人形機器人市場走入“戰(zhàn)國”時代，硬件標準仍然缺位

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）在人口老齡化加劇，以及勞動力減少的當下，市場希望能夠有方法在這種形勢下依然能夠提高生產效率和質量，并且解決勞動力短缺的問題。伴隨著人工智能技術與運動控制的進步，以及硬件基礎的完備，人形機器人開始成為市場共同的選擇。

隨著玩家的不斷涌入，人形機器人產業(yè)發(fā)展迅速。但一項新產業(yè)的發(fā)展，除了資金、人才外，還需要時間與技術的積累，而新興行業(yè)的發(fā)展，一定會遇到技術路線分歧、硬件標準不統(tǒng)一的情況。從如今的野蠻生長期，走到成熟發(fā)展道路上，人形機器人市場還需要時間。

資金蜂擁而至，玩家扎堆涌入

盡管人形機器人技術的發(fā)展可以追溯至20世紀中葉，但真正讓當今的市場動容的，還得是2022年由特斯拉所發(fā)布的Optimus原型機。

這款原型機搭載了特斯拉的自動駕駛軟件系統(tǒng)和傳感器，以及與汽車相同的視覺感知技術，使用攝像頭輸入數(shù)據(jù)并通過神經(jīng)網(wǎng)絡進行計算，這為人形機器人的感知與決策能力帶來了質的飛躍，使其能夠更好地理解和適應環(huán)境。

同時其采用了更加靈活的彈簧負載設計與多種類型執(zhí)行器，關節(jié)采用仿生學關節(jié)設計，模擬人類關節(jié)與肌腱形態(tài)，擁有 28 個自由度，手掌設計也具備較高的靈活性，可完成多種復雜動作，展示了人形機器人在運動控制方面的重大進步。

更重要的是，馬斯克透露Optimus最快3年內量產，且預計產量可達數(shù)百萬臺，最終價格控制在2萬美元以下，這一量產計劃和成本控制目標，極大地提升了市場對人形機器人未來大規(guī)模應用的預期，吸引了眾多企業(yè)和投資者關注人形機器人領域。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，國內外通用人形機器人整機商業(yè)公司約為150家，國內超過80家，其中超過半數(shù)來自高校的學生和教師創(chuàng)業(yè)。

截至2023年，中國已經(jīng)累計申請6618件人形機器人技術專利，成為申請人形機器人技術專利數(shù)量最多的國家。有機構預測，2034年中國人形機器人市場年銷量將突破100萬臺。

而機器人相關產業(yè)公司數(shù)量更為龐大，據(jù)天眼查數(shù)據(jù)顯示，截至2024年8月，我國機器人相關企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過73.4萬家。

而人形機器人本身便包含多種軟硬件產品，例如硬件上包括關節(jié)中的旋轉關節(jié)和線性關節(jié)，通過電機、液壓或氣動裝置驅動。高端人形機器人的關節(jié)通常會配備高精度的減速器，如諧波減速器或 RV 減速器，來提高關節(jié)的輸出扭矩和運動精度。

動力系統(tǒng)中包含電源與電機，感知系統(tǒng)重的視覺傳感器、聽覺傳感器、觸覺傳感器、慣性傳感器，執(zhí)行器中的手部執(zhí)行器與腿部執(zhí)行器等。

而軟件部分，包括操作系統(tǒng)、感知軟件、運動控制軟件、人工智能軟件等，這里面的每個環(huán)節(jié)都吸引大量企業(yè)進入布局。并且從目前的情況來看，人形機器人的大多數(shù)核心硬件仍處于發(fā)展期，此外如腦機接口、電子皮膚、多維觸覺傳感器等還處于萌芽期階段，可以認為，目前還未有一個人形機器人的核心硬件邁入成熟期。

硬件標準仍然缺位，等待市場走出野蠻生長

縱觀每個新興行業(yè)發(fā)展之初，一定是野蠻生長的階段。各大廠商的主流產品并非標準化，而更類似于定制化。例如特斯拉的二代Optimus，在靈巧手上已經(jīng)擁有了22個自由度，手腕/前臂上擁有3個自由度，采用的是“空心杯+絲杠+繩驅”的方案，最大程度的模仿了人類受制最下方關節(jié)超過1自由度的結構。

而智元機器人在今年6月申請的一項名為“靈巧手拇指、靈巧手和機器人”的專利顯示，主要解決了具有3個自由度的靈巧手拇指無法同時兼顧關節(jié)解耦和尺寸的問題。在今年8月份，智元機器人所發(fā)布的新產品中靈巧手自由度已經(jīng)達到了19，主動自由度也增加到了12個。

Figure AI在今年所發(fā)布的第二代人形機器人Figure02，其所搭載的靈巧手擁有16個自由度，其官網(wǎng)宣傳，可以具備與人類相當?shù)呢撦d能力，并能抓取25公斤物體。

由OpenAI所投資的初創(chuàng)企業(yè)1X Technologies在9月初也推出了專為家庭所設計的人形機器人NEO測試版，手部擁有20個自由度，能夠舉起超過自身體重兩倍的物體。

顯然，目前各家所推出的人形機器人還未有統(tǒng)一的標準，各家機器人的大小、自由度、形態(tài)各異。比如機器人的軸承基本每家都不一樣，這就要求相關企業(yè)只能推出定制化產品，并且還需要地理位置靠近，才能及時解決客戶問題。

還有如各家人形機器人的感知器件接入方式和交互方式也非常多樣化，包括了USB、485等各種接口，這導致采購的相關硬件產品除非全部定制化，要不然很難說好用。

此外，在軟件層面，人形機器人企業(yè)都需要拿到相關數(shù)據(jù)才能夠對其進行針對性訓練。但針對與一些場景，如政務服務、醫(yī)療服務等場景，相關數(shù)據(jù)基本只存放在單位的數(shù)據(jù)庫中，而一些行業(yè)數(shù)據(jù)也基本掌握在各個企業(yè)手中，很難對外開放。導致人形機器人公司很難搭建在這些應用場景，進而實現(xiàn)商業(yè)化。

目前，工業(yè)和信息化部人形機器人標準化技術委員會籌建方案公示，明確了人形機器人標準化技術委員會的業(yè)務范圍、標準體系等內容，旨在統(tǒng)籌推進行業(yè)標準制定?；I建方案指出，人形機器人標準體系主要由基礎共性、安全、整機及關鍵技術、零部件及組件和應用等5個部分組成。該標準主要是為了明確標準化重點方向和研制優(yōu)先次序。

在技術層面，全國首批人形機器人具身智能標準發(fā)布，國家地方共建人形機器人創(chuàng)新中心聯(lián)合行業(yè)內頭部企業(yè)和機構，在上海市經(jīng)信委、市監(jiān)局的共同見證下，發(fā)布了包含《人形機器人分類分級應用指南》《具身智能智能化發(fā)展階段分級指南》在內的全國首批人形機器人具身智能標準，發(fā)起了具身智能語料數(shù)據(jù)方面首個倡議《共建具身智能語料數(shù)據(jù)生態(tài)》，以及簽訂了具身智能語料運營合作意向書。

此外，不同企業(yè)也在積極探索。例如，一些供應鏈企業(yè)已開始嘗試建立統(tǒng)一的軟件平臺接口，以幫助各類機器人產品實現(xiàn)更好的協(xié)作。同時，人形機器人標準化工作組的成立，將有助于加強人形機器人領域標準研究布局，促進人形機器人產業(yè)鏈的發(fā)展，借力標準實現(xiàn)我國自主優(yōu)勢技術快速產業(yè)化、規(guī)?；瘧?。

總結

隨著人形機器人成為未來的發(fā)展重要方向之一，其龐大的市場空間吸引了眾多玩家投身其中。但由于行業(yè)發(fā)展才剛起步，企業(yè)基本各自為戰(zhàn)，產品形態(tài)各異，數(shù)據(jù)相對封閉，導致發(fā)展有些混亂。不過隨著國內官方及頭部企業(yè)開始牽頭推出人形機器人相關標準，有望讓行業(yè)盡早走出野蠻生長的狀態(tài)，確立方向后能夠加速推動行業(yè)發(fā)展。