②AI技术2022显著突破*、极大推动了具 身智能、人形机器人产业 技术 •产品迭代1.0重“躯干”完成运动，2.0重“小脑”精细运控+基础感知，3.0重“大脑”深度感知+推理决策 区域 •日本、美国起步最早，国内2000年后起步，2022年H2以来本土企业加速，硬件技术具备相对优势，但AI、操作控制等“软”技能存在短板 2000 中国国防科技大学 国内首个仿人形机器人先行者 平地行进 转弯上坡… 2016 中国优必选 全尺寸家用服务机器人 Walker 步态规划 上下楼梯 物体识别… 2014 2017 中国达闼 云端智能服务机器人 CloudPepper 握手拥抱 倾听对话 迎宾接待… 2019 美国AgilityRobotics 2022 中国小米 CyberOne 情绪/语义识别 稳定步态… 2022-2023 美国Tesla Optimus 2024 中国傅利叶 GR-1 端到端环境感知… 2024 美国FigureAI Figure01 环境交互 语义理解 1972 日本早稻田大学 全球首款拟人步行机 WABOT-1 缓慢行走 … 1986 日本本田 全球首款类人双足步行 机器人 ASIMO 跑跳旋转 上下楼梯 … 2013 美国波士顿动力 全球首个液压驱动人形机器人 Atlas 前后空翻 … 多地形越障 日本软银 全球首个可商用人形机器人Pepper 人机交互 情感识别 … Digit 负重 搬运 配送 … 动态环境自主导航 物体识别分类 手部精准控制 端到端神经网络 … 推理决策 端到端神经网络 … Source:GartnerHypeCycleforAITechnology,M2Research&Analysis M22024ProprietaryandConfidentialAllRightsReserved.6 Appendix:GartnerHypeCycleforAITechnology,2020-2022 Pre-read AI领域与人形机器人强相关的技术在2020-2021相对稳定但2022出现了显著突破，尤其是机器视觉、深度 学习、合成数据等，极大推动了具身智能、人形机器人产业发展 2021 Syntheticdata Deeplearning Syntheticdata Deeplearning Naturallanguageprocessing(NLP) LP ComputerVison NLP Deeplearning ComputerVison ComputerVison Source:M2Research&Analysis. 全球人形机器人整机企业生态集群 (1%) 7 (20%)(5%) 30 32 (21%) 150 80 () 53% 150家企业，据M2不完全统计，全球人形机器人整机企业总计超150家； 4大生态圈，全球整机企业分布呈现4大生态集群——中国、日韩、北美、欧洲； 65%，中、美、日三国整机企业数量占全球份额>65% 2024全球人形机器人整机企业数量统计 亚太北美欧洲 中东非洲 Presentation 28 26 9 7 6 5 4 4 3 2 2 … 中国43 美国日本德国韩国意大利西班牙 印度加拿大俄罗斯 英国挪威 其他各国 Source:M2不完全统计 •背景：美国人形机器人产业处于全球领先地位，拥有世界顶尖的高校科研力量和企业。 •现状：美国有超过50家人形机器人整机企业，其中Top企业包括波士顿动力（BostonDynamics）、Tesla、AgilityRobotics、BeyondImagination等。 •重点：技术创新（AI与自主机器人技术等）是核心驱动力，工业与服务应用双轮驱动、减少对人工的依赖。 AI技术 工业&服务应用 NPL自然语言处理 •OpenAI(GPT)Google(BERT)等使人形机器人理解、生成自然语言、进行复杂人机对话、任务理解。 ComputerVision计算机视觉 •Google(RT-2)基于视觉语言模型VLM使机器人学习更多视觉与语言间的映射关系，赋能其识别理解周围环境（物体、表情、手势、情绪、场景理解等） 高速动态环境运动控制 2020.12韩国现代汽车收购波士顿动力 自主机器人技术 自主导航与操作 •强调机器人在复杂环境下的自主行动、自主决策的任务执行力。波士顿动力Spot机器人可在复杂环境中自主巡检、数据采集和任务执行，应用于建筑工地、矿山等场景。 •动态环境适应能力，MIT的Cheetah机器人项目专注开发高速动态运动控制技术。Cheetah机器人展示了如何在高速奔跑时保持稳定性，为未来的机器人运动控制技术提供了宝贵的数据和经验。 工业与服务应用双驱动 •服务：家庭助手、医疗护理机器人和客户服务机器人等。波士顿动力的Atlas机器人为例，该机器人具备先进的运动控制能力，能够完成复杂的任务，如开门、搬运物品、后空翻等，展示了其在服务领域的巨大潜力； •工业：智能制造、生产线自动化等。特斯拉 （Tesla）的Optimus机器人展示了在生产线上的应用潜力。Optimus的目标是提高生产效率，通过自动化操作减少对人工的依赖，降低生产成本。 •背景：日本是全球老龄化最严重的国家，65岁及以上人口占总人口比重>30%，同时日本自然灾害频发，老年护理、社会服务、应急救援应用需求显著。 •现状：日本拥有超过40家人形机器人企业，Top10企业包括本田（Honda）、软银机器人（SoftBankRobotics）、川崎重工（KawasakiHeavyIndustries）等。截至2024年5月，全球人形机器人专利Top10企业中，日本企业占比>50%。 •重点：机器人在护理陪伴、生活辅助/家庭服务、安全救援与灾害应对应用 护理陪伴机器人 安全救援机器人 生活辅助机器人 养老及护理陪伴应用 •软银的Pepper机器人，2014年发布，是