2024人形机器人技术突破与市场潜力研究报告（英文版）

研究论文2024年 11月 行业细分：类人机器人 人类化，还是非人类化？ AUTOPILOT2024版权所有 引言 本报告探讨了类人机器人当前状态和未来潜力，重点关注推动行业发展的关键创新者和技术。我们旨在突出类人机器人在各个领域的进步和实际应用。 目标本研究的目的是评估人形机器人行业的领先企业，分析其进展，并评估其对行业的影响。 方法学 我们的研究通过详细分析公司报告、行业数据和专家见解进行。来源包括在线报道、Pitchbook和Crunchbase。 作者埃蒂安塞格尔 研究员 威尔萨梅林 创始人兼管理合伙人 马克西米利安弗里德里希 创始人兼管理合伙人 AUTOPILOT2024版权所有 内容 I背景 第二部分：需求 第三部分：技术第四章机会 第36页 第79页 第1012页 第1319页 V创新者 第2030页 3 AUTOPILOT2024版权所有 文诺德科斯拉，人工智能：乌托邦还是反乌托邦？，2024年9月 双足机器人有可能彻底改变各个行业从家务到养老服务并使人类从最不愉快的工作中解放出来。25年后，可能有数十亿机器人执行各种任务，最终重塑GDP 、生产力和人类幸福。 埃隆马斯克，关于特斯拉Optimus仿人形机器人的潜力，特斯拉第一季度收益电话会议，2024 我相信Optimus将在特斯拉中比任何其他一切综合更有价值，因为一个能够导航现实并按要求执行任务的意识化人形机器人对经济规模的扩大没有实质性的限制。 I背景 当你想起“具身人工智能”时，会联想到什么？几个世纪以来，机器人一直在科幻领域和无穷无尽的人类想象力中得到占据。像列奥纳多达芬奇和伊希梅尔阿尔贾扎里这样的人物，创造了机械生物的早期概念，而雅克德沃康松则引进了一些最早的自动机械。在过去的一个世纪中，像以《我，机器人》著名的艾萨克阿西莫夫和詹姆斯卡梅隆的《终结者》这样的人物，塑造了我们对于机器人可能会在遥远的未来成为怎样的一种愿景。 今天，然而，那个遥远的未来正逐渐逼近，这得益于人工智能的快速进步、制造业成本的降低，以及各个行业的人力短缺。这些因素不仅加速了人形机器人的发展，还使我们站在了机器人革命的边缘。本报告将探讨这场革命的影响它将如何塑造企业、经济 ，甚至是家庭生活。重点关注的是美国市场，观察那些在机器人开发和应用方面处于领先地位的公司。 我们相信，在未来五到十五年内，通用型人形机器人很可能会成为工业运作和日常生活中的重要组成部分。这些机器人被设计来完成从工厂组装到执行家务等一系列任务，它们不再是遥不可及的梦想。相反，由于技术在突破和大量投资于开发者，它们正逐渐成为现实。随着机器人填补劳动力短缺造成的空白，并执行从危险到日常的任务，我们正站在一场重大变革的前沿。 引言：创新者简介 我们对一些最有潜力的初创公司和正在开发类人机器人的成熟企业进行了深入研究。本报告中所介绍的公司代表了不同的发展阶段、团队规模和投资者支持水平。尽管存在这些差异，但有一点是明确的：类人机器人行业仍处于早期阶段，这使得很难确定哪些玩家将脱颖而出。目前，我们相信类人机器人的工业应用将远远超过任何面向消费者的产品，尤其是在处理不愉快或危险任务的领域。这些用例包括制造业、物流和废物管理等行业，在这些行业中，机器人可以降低人类受伤的风险，并提高运营效率。鉴于这一背景，我们的关注点集中在与工业合作伙伴合作最为紧密的类人机器人，它们正在解决劳动力短缺和危险环境问题。 尽管大型语言模型（LLMs）如OpenAI的GPT4占据主导地位 来源：AlanDThompson博士 资本投入于类人机器人 公司，20182024 早期风险投资后期风险投资补助金并购首次公开募股私募配售（InitialPublicOff 投资金额（百万美元） 1600 1200 800 400 0 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 来源：PitchBook数据自动分析，2024年10月。 顶级人形机器人公司投资交易中的主要投资者计数，20192024 投资者HQ资产管理规模（类A型ssetUnder类人形总计 Management） 投资投资 直插式技术中心 美国 500亿美元 加速器 6 7130 科斯拉风险投资公司 美国 150亿 风险投资（Ve ntureCa5pital） 1382 CalibrateVentures 美国 195亿美元 风险投资（Ve ntureCa4pital） 38 自由基金 CN 500亿美元 风险投资（Ve ntureCa4pital） 353 1984Ventures 美国 15亿美元 风险投资（Ve ntureCa3pital） 123 EvokInnovations CA 350亿美元 风险投资（Ve ntureCa3pital） 45 InnoangelFund CN 565亿美元 风险投资（Ve ntureCa3pital） 397 英特尔资本 美国 133亿（美 元）企业风险投资 3 2048 三星NEXT 美国 25亿美元 企业风险投资 3 405 亚马逊 美国 1亿美元 企业风险投资 2 314 来源：PitchBook数据自动分析，2024年10月。 类人形机器人简史及里程碑 2000年11月本田ASIMO正式发布，具备行走、攀爬功能。楼梯，执行简单任务 2004年3月第一次由DARPA（美国国防部高级研究计划署）举办的半自主车辆开发大机器人在加利福尼亚州莫哈维沙漠中被展出 二一一年二月“由美国宇航局和通用汽车公司共同研发的Robonaut2被送往”国际空间站协助宇航员 2021年6月现代汽车集团收购波士顿动力80的股权对于88亿美元 十月2022特斯拉发布其人形机器人Optimus的首个版本。 2023年7月谷歌DeepMind推出RT2一种视觉语言模型 （VLM）将愿景和语言转化为行动 三月2024NVIDIA推出ProjectGR00T，一个用于人工智能研究的平台。支持机器人技术 2024年6月在其首次商业部署中，Agility宣布其推出5 在乔治亚州亚特兰大附近的一个GXO设施中的数字拟人化机器人 2024年8月 OpenAI支持的1XRobotics宣布其部署Neo人形机器人进入精选家庭，计划全面推出。2025年扩大生产 2024年10月 特斯拉发布了其人形机器人Optimus的更新版本。并且暗示其价格点将在20000美元左右。 30000atscale 第二部分：需求 A劳动力短缺 随着经济体从COVID19造成的破坏中恢复，劳动力市场的动态发生了显著变化。2010年代以劳动力过剩和就业岗位不足为特征，而2020年代则见证了相反的趋势：为了满足不断增长的需求，劳动力短缺。这一趋势预计将持续下去，重塑行业并推动自动化和机器人解决方案的采用。 根据麦肯锡全球研究院的报告，在大流行病之后的疫情余波中首次出现的劳动力短缺并非一个暂时现象。相反，这反映了长期的人口结构变化。生育高峰期出生的一代人正在退出劳动力市场，而进入劳动市场的年轻工人数量减少，造成了自动化和机器人技术日益被要求填补的空缺。 在美国，失业率保持在历史低位，截至2024年中期，失业率在4左右徘徊，即使在劳动力市场开始从疫情带来的压力中缓解之后。此外，在制造业等行业中，短缺问题预计将进一步恶化。德勤预测，到2030年，美国制造业将面临210万个职位空缺，而2024年的空缺职位为505000个。有几个因素导致了这一令人担忧的趋势： 不断老龄化的劳动力，尤其是在熟练制造岗位上的劳动力 持续存在的技能差距，可用的工人缺乏操作日益先进的机械设备所需的专门知识 工人倾向于选择卫生保健和技术等领域的职业 尽管是自动化程度最高的行业之一，人类工作者对于机器监控、质量控制、维护以及机器人系统定制等关键任务仍然至关重要。随着公司努力填补这些职位，许多企业正将机器人技术和自动化视为缓解劳动力短缺的解决方案。 B劳作危害 在多个行业中，特别是在那些死亡率高和长期健康风险大的行业，自动化的需求变得越来越明显。如建筑、灾害救援、采矿、核反应堆维护、化学制造和废物管理等行业代表了最危险的工作环境，具有高死亡率和长期健康风险。这些行业长期以来一直是伦理辩论的主题，因为高薪工作的好处与固有的风险相权衡。机器人提供了一种应对这些危害的有力解决方案。 通过自动化那些对身体有害或使工人在毒害材料中暴露的任务，机器人技术可以大幅度减少在高风险环境中对人工参与的需求： 煤炭采矿和伐木，这两项均为死亡率最高的行业之一，可以从机器人执行切割、运输和检查危险区域等任务的活动中受益。 核反应堆维护和化学制造业通常涉及处理 高度放射或有毒物质。配备专用工具的机器人。 传感器可以接管那些原本会暴露工人于严重健康风险中的任务。风险。 在人类生命常处于危险之中的灾害救援任务中，可以通过人形机器人来改变现状。这些机器人能够穿越废墟，进入危险环境，并在不危及人类生命的情况下协助搜救行动。 C科学进步 类人型机器人在科学进步和创新的最前沿，得益于他们克服可能限制人类研究人员的物理限制的能力。从海洋的极深之处到寒冷的极地和多变的火山地带，地球上的许多地区仍处于未开发状态。例如，海洋覆盖了地球表面的70，但我们仅探索了其中的5。机器人能够在人类难以生存的恶劣环境中进行操作。 此外，随着太空探索从科幻小说变为现实，类人机器人将在新兴的太空经济中扮演至关重要的角色。随着对月球和火星进一步探索的计划，太空任务中对机器人辅助的需求正在增长。此外，在没有人类登船的情况下，我们有可能将太空任务发送到更远的距离，无需将航天器返回地球。 9 如果我们希望机器人能够在我们的环境中尽可能地无缝操作，或许这些机器人应该仿照人类来设计。 比尔盖茨，盖茨笔记，2024年1月 AUTOPILOT2024版权所有 本报告来源于三个皮匠报告站（wwwsgpjbgcom），由用户Id879887下载，文档Id618087，下载日期20250 人类还是非人类？ 机器人设计成类似人类的概念已经广泛争论，许多倡导者认为世界本质上是为人际互动而构建的。 建筑环境，从门把手到楼梯，都是考虑到人体结构而精心打造的。因此，创建能够轻松融入这些空间的机器人的最合逻辑的方法是对其人体生理学进行建模。类人型机器人支持者认为，这样的设计可以在从制造到医疗保健的各个行业中无缝执行任务，因为它们与我们世界的运作方式相一致。另一方面，批评类人方法的人建议，并非所有任务都需要类似人类的机器人才能有效地完成。在许多情况下，专为特定功能设计的机器人，如工厂自动化或医疗程序，可能会更有效率。 那么问题就转化为效用与多功能性之间的权衡：我们应该构建一系列具有独特设计、针对特定任务定制的机器人？还是应该专注于构建少量通用型人形机器人，这些机器人能够执行多种功能？这场辩论将塑造机器人技术的未来，并影响哪种方法在长期内证明更具可扩展性、成本效益和影响力。 第三部分：技术 本节概述了构成当今尖端类人机器人的关键组件，以及推动这一快速发展的产业变革的供应商。从机械硬件到人工智能驱动的控制系统，每个要素都在让类人机器人得以实现其生命活动中发挥着至关重要的作用。根据高盛在2024年1月的权益研究，2023年建造一个类人机器人的平均成本预计为150000美元。然而，最近的技术进步和产量增加已推低了成本，当前的估计介于低端的30000美元到高端的120000美元。这些不断降低的成本，结合功能性和扩展性的提升，正在为类人机器人更广泛地部署于各行业铺平道路。 类别主要供应商组件描述 数量大约的 组件全面成本 骨骼 机械MaxonMotorsHarmonic关节 驱动，费斯托，纳博特斯克，电机与执行器 轻型结构模拟人体骨骼 可动关节，以实现四肢的灵活运动。肌肉样组件用于运动控制 1骨骼 2040个关节 50100伺服电机 5 10 20 硬件博世 齿轮与连杆脚和手 转移