打造人形機器人產(chǎn)業(yè)競爭新優(yōu)勢
2025-4-7 來源：- 作者：-
今年政府工作報告提出，培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未來產(chǎn)業(yè)。作為具身智能重要方向的人形機器人，在工業(yè)制造、生活服務(wù)等領(lǐng)域已展現(xiàn)出巨大潛力，有望成為繼智能手機和新能源汽車之后的顛覆性產(chǎn)品。當(dāng)前，我國在人形機器人領(lǐng)域已展現(xiàn)出與發(fā)達國家相當(dāng)?shù)南劝l(fā)優(yōu)勢，但仍面臨技術(shù)創(chuàng)新能力不足、制造工藝水平相對落后、整機成本較高等問題，需從科技創(chuàng)新、場景牽引、產(chǎn)業(yè)組織和生態(tài)營造等方面綜合施策，盡快打造競爭新優(yōu)勢。
我國人形機器人產(chǎn)業(yè)體系日趨完善
近年來，我國相繼發(fā)布《“十四五”機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》等政策文件，并設(shè)立重大項目進行重點支持，逐漸構(gòu)建起涵蓋技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)、拓展場景應(yīng)用、營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持體系。人工智能融入物理實體后具備的強大感知、學(xué)習(xí)與互動能力，使得人形機器人擁有更廣闊的應(yīng)用場景。我國依靠工業(yè)機器人領(lǐng)域的長期積累和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，在人形機器人領(lǐng)域已展現(xiàn)出先發(fā)優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
一是關(guān)鍵核心技術(shù)持續(xù)突破。在“肢體”關(guān)鍵技術(shù)群方面，六維力矩傳感器和無框力矩電機等核心零部件國產(chǎn)化加速，國內(nèi)企業(yè)正逐步打破國外廠商壟斷的局面。在“大腦”“小腦”關(guān)鍵技術(shù)群方面，我國已經(jīng)成功研制出“大腦”“小腦”模型。2024年7月，上海的國家地方共建人形機器人創(chuàng)新中心，在世界人工智能大會上成功推出自主研發(fā)的“朱雀”大腦模型和“玄武”小腦模型。
二是產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形。國內(nèi)廠商已基本實現(xiàn)技術(shù)體系全覆蓋，并成功推出整機產(chǎn)品，推動產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模達39.1億元，同比增長85.7%；2024—2025年，我國人形機器人將實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)；至2026年，人形機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破200億元。產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展趨勢也日益顯現(xiàn)，珠三角、京津冀和長三角等地區(qū)已經(jīng)集聚一批核心企業(yè)，成為構(gòu)建人形機器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要力量。
三是場景應(yīng)用優(yōu)勢明顯。我國在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、商業(yè)零售、生活服務(wù)等領(lǐng)域擁有許多獨特優(yōu)勢。工業(yè)制造場景結(jié)構(gòu)化程度較高，且工作環(huán)境相對艱苦，是人形機器人率先規(guī)模化推廣的理想場景。目前，廣汽、上汽等制造企業(yè)競相布局人形機器人。優(yōu)必選Walker S系列人形機器人已經(jīng)進入汽車工廠實訓(xùn)，并在一線生產(chǎn)區(qū)域執(zhí)行分揀、搬運、質(zhì)檢等具體任務(wù)。國內(nèi)人口形勢已出現(xiàn)少子化和老齡化的新趨勢，單身經(jīng)濟和銀發(fā)經(jīng)濟正在崛起，在家庭伴侶、情感慰藉和養(yǎng)老陪護等生活服務(wù)場景，人形機器人將大有可為，事實上，目前多家醫(yī)院已開始使用人形機器人協(xié)助進行護理工作。
我國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)
當(dāng)前，各國圍繞傳感系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)等軟硬件技術(shù)，正在加快爭奪技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。我國人形機器人發(fā)展還存在核心零部件水平差距較大、垂直大模型的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集缺乏等問題。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
一是核心零部件技術(shù)與工藝水平與國外存在差距。無框力矩電機、空心杯電機和滾柱絲杠等的制造方面仍存在堵點。例如，磁路和工藝設(shè)計是無框力矩電機的核心技術(shù)，目前美國企業(yè)采用的分布式分數(shù)槽及碳纖維綁扎技術(shù)居于全球領(lǐng)先地位，國產(chǎn)無框力矩電機在轉(zhuǎn)矩密度、溫升和最高轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵參數(shù)上差距明顯。
二是缺乏用于訓(xùn)練大模型的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集。大模型算法是影響人形機器人“大腦”“小腦”性能的核心技術(shù)，能夠決定人形機器人的智能化水平和運動能力，是各國角逐人形機器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點的關(guān)鍵。然而，國內(nèi)用于訓(xùn)練大模型算法的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集匱乏，在數(shù)據(jù)收集效率和數(shù)據(jù)仿真技術(shù)等方面與國外差距明顯。例如，我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)缺少能夠高效生成人形機器人仿真數(shù)據(jù)的大模型，只能在物理世界建立一個特定場景，命令人形機器人持續(xù)運動以實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
三是成本較高制約產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。人形機器人整機產(chǎn)品成本較高，小米CEO雷軍曾透露，國產(chǎn)人形機器人成本大約為70萬元/臺，高昂的整機成本阻礙了人形機器人產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。一方面，核心零部件成本較高。人形機器人核心零部件缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標準，定制化生產(chǎn)成本較高。此外，無框力矩電機等高精度核心零部件依賴進口，進一步推高了整機產(chǎn)品成本。另一方面，場景牽引不足，企業(yè)量產(chǎn)意愿不強。例如，工業(yè)制造場景中涵蓋人機協(xié)作、智能搬運等碎片化場景，人形機器人廠商難以判斷應(yīng)針對哪些碎片場景制定量產(chǎn)計劃以實現(xiàn)最大的投資回報，從而對整機產(chǎn)品訂單的需求預(yù)期存疑，使得量產(chǎn)計劃難以落地。
四是創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有待進一步完善。一方面，產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)有待完善。在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面，缺少能夠帶動創(chuàng)新生態(tài)群落協(xié)同發(fā)展的“鏈主”企業(yè)。在產(chǎn)業(yè)集聚層面，缺少成熟的人形機器人產(chǎn)業(yè)集群、孵化器、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等創(chuàng)新載體，帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游集聚發(fā)展。另一方面，創(chuàng)新要素供給結(jié)構(gòu)不優(yōu)，突出表現(xiàn)為創(chuàng)新要素供給結(jié)構(gòu)對需求結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性不強。此外，創(chuàng)新服務(wù)效能有待提升，特別是在概念驗證階段缺乏資金支持。根據(jù)調(diào)研，目前科研院所和初創(chuàng)企業(yè)在概念驗證早期缺乏制作樣品的資金支持，科研成果能否成功轉(zhuǎn)化為具有市場價值的產(chǎn)品存在較大不確定性，更難以在需求側(cè)精準匹配用戶群體。
推動科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合
針對上述問題，我國需立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段特征和突出優(yōu)勢，強化戰(zhàn)略頂層設(shè)計，完善技術(shù)體系，打造良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動人形機器人科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。
第一，以產(chǎn)業(yè)需求為牽引，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)。要圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，體系化布局全棧核心技術(shù)。強化“自下而上”的需求凝練和創(chuàng)新組織機制，將企業(yè)對輕量化骨骼、高精傳感器等的具體需求，凝練成技術(shù)參數(shù)清晰、研發(fā)周期合理的技術(shù)清單，采取“揭榜掛帥制”“賽馬制”等模式組織研發(fā)。支持搭建包含動作庫、物體知識庫和數(shù)據(jù)采集平臺的人形機器人數(shù)據(jù)中心，加快打造開源人形機器人數(shù)據(jù)集。支持數(shù)字孿生、數(shù)據(jù)仿真領(lǐng)域的龍頭企業(yè)和人形機器人“大腦”“小腦”技術(shù)供應(yīng)商組成創(chuàng)新聯(lián)合體，加快開發(fā)虛擬訓(xùn)練環(huán)境和數(shù)據(jù)仿真模型。
第二，加強智能與制造前沿技術(shù)深度融合，打造“明星”級整機產(chǎn)品。開發(fā)基礎(chǔ)版整機，聚焦人形機器人高智能化、高運動性等基礎(chǔ)功能，打造能夠支持算法優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改造的通用整機平臺。開發(fā)高精度型、低成本交互型和極端環(huán)境下高可靠型的功能型整機，推動人形機器人產(chǎn)業(yè)化進程，加快降低產(chǎn)品成本。
第三，擴大場景牽引效應(yīng)，驅(qū)動技術(shù)迭代升級。聚焦工業(yè)制造、生活服務(wù)領(lǐng)域具備生態(tài)主導(dǎo)力的高能級市場經(jīng)營主體，遴選一批產(chǎn)業(yè)帶動性強的重點應(yīng)用場景，進一步構(gòu)建產(chǎn)品需求清單，支持人形機器人廠商依據(jù)清單加快落實量產(chǎn)計劃。組織編制示范應(yīng)用場景典型案例集，推進人形機器人產(chǎn)業(yè)場景示范應(yīng)用。
第四，完善產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)，培優(yōu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。培育壯大一批核心技術(shù)覆蓋面廣、產(chǎn)業(yè)帶動能力強的人形機器人生態(tài)型企業(yè)，推動產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新、共建產(chǎn)線。支持各地立足區(qū)域資源稟賦和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢打造人形機器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)和孵化器，加快構(gòu)建創(chuàng)新能力強、應(yīng)用場景佳的優(yōu)勢集聚區(qū)。
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