2024年人形机器人核心场景发展洞察研究报告：新质生产力系列报告

新质生产力系列报告 亿欧智库https://www.iyiou.com/researchCopyright reserved to EO Intelligence, August 2024 人形机器人产业发展研究01 1.1人形机器人定义1.2人形机器人产业中外发展历程1.3中国人形机器人产业政策驱动力1.4中国人形机器人产业技术驱动力1.5中国人形机器人产业社会环境驱动力1.6中国人形机器人投融资表现1.7中国人形机器人市场表现1.8人形机器人产业图谱 人形机器人典型应用场景02 目录 2.1人形机器人落地发展阶段总结2.2工业制造场景分析2.3极端作业/特殊作业场景分析2.4商用及家用服务场景分析2.5人形机器人商业模式分析2.6人形机器人商业化落地难点分析2.7典型案例 C O N T E N T S 未来发展趋势03 3.1产业层面3.2产品层面3.3技术突破 人形机器人产业发展研究01 1.1人形机器人定义1.2人形机器人产业中外发展历程1.3中国人形机器人产业政策驱动力1.4中国人形机器人产业技术驱动力1.5中国人形机器人产业社会环境驱动力1.6中国人形机器人投融资表现1.7中国人形机器人市场表现1.8人形机器人产业图谱 人形机器人典型应用场景02 目录 2.1人形机器人落地发展阶段总结2.2工业制造场景分析2.3极端作业/特殊作业场景分析2.4商用及家用服务场景分析2.5人形机器人商业模式分析2.6人形机器人商业化落地难点分析2.7典型案例 C O N T E N T S 3.1产业层面3.2产品层面3.3技术突破 人形机器人定义：具备现实意义的颠覆性产品，有望开启下一个十年产业大周期 ◆定义：目前人形机器人并没有统一标准定义，根据《Humanoid Robots》的归纳，人形机器人应当能“在人工作和居住的环境工作，操作为人设计的工具和设备，与人交流”。在此前提下，人形机器人最终应具有与人类似的身体结构和运动方式，并具备一定自助感知、学习和决策能力，目前市面上的人形机器人通常身高在1.3米到1.8米之间，可分为足式机器人与轮式机器人。 ◆价值：人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，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，成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。 亿欧智库：人形机器人关键技术 •价值：感知非结构化场景，根据不同的情况做出相应交互反应•涉及技术：视觉感知、触觉感知、力觉感知、惯导感知等 智能感知 头部感知层 •内含摄像头、芯片、传感器、雷达等 旋转关节 •价值：根据环境、任务和目标等信息，自主做出最优决策，实现自主导航、任务执行、人机交互等功能•涉及技术：机器视觉、自然语言理解、机器学习、复杂任务推理、机器人大模型 智能分析决策 •价值：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•涉及技术：动态变构型精准建模、高自由度复杂运动规划、协同运动自主学习等 运动控制 •价值：设计制造相关核心零部部件和系统应用，实现人形机器人各种应用•涉及技术：高爆发大力矩驱动、低损耗高精度传动、高集成灵巧结构、专用操作系统等 本体集成 人形机器人产业发展历程：商业化进展持续加速，预计2027年部分场景实现规模化落地 ◆海外人形机器人概念萌芽较早，以技术导向为主，较于海外，国内以应用突破方向为主，随着国内人工智能、高端制造、新材料等先进技术的继续积累与突破，2023年国内人形机器人进入集中爆发期，大批厂商推出自身人形机器人产品并尝试应用于服务、汽车等场景，逐步探索商业化落地。 政策驱动：中央及地方政策推动人形机器人产业落地发展，强调规模化应用 ◆国家顶层设计已经明确发展目标，2025年整机产品实现批量生产，2027年产业规模化发展，深度融入实体经济，推动人形机器人产品规模化落地。各地方政府政策中也明确提到人形机器人，强调开展人形机器人创新研究，推动规模化应用，政府进一步加强对人形机器人产业战略引导，但缺乏明确应用场景说明，还需企业持续探索。 社会因素：社会老龄化衍生陪伴需求，劳动力不足引发机器替人潮 ◆中国人口出生率近年持续下降，意味着劳动力要素的供给在未来会呈现下降趋势，且中国已于2021年进入老年人口占比超14%的深度老龄化社会，面对劳动要素供给不足以及人口老龄化难题，结合当前最前沿的AI、通讯、硬件等技术，高智能化的人形机器人可以成为一种有效的辅助工具，来帮助照料、陪伴老年人以及补充劳动力缺口等。 技术因素：人工智能迎来新突破，推动机器人向具身智能发展 ◆人形机器人在商业化进程中面临着复杂任务执行难度大，交互能力不足、研发成本高、场景覆盖低等问题。随着AI大模型技术不断发展，大模型可加快人形机器人复杂任务训练速度，提升任务生成速度及缩短理解周期，促使人形机器人在语言处理、场景理解、运动控制等方面加速突破，执行更多复杂任务场景，加速其通用化和智能化进程。 乐聚机器人夸父MYX盘古大模型•对机器人泛化能力的提升展开联合创新 智元机器人X软通动力•推动大模型与人形机器人应用 投融资表现：资本持续加注，2024上半年平均单笔融资超2亿 ◆人形机器人行业2022年以来共发生42笔融资，涉及金额近90亿元，平均单笔融资额均超过一亿元。2023年投资事件激增至23起，融资金额超过50亿元。2024年Q1至Q2平均单笔融资超2亿，对比2022年单笔融资翻倍。 ◆2024年Q1至Q2投资数量达10起，已披露融资金额约达23.2亿元，其中宇树科技B+轮融资达10亿人民币，银河通用机器人获投7亿元，创2024年天使轮融资最高额，从融资表现来看，资本对该赛道未来发展前景表示看好，资本的持续涌入将为行业发展注入强劲动力。 市场表现：利好因素众多，应用前景广阔，市场潜力持续释放 ◆据IFR（国际机器人联合会）统计，2023年中国工业机器人销量约占全球市场总额的52.5%，中国目前已成为机器人最大应用市场，中国机器人产业正在高速发展中，国内的工业制造、零售消费等下游应用行业智能化进程也在持续加速，人形机器人作为高精尖技术的承载体，未来随着技术成熟度提升、成本下降可承担更多柔性化作业，拥有巨大市场潜力。 ◆从宏观环境来看，利好政策的不断出台、大模型技术的发展推动着国内人形机器人产业的快速发展。目前人形机器人厂商已经进行小批量商业化交付，根据亿欧智库调研，2024年出货量预估2000台左右。整体来看，市场利好因素众多，且整体产业正处于发展起步期，未来将持续释放潜力。 人形机器人产业图谱 人形机器人产业发展研究01 1.1人形机器人定义1.2人形机器人产业中外发展历程1.3中国人形机器人产业政策驱动力1.4中国人形机器人产业技术驱动力1.5中国人形机器人产业社会环境驱动力1.6中国人形机器人投融资表现1.7中国人形机器人市场表现1.8人形机器人产业图谱 人形机器人典型应用场景02 目录 2.1人形机器人落地发展阶段总结2.2工业制造场景分析2.3极端作业场景分析2.4商用及家用服务场景分析2.5人形机器人商业模式分析2.6人形机器人商业化落地难点分析2.7典型案例 C O N T E N T S 未来发展趋势03 3.1产业层面3.2产品层面3.3技术突破 人形机器人应用落地发展阶段总结：循序渐进，首先于工业制造场景应用训练，最终实现家庭服务场景应用 极端作业 商用服务 工业制造 工业制造场景：处于初步探索阶段，汽车制造场景有望率先落地，质量检测及零部件组装为明确需求场景 ◆工业制造场景因其单一性和重复性特点，是人形机器人应用最易实现落地的场景，并最终过渡至C端场景中。◆汽车工厂将为最先落地的应用场景，一方面，汽车工厂因规模大、标准化高，适合人形机器人实训获取高质量训练数据，另一方面，汽车产业的自动驾驶和传感器技术与人形机器人技术相通，技术接受度高，双方合作实现协同效应。◆目前仍处于初步探索阶段，从执行少量工作开始，并非正式的订单交付，此外人形机器人的灵巧性使其更适用于精细化操作场景，未来由AI驱动的人形机器人有望逐步承担更多制造工作，如拾取和放置物品以及托盘装载等灵巧操作工作。 人形机器人企业相关布局动态 获取更多维度报告数据，请访问亿欧网(www.iyiou.com)•特斯拉人形机器人Optimus将率先应用于汽车制造领域•优必选推出工业版人形机器人Walker S，将率先适用于汽车领域工业场景，远期规划将逐步拓展至汽车零部件、3C、智慧物流等其他智能制造领域及应用场景。•智元机器人远征A1将首先面向工业场景•乐聚发布人形机器人夸父，已经与汽车等行业客户洽谈，规划进入工业场景•2024年4月，奇瑞汽车展示其人形机器人Mornine，未来或布局在汽车生产线的柔性工作 极端作业场景：处于探索阶段，面向恶劣条件、危险作业场景替代人类作业，尚需攻破技术问题 ◆极端作业场景对人形机器人有广泛的需求，人形机器人可在恶劣环境下帮助或替代救援人员操作，解决人员短缺及生命安全问题，从而提高救援效率、减少人员伤亡、提高物资运输效率等。 ◆极端作业各细分场景环境特征差异较大，人形机器人在某一特定特种场景下的训练难以泛化到其他场景，限制了其应用价值。目前人形机器人运动控制能力有限，真正应用需针对环境特点调整自身运动控制及任务执行能力，人形机器人本体安全防护能力、复杂任务智慧生成与高精度操作能力还需攻克。 人形机器人企业相关布局动态 •加利福尼亚州Knightscope开发的蛋形K5和创业公司Ascento创建的两轮机器人在瑞士的铁路车库巡逻 •乐聚机器人特种作业领域相关单位合作，提升技术成熟度和场景应用能力 商用及家用服务场景：展览讲解及科研场景已落地，可解决培训周期长、人员流动性高等问题，支持算法研发、数据采集 ◆人形机器人的互动能力使其在商用及家用服务中具有较好的应用前景，人形机器人可以支持现实空间中的学习，用面部表情、肢体语言、声音和语音与人类交流，使互动更具吸引力，也可以通过编程来促进机器人与人类的互动，目前展览讲解及科研场景已经落地。家用场景以非标准化场景为主，人形机器人技术很难应对高随机性和复杂性的家用任务，目前普遍方案只是在局部小范围的可控条件下实现少量复杂任务，还尚需技术持续发展。 人形机器人企业相关布局动态 •开普勒机器人探索物业服务场景的联合创新•傅利叶智能GR-1通用人形机器人，适用于家庭环境，还能广泛应用于社区康复中心、医疗机构等多种场合•达阀人形机器人Ginger2可应用于迎宾导览、教育科研等领域。小紫-XR4，主打适用于商业和生活服务场景•优必选Walker系列是向家庭服务机器人方向的探索，具备行走、交互等功能。•大象机器人水星Mercuryx1布局于教育科研、零售服务、娱乐等场景 商业模式：目前以销售软硬件一体本体支持算法、数据等研究为主，并趋向提供场景整体解决方案，未来规模化量产后可提供租赁外包服务 ◆人形机器人厂商目前主要的盈利模式为提供软硬件一体本体用于特定领域的应用开发和科研，随着技术成熟度提升、场景测试通过，客户进行批量部署后，企业可转向提供细分场景的解决方案和技术支持，在未来场景应用成熟、人形机器人规模化量产后，企业可转为租赁服务商，将人形机器人作为劳动资源进行派遣，按需收取租赁费用。 商业化落地难点：研发投入高、零部件采购成本居高不下，下游客户依赖度高，实用性尚且不足 产量低，零部件采购成本高 研发投入高，依赖资本输血和政府补贴 •人形机器人70%的成本来自硬件，尤其是负责躯体运动系统的行星滚柱丝杠、空心杯电机、减速器等核心零部件，成本总占比高；人形机器人产量暂时无法规模化，导致零部件采购成本高，成本无法下降 •人形机器人属于高投入产业，大部分人形机器人研发成本占比约占营收50%，大部分人形机器人企业尤其是初创公司面临巨额的研发支出