编者按：近年来，全球人形机器人产业发展一路高歌猛进，亮眼成果不断涌现，预示着一个人形机器人与现实社会生产生活深度融合的时代正在开启。本版系统性梳理人形机器人领域的政策指引、典型技术、代表成果、供应链安全和应用前景，为前瞻2024年全球人形机器人产业发展节点做好铺垫。
人形机器人风卷潮起 国内外产业政策密集出台
传统机器人大多基于特定的规划执行特定的操作，比如运输、分拣，不具备感知和决策能力。人形机器人不仅能与物理世界交互，还有感知和理解能力。两者的最大区别就在“通用性”，一个只能完成预先规划的特定任务，一个理论上什么都能干。
全球人形机器人企业主要分布在美国、中国、日本、英国等区域，例如美国的1X Technologies公司、Boston Dynamics公司、Agility Robotics公司，英国的Engineered Arts公司，日本的本田公司，中国则有智元机器人、优必选、傅利叶智能、达闼、小米等公司。
人形机器人作为一个新兴产业，各国政府都在积极出台相关政策和措施，以促进其发展。中国和外国政府在人形机器人产业支持政策上有一些相似之处，如资金支持、制度保障等方面。当然，也存在一些差异，如中国政府更加注重产业引导基金和人才培养方面的支持，外国政府则更加注重人形机器人产品的应用推广。
欧美和日韩地区都鼓励企业与高校、研究机构合作开展研究和开发，并推动人形机器人应用落地。同时，各国政府还出台了税收优惠、研发资金支持等措施，以促进企业的发展。人形机器人的安全性问题也受到关注。美国政府要求厂商和开发者确保人形机器人的设计、制造和使用符合特定的安全标准，并对可能引发伦理和隐私问题的应用进行限制。
2021年美国启动美国国家机器人计划（NRI），寻求对集成机器人系统的研究，并以之前的NRI项目为基础，旨在推动机器人技术的研究与开发，并鼓励人形机器人创新与应用。
2022年韩国启动第三次智能机器人基本计划，提出推动将机器人技术发展为第四次工业革命的核心产业，并为“智能机器人2022年实施计划”拨款1.722亿美元。
2022年日本实施新机器人战略，旨在使该国成为世界第一的机器人创新中心。战略提供了超过9.305亿美元的支持，重点领域是制造业、护理和医疗、基础设施和农业。
2023年美国启动国家人工智能研发战略计划，旨在使美国在人工智能领域保持世界领先地位，提出开发功能更强大、更可靠的机器人等。
2022年中国工业机器人市场销量已达到29.7万台，连续十年成为全球最大的工业机器人消费市场；自主品牌工业机器人销售超过11.2万台，同比增长19％，国内市场占有率达37.8％，是占比最高的一年。2023年，中国密集出台相关支持政策，加快中国人形机器人产业研发和落地。
顶层设计层面，2023年1月19日，工业和信息化部等十七部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》。《方案》聚焦10大重点领域100多种机器人，到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻倍，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，开展“机器人+”应用创新实践。
2023年8月28日，工信部组织开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作，面向元宇宙、人形机器人、脑机接口、通用人工智能四个重点方向，通过“揭榜挂帅”聚力解决机器人产业短板问题和“卡脖子”技术难题，推动机器人核心技术迭代升级、产业链成本降低、典型场景优化推广，加快实现人形机器人规模化生产和应用。
2023年11月2日，工业和信息化部又印发了《人形机器人创新发展指导意见》，提出到2025年人形机器人创新体系初步建立，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，整机产品达到国际先进水平并实现批量生产；到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。自上而下的政策支持体系，产生了一系列区域集群效应，各地区积极响应，北京、上海、深圳等地相应的支持性举措已加速落地，有效推动了人形机器人行业的快速发展。
地方政策层面，上海发布《上海市推动制造业高质量发展三年行动计划（2023—2025年）》，提出加快人形机器人创新发展。北京发布《北京市机器人产业创新发展行动方案（2023—2025年）》，首次针对人形机器人行业进行政策指导，提出加紧布局人形机器人，对标国际领先人形机器人产品，支持企业和高校院所开展人形机器人整机产品、关键零部件攻关和工程化，加快建设北京市人形机器人产业创新中心，争创国家制造业创新中心。
产业链供应链加快培育 应用前景仍是“蓝海”
人形机器人与工业机器人、新能源汽车等产业共享许多相似的供应链，如电池、芯片、传感器、控制器等，可以实现供应链的协同迁移。国外人形机器人产业链在技术研发、供应链完善度和市场推广方面具有先发优势，现阶段相对更加成熟和领先。其中，人形机器人核心零部件制造商可分为日系和欧美系两大阵营。
聚焦国内，当前，国内许多工业机器人、汽车零部件供应商正在切入布局人形机器人赛道，并计划针对人形机器人的运行特点开展相关研发工作。在核心零部件供应链中，我国伺服电机、控制系统及减速器等部分零部件已具备一定竞争实力；在算法开发方面，我国研发能力始终处于第一梯队，但同时需要关注基础框架的开发能力与技术储备。
总体而言，中国的人形机器人产业整体产业链呈现出较为独立完善的发展特征，并有望实现关键零部件与核心算法的自主化。
相较产业链的不断延伸加强，当前人形机器人应用端还在探索拓展，赛道还处于早期阶段，产业化、规模化应用仍未来临。
已有人形机器人应用于服务和教育场景中。例如，软银机器人开发的Pepper和Nao已在学校、酒店等各类公共场所中与社会大众见面。此外，医疗保健行业对人形机器人的需求不断增加，随着人口老龄化与医疗服务缺口的问题日益突出，医疗陪护机器人发展前景广阔。
目前，人形机器人应用正在向工业和物流领域拓展，执行装配、分拣、搬运等任务。亚马逊、GXO等大型企业在仓储物流场景中测试人形机器人Digit；Figure、波士顿动力等公司也在开发和测试应用于配送中心的人形机器人。
除了面向特定领域，产业界也在致力于打造通用人形机器人。特别是随着通用大模型的发展，具身智能的底层理解能力建设实现新的飞跃，通用人形机器人的落地不再遥不可及。通用人形机器人的研发旨在实现机器人在各种场景中的通用，从而适应不同的任务和环境。例如，特斯拉开发的Optimus将率先在特斯拉汽车工厂中进行应用，未来将逐步扩展到商业和家庭服务中。
在危险场景作业领域，通用人形机器人的能力将有更大的施展空间，如航空航天领域、应急抢险领域、矿产采掘领域等。德国、美国、俄罗斯等国正在积极推进相关研发工作，旨在推动人形机器人取代人类执行各种太空任务。这一领域的探索不仅有望提高作业的安全性，还能够拓展人形机器人在极端环境中的应用。
人形机器人哪家强？看国内外企业各显神通
“在特斯拉汽车公司位于美国得克萨斯州首府奥斯汀附近的工厂，曾发生一起残暴血腥的事故，有一名工程师遭到机器人袭击。两名目击者看到他们的同事被一台用来抓取和移动新铸造的铝制汽车零部件的机器袭击，感到惊恐不已。”近日，一则关于特斯拉机器人袭击工程师的消息被传得沸沸扬扬，虽然最后特斯拉CEO埃隆·马斯克亲自下场辟谣，但这着实让特斯拉的机器人火了一把，毕竟“黑红也是红”。
如论人形机器人的开发哪家走在世界前列，特斯拉必须拥有一席之地。日前，埃隆·马斯克在社交媒体发布了人形机器人Optimus的最新视频，其中披露，Optimus第二代机器人（Gen 2）步行速度提升了约30％，平衡感和身体控制能力有所改善。在视频的最后，甚至可以看到其随着五彩斑斓的霓虹灯和音乐开始“蹦迪”。
根据特斯拉的说法，Optimus的设计是“受生物启发的”。因此，特斯拉正试图使其机器人的设计尽可能接近人类。由于提升了人工智能和传感能力，新的Optimus能够更准确地执行精细任务。正如视频中其用左手从容器中取出一个鸡蛋，换到右手并放入锅中，而鸡蛋则没有被打破。在谈到Optimus双手的进展时，埃隆·马斯克预测，它将能够在一年内实现穿针。这将非常有趣，因为穿针引线对于人类而言都是技术活，更不用说对于一个机器人了。
大约两年前，特斯拉提出了制造人形机器人的想法。从那时起，这家以IT理念销售电动汽车起家，目前市值超过1万亿美元的公司在其各种大型活动上频繁分享人形机器人技术和产品的最新动态。算法层面，Optimus的软硬件几乎照搬了特斯拉电动车的方案：Optimus共配置有3个摄像头，左右眼各一个，外加一个鱼眼广角。芯片则是和电动车一模一样的FSD自动驾驶芯片。软件层面，Optimus承袭了特斯拉自动驾驶的BEV+Transformer+占用网络的方案。简单来说，算法会将摄像头拍摄的画面“拼”成一张动态的4D图像并规划行车路径。在Optimus的演示里，其识别和决策系统与自动驾驶算法如出一辙。
人形机器人上一次这么火热，还是2013年波士顿动力发布了人形机器人Atlas。时至今日，这位曾如同运动员般跑酷、被人类用曲棍球棒“爆锤”，乃至衍生出军用产品的它，如今已经成为人形机器人领域的“殿堂级”代表。
据介绍，Atlas机动灵活，可完成较多高难度动作。数据显示，Atlas高1.5米、重约89公斤，配备了28个液压关节，步行速度达2.5米／秒。波士顿动力最近展示了Atlas可以举起、搬运和投掷比以往任何时候都更大、更重的物体，同时保持跑酷的运动性和舞蹈的协调性。波士顿动力表示，他们旨在利用Atlas来探索人形机器人的潜力，让人形机器人如同人类一般优雅、快速和灵巧地移动。
2023年12月29日，优必选科技在港交所上市，我国“人形机器人第一股”就此诞生。作为我国人形机器人领域的重要组成部分，优必选科技发布了诸如Walker、WalkerX等人形机器人。据介绍，新一代Walker具备36个高性能伺服关节以及力觉、视觉、听觉、空间知觉等全方位的感知系统，可以实现平稳快速的行走和灵活精准的操作。而高1.3米、重约63公斤的WalkerX拥有3公里／小时最大快步行走速度，全身可背10公斤重物或双手负载3公斤重物行走。
小米的CyberOne“全尺寸人形仿生机器人”则能够实现三维重建现实世界。据悉，其8米内的深度信息精度达1％，全身控制算法则保障了全身21个关节的自由度。此外，CyberOne还能辨别85种环境语义、45种人类语义情绪。
伴随5G、人工智能、电池等技术快速发展，人形机器人有了更多发展增量，似乎步入了快速发展阶段，全球人形机器人技术、产品百花齐放。“现在很明显，我们需要确保没有出现《终结者》的场景，这非常重要。在终结者出现之前，这一切都很有趣。”埃隆·马斯克如是说。
