人形機器人市場分析

人形機器人市場分析1人形機器人為AI原生應(yīng)用最佳載體，投資潛力大產(chǎn)業(yè)的根本驅(qū)動力是顛覆性的前沿技術(shù)。每一次科技和產(chǎn)業(yè)變革都是由一組新興技術(shù)群所推動的，這些新興技術(shù)完全不同于現(xiàn)有技術(shù)，具有前沿性、顛覆性的特征，孕育著巨大的發(fā)展?jié)摿皖嵏布扔挟a(chǎn)業(yè)的力量。目前邁進5G和工業(yè)4.0時代——是以人工智能，清潔能源，機器人技術(shù)，量子信息技術(shù)，虛擬現(xiàn)實以及生物技術(shù)為主的全新技術(shù)革命?？梢哉f，每一項新科學(xué)和新技術(shù)的投入和使用，都可以引發(fā)產(chǎn)業(yè)的革新和市場的變革，給處于不同發(fā)展時期和不同商業(yè)層次的企業(yè)，帶來或大或小的沖擊和挑戰(zhàn)。我們認(rèn)為具身智能未來有望開啟新的“AI”時代。創(chuàng)新與變革，無數(shù)次出現(xiàn)，每一次出現(xiàn)都會帶來新風(fēng)向、新機遇和新挑戰(zhàn)。AI的本質(zhì)上是使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對人腦進行的模擬，替代人們大腦中的生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。隨著AI的發(fā)展，最終需要一個十分接近于人類的表達載體，來釋放它的全部潛力。人形機器人作為通用機器人的代表和具身智能的優(yōu)秀載體，一方面受益于通用人工智能的發(fā)展，另一方面，也以具象的實體成為AI與物理世界的接口和下一代通用人工智能的終端平臺。進入AIGC時代，將多模態(tài)大模型賦能到人形機器人上，帶來新的變革。AIGC全稱為AI-GeneratedContent（人工智能生成內(nèi)容），也稱“生成式AI”（GenerativeAI）指基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)GAN、大型預(yù)訓(xùn)練模型等人工智能技術(shù)，通過已有數(shù)據(jù)尋找規(guī)律，并通過適當(dāng)?shù)姆夯芰ι上嚓P(guān)內(nèi)容的技術(shù)。即通過將圖像、文字、具身數(shù)據(jù)進行融合訓(xùn)練，并引入多模態(tài)輸入，增強模型對現(xiàn)實中對象的理解，幫助人形更好的機器人處理具身推理任務(wù)。2AI+人形機器人，開啟“具身智能”新浪潮2023年5月16日，英偉達創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃仁勛在ITFWorld2023半導(dǎo)體大會上表示，AI下一個浪潮將是“具身智能（embodiedAI）”，即能理解、推理、并與物理世界互動的智能系統(tǒng)。他公布了NvidiaVIMA，這是一個多模態(tài)具身人工智能系統(tǒng)，能夠在視覺文本提示的指導(dǎo)下執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。具身智能的發(fā)展對人工智能和機器人等行業(yè)將產(chǎn)生重大影響，它將推動機器人技術(shù)向更智能、靈活和自主的方向發(fā)展。同時，具身智能的發(fā)展也將提供更多的交互方式，使人與機器之間的交流更加自然和高效。2.1具身智能——人工智能的終極形態(tài)不管是OpenAI投資的人形機器人公司1X，還是英偉達的黃仁勛直言AI下一個浪潮將是“具身智能（embodiedAI）”，都帶動了“具身智能”這個概念的火爆。具身智能（EmbodiedAI）指的是具有身體的人工智能，是AI進入物理世界交互的載體。1950年，圖靈在他的論文《ComputingMachineryandIntelligence》中首次提出了具身智能的概念。具身智能本質(zhì)是軟硬件結(jié)合的智能體，就是一個聰明的AI大腦+一個靈活的身軀，其中最典型的就是人形機器人?！熬呱碇悄堋北徽J(rèn)為是人工智能的終極形態(tài)，在智能機器人領(lǐng)域中，指的是機器人能通過將智能算法與物理實體的感知、行動和環(huán)境交互相結(jié)合，能夠以更自然、更智能的方式與環(huán)境進行交互和解決問題?！熬呱碇悄堋笔腔跈C器與物理世界的交互，創(chuàng)建軟硬件結(jié)合、可自主學(xué)習(xí)進化的智能體，其智能行為可以被具有對應(yīng)形態(tài)的智能體通過適應(yīng)環(huán)境的方式學(xué)習(xí)到。相較于傳統(tǒng)人工智能系統(tǒng)關(guān)注數(shù)據(jù)處理和符號推理，具身智能強調(diào)機器通過感知和行動與環(huán)境直接交互，從中獲取知識和經(jīng)驗，并在實踐中逐步改進自身的能力。機器人能更好地適應(yīng)和解決復(fù)雜任務(wù)，簡單來說，各種不同形態(tài)的機器人，可以在真實的物理環(huán)境下執(zhí)行各種各樣的任務(wù)。它包含AI領(lǐng)域幾乎所有的技術(shù)，包括機器視覺、自然語言理解、認(rèn)知和推理、機器學(xué)習(xí)、機器人學(xué)等，橫跨多個學(xué)科方向，是人工智能的集大成者。目前，具身智能已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)前沿研究方向，包括美國國家科學(xué)基金會在內(nèi)的機構(gòu)都在推動具身智能的發(fā)展，各大國際學(xué)術(shù)會議也在越來越多地關(guān)注具身智能，美國頂尖高校已經(jīng)開始形成具身智能研究社區(qū)。2.2AI多模態(tài)大模型驅(qū)動具身智能發(fā)展大模型的出現(xiàn)，讓高成本模式的垂直領(lǐng)域AI開發(fā)，變成“預(yù)訓(xùn)練大模型+特定任務(wù)微調(diào)”的形式，這種方式可以大幅提高模型的泛化能力，提高開發(fā)速度，在面向各種“精度”要求不高的場合時可以認(rèn)為具備了一定意義上的通用智能。人形機器人的場景相對工業(yè)機器人更通用、更復(fù)雜，大模型可以使得人形機器人更好地適應(yīng)人類生活場景。其次，大模型支撐的AIGC賦能機器人自我控制，最終形成感知、決策、控制閉環(huán)。整個過程基本不需要或者僅需少量人類的介入和決策，基本實現(xiàn)了機器人自主化運行，而無需專業(yè)操作機器人的工程師介入。只需要告訴機器人它要做的任務(wù)是什么，機器人就會理解需要做的事情，拆分任務(wù)動作，生成應(yīng)用層控制指令，并根據(jù)任務(wù)過程反饋修正動作，最終完成人類交給的任務(wù)。參考微軟AutonomousSystemsandRoboticsGroup將大模型結(jié)合實際機器人的案例：研究人員使用ChatGPT生成機器人的高層級控制代碼，從而通過自然語言和ChatGPT交流，使用ChatGPT來控制機械臂、無人機、移動機器人等機器人，他們在沒有任何微調(diào)的情況下，利用語言大模型去控制機器人完成各種任務(wù)?？傮w來說，大模型在人形機器人任務(wù)中主要扮演了重要的角色，將人類給出的自然語言指令拆解為機器人可執(zhí)行的步驟，并且較大程度減少了人為的參與，使機器人更加通用，最終推動人形機器人產(chǎn)業(yè)化。多模態(tài)大模型全面提升人形機器人性能。多模態(tài)模型是指能夠處理和融合不同數(shù)據(jù)模態(tài)（如文本、圖像、音頻、視頻等）的機器學(xué)習(xí)模型。多模態(tài)模型的研究進展對于未來機器人有積極影響。人形機器人作為一種智能體，需要能夠感知和理解周圍的環(huán)境，與人類或其他機器人進行交互和協(xié)作，完成各種復(fù)雜的任務(wù)。這些都需要機器人能夠處理和融合多種數(shù)據(jù)模態(tài)，例如視覺、聽覺、觸覺、運動等。多模態(tài)模型可以使得機器人能夠更好地理解自然語言指令，生成自然語言描述，識別圖像中的物體和場景，回答圖像相關(guān)的問題，甚至生成圖像或視頻等。這些能力可以增強人形機器人的表達和溝通能力，提高機器人的創(chuàng)造力和適應(yīng)性。谷歌機器人在多模態(tài)訓(xùn)練中，展現(xiàn)出更高的識別準(zhǔn)確性。最近，谷歌在這一方向上投入了大量資源，推出了一個參數(shù)量達5620億的具身多模態(tài)語言模型——PaLM-E。PaLM-E-562B集成了參數(shù)量540B的PaLM和參數(shù)量22B的視覺Transformer（ViT），是目前已知的最大的視覺-語言模型。PaLM-E模型在處理機器人任務(wù)時，獲取到用戶使用自然語言定義的一個長期任務(wù)目標(biāo)，根據(jù)當(dāng)前機器人的狀態(tài)和感知信息，生成逐步的低級文本指令，交由下游控制模塊執(zhí)行，根據(jù)每一步的執(zhí)行結(jié)果及場景的變化，機器人會重新對下一步進行規(guī)劃。根據(jù)谷歌最新論文《PaLM-E:Anembodiedmultimodallanguagemodel》，研究團隊在預(yù)訓(xùn)練的語言類大模型中嵌入圖像、狀態(tài)、感知等多類型數(shù)據(jù)，可以做到讓機器人超越文本思考，并推理物理世界以幫助完成機器人任務(wù)。PaLM-E模型不僅具備通用化語言能力，還能執(zhí)行視覺問答、感知推理、機器操作等復(fù)雜的任務(wù)，在實驗室階段取得了良好的效果。多模態(tài)模型的研究進展將有助于人形機器人更好地與環(huán)境和人類進行交互，并具備更強大的感知、決策和執(zhí)行能力，從而促進人形機器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。2.3GPT-4優(yōu)化人形機器人的終端體驗GPT-4以基于自然語言的人機交互為核心，具備多模態(tài)數(shù)據(jù)的處理能力，賦能人形機器人應(yīng)用帶來了巨大影響。GPT-4作為一個大型多模態(tài)語言模型，于2023年3月發(fā)布，從訓(xùn)練數(shù)據(jù)量、token數(shù)、模型參數(shù)量都有所提升，進而優(yōu)化模型性能。英國的機器人公司EngineeredArts就將GPT-4接入到了其最新的人形機器人"ameca"上。ameca將能夠理解用戶的語言指令，能夠與人們談天說地，也能快速對答各種的提問，還可以結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)感知，匹配語言指令做出規(guī)劃和執(zhí)行，而且還可以通過表情來傳達內(nèi)容。CPT-4加持的人形機器人可以更好地理解和處理人類語言。模型能夠生成更有“溫度”的文字，這樣家庭陪伴型人形機器人可以進行精確的陪伴任務(wù)。使用語義分析和情感分析技術(shù)，根據(jù)人們的語氣和情感，讓機器人更好地理解人類的意圖和情感，提供更加個性化的服務(wù)。3特斯拉Optimus硬軟件實力突出，場景通用有望反哺成本下降曲線特斯拉在人工智能和機器人領(lǐng)域投入巨資,Optimus是其在該領(lǐng)域的重要成果。2021年8月AIDay上，馬斯克發(fā)布特斯拉的通用機器人計劃。2022年2月完成開發(fā)平臺制造，在2022年AIDay人形機器人Optimus正式亮相。隨后在2023年5月股東會議上，Optimus已能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的任務(wù)。Optimus在不到兩年時間內(nèi)實現(xiàn)快速迭代，產(chǎn)品力的進步意味著人形機器人產(chǎn)業(yè)化有望迎來加速。特斯拉通過強大的軟硬件研發(fā)技術(shù)實力和成本優(yōu)勢，引領(lǐng)全球人形機器人產(chǎn)業(yè)進步。軟件決定了人形機器人的上限，硬件決定了人形機器人的下限。特斯拉憑借著自研FSD和Dojo的強力支持以及其在電動車供應(yīng)鏈上的降本優(yōu)勢，使其成為人形機器人領(lǐng)域當(dāng)之無愧的龍頭。特斯拉將FSD純視覺+深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)嫁接到人形機器人身上，利用仿真虛擬大模型和自動駕駛積累的數(shù)據(jù)來提高算法訓(xùn)練效率。這些舉措有助于提升機器人的平衡性能、行走步態(tài)、手部抓取等方面的表現(xiàn)。3.1FSD特斯拉本次發(fā)布的人形機器人“擎天柱”采用了與特斯拉相同的完全自動駕駛系統(tǒng)FSD(FullSelf-Driving)以及Autopilot相關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過傳感器和計算機視覺，利用海量數(shù)據(jù)持續(xù)訓(xùn)練，動態(tài)感知周圍世界，做出更佳決策。特斯拉FSD系統(tǒng)目前主要包括自動駕駛導(dǎo)航、自動變道、自動泊車、召喚和交通燈以及停車標(biāo)志控制等功能，目前積累了480萬段數(shù)據(jù)，訓(xùn)練了7.5萬個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上推出35個FSD的版本更新。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集、仿真模擬、自動標(biāo)注等能更為準(zhǔn)確地預(yù)測轉(zhuǎn)角的汽車運行情況。特斯拉是一個典型的AI公司，過去一年訓(xùn)練了75000個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，每8分鐘就要出一個新的模型，共有281個模型用到了特斯拉的車上。3.2DojoDojo能為特斯拉的人形機器人Optimus提供算力支持。2023年6月21日特斯拉AI團隊表示超級計算機平臺Dojo將于今年7月投入生產(chǎn)。Dojo是基于特斯拉自研D1芯片的數(shù)據(jù)中心（主要訓(xùn)練FSD）。Dojo的落地形式為ExaPOD（Dojo集群，由3000片D1芯片構(gòu)成），單精度算力為1.1EFlops。預(yù)計2023財年大概出貨4-5萬片D1。Dojo的部署和公司對其模型的訓(xùn)練是特斯拉努力將先進AI部署到其消費產(chǎn)品的關(guān)鍵部分，憑借著更強的計算能力與處理速度，訓(xùn)練效率顯著提升，算法加速成熟。Dojo能夠處理海量的視頻數(shù)據(jù)，不僅能夠加速特斯拉的Autopilot和完全自動駕駛（FSD）系統(tǒng)的迭代，還能為特斯拉的人形機器人Optimus提供算力支持。3.3硬件具備量產(chǎn)降本優(yōu)勢目前特斯拉的人形機器人實現(xiàn)了28個自由度，經(jīng)過分析優(yōu)化將共28個大的執(zhí)行器(不含手指執(zhí)行器)，減少到6種實際的執(zhí)行器，包含3個系列的直線/線性執(zhí)行器，和3個系列旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器。旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器由電機+諧波減速器+抱閘+雙編碼器+力矩傳感器+軸承組成。直線執(zhí)行器由電機+行星滾柱絲杠+位置編碼器+力傳感器+軸承組成。特斯拉新能源車完善的供應(yīng)鏈可以移植到特斯拉人形機器人上，硬件具備量產(chǎn)降本優(yōu)勢。降本是特斯拉人形機器人大規(guī)模落地的關(guān)鍵，國產(chǎn)相關(guān)零部件有望通過性價比的優(yōu)勢替代海外供應(yīng)鏈。特斯拉作為全球新能源汽車生產(chǎn)制造的頭部企業(yè)，已構(gòu)建完整的供應(yīng)鏈，形成覆蓋動力系統(tǒng)、內(nèi)外飾、智能網(wǎng)聯(lián)、車身底盤、電子電器六大版塊零部件供應(yīng)商格局。特斯拉上海超級工廠在2021年交付了48萬輛電動車，占全球交付量的51%。此前，ModelY首發(fā)降價16萬，底氣便是來自國產(chǎn)化率提高之后的成本優(yōu)勢。目前，特斯拉上海工廠的供應(yīng)鏈本地化率超過95%，僅簽約的本土一級供應(yīng)商就達到了約360家，最終的目標(biāo)是100%本土化。未來隨著特斯拉新能源車產(chǎn)業(yè)鏈遷移到人形機器人上，特斯拉將通過更具優(yōu)勢的產(chǎn)品定價，來快速量產(chǎn)落地。未來特斯拉人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)零部件成本仍有下降空間。馬斯克在2022年AIDay上給出的預(yù)計是Optimus擎天柱機器人將在未來3～5年內(nèi)交付，量產(chǎn)可達數(shù)百萬臺，最終價格將不到2萬美元，比汽車更便宜。目前的成本合計大約為3.7萬美元，離馬斯克理想的最終價格2萬美元仍有距離。未來隨著國產(chǎn)技術(shù)成熟，國產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈的完善，我們預(yù)計后續(xù)若人形機器人大規(guī)模量產(chǎn)，價格有望持續(xù)下降。人形機器人相關(guān)國產(chǎn)供應(yīng)鏈持續(xù)受益。比如，作為特斯拉電動車核心供應(yīng)商的拓普集團，官方表示研發(fā)的人形機器人執(zhí)行器也已多次向客戶送樣，獲得客戶認(rèn)可及好評，目前項目進展順利。三花智控作為特斯拉汽車熱管理系統(tǒng)核心供應(yīng)商，也在積極布局機器人業(yè)務(wù)。一方面，公司熱管理產(chǎn)品亦可應(yīng)用在人形機器人領(lǐng)域。另一方面，運動執(zhí)行器是機器人的核心部件之一。公司將同步配合客戶量產(chǎn)目標(biāo)，并積極籌劃機電執(zhí)行器海外生產(chǎn)布局。運用在人形機器人旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器上的諧波減速器龍頭綠的諧波，可用于直線執(zhí)行器行星滾柱絲杠的國內(nèi)第一梯隊絲杠導(dǎo)軌的秦川機床等，都將迎來“黃金時代”。4多個企業(yè)相繼推進人形機器人特斯拉、波士頓動力、豐田、本田、小米、優(yōu)必選等均有相關(guān)人形機器人推出。從上世紀(jì)70年代，日本早稻田大學(xué)研發(fā)全球首個全尺寸人形智能機器人開始，全球已經(jīng)陸續(xù)推出不同品類、應(yīng)用在不同場景的人形機器人。其中特斯拉人形機器人快速迭代升級，未來目標(biāo)售價不超過2萬美元，產(chǎn)業(yè)化核心痛點突破后將帶動行業(yè)快速發(fā)展。4.1小米首款全尺寸人形仿生機器人CyberOne正式亮相小米于2022年8月公布首款全尺寸人形機器人CyberOne，高177cm，重52kg，是一款真正意義上的全尺寸人形仿生機器人。CyberOne具有高情商、可感知人類情緒，視覺敏銳、可對真實世界三維虛擬重建，“小腦”發(fā)達、可實現(xiàn)雙足運動姿態(tài)平衡，四肢強健、動力峰值扭矩300Nm等領(lǐng)先技術(shù)能力。雷軍提到，CyberOne以人工智能為內(nèi)核，標(biāo)準(zhǔn)人形為載體，是小米對未來科技生態(tài)的一次探索，也是小米多元融合技術(shù)體系的新成果。CyberOne的研發(fā)涉及包含仿生感知認(rèn)知技術(shù)、生機電融合技術(shù)、人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)云計算技術(shù)、視覺導(dǎo)航技術(shù)等各領(lǐng)域的頂尖技術(shù)。相信未來將會在越來越多的小米產(chǎn)品上看到CyberOne的影子。4.2優(yōu)必選首發(fā)WalkerX，歷經(jīng)五年四次迭代2021年7月，2021世界人工智能大會在上海舉行，優(yōu)必選全新一代大型仿人服務(wù)機器人WalkerX全球首發(fā)，展示了國內(nèi)領(lǐng)先的人工智能及人形機器人技術(shù)的發(fā)展成果，以及商業(yè)化應(yīng)用潛力。這次在WAIC上亮相的WalkerX，已經(jīng)是該系列產(chǎn)品從2016年開始研發(fā)至今的第四次大迭代。而人形服務(wù)機器人最終走入家庭也是優(yōu)必選的終極目標(biāo)。WalkerX現(xiàn)場演示了上樓梯、下斜坡、下象棋、柔順力控按摩、視覺定位導(dǎo)航、快速行走、單腿平衡、不平整地面行走等功能，展示了在家庭應(yīng)用場景下，更豐富、更智能、更穩(wěn)定的服務(wù)能力，也體現(xiàn)了WalkerX在步態(tài)規(guī)劃與控制、柔順力控、全身運動規(guī)劃、視覺定位導(dǎo)航、視覺感知、全鏈路語音交互等方面的技術(shù)提升。5AI賦能人形機器人催生萬億藍(lán)海應(yīng)用市場人形機器人應(yīng)用場景廣闊，消費級市場和企業(yè)級市場齊開花。隨著人工智能技術(shù)和機器人技術(shù)的發(fā)展和深度融合，以及以特斯拉等為代表的公司不斷迭代人形機器人的技術(shù)。未來，人形機器人在消費級和B端場景都可以深度運用，根據(jù)麻省理工學(xué)院著名經(jīng)濟學(xué)家達倫·阿斯莫格盧在論文中闡述，每個制造業(yè)機器人都將代替3.3個制造業(yè)工人。按1個人形機器人替換3個人類，全球有望迎來上萬億的人形機器人藍(lán)海市場。類比大疆所在的無人機市場，我們認(rèn)為，人形起機器人的發(fā)展軌跡可從無人機市場看出端倪，人形起機器人同樣可從消費級市場出發(fā)，延展至企業(yè)級市場。龐大的市場規(guī)模和完善的產(chǎn)業(yè)鏈，同樣可形成以特斯拉為首的“一超多強”的競爭格局。民用無人機又分為兩種，分別是工業(yè)級無人機和消費級無人機。據(jù)預(yù)測，國內(nèi)民用無人機市場規(guī)模持續(xù)增長，2024年邁上2000億元規(guī)模。2020年，國內(nèi)消費級無人機市場占比54.39%。近幾年隨著短視頻等娛樂行業(yè)迅猛發(fā)展，消費級無人機需求增長迅猛，工業(yè)級無人機市場發(fā)展空間也同樣廣闊。大疆從消費級無人機起家，隨后逐漸擴展到工業(yè)級無人機。2015年發(fā)布MG-1農(nóng)業(yè)植保機開始正式步入農(nóng)業(yè)無人機領(lǐng)域。2017年國內(nèi)農(nóng)業(yè)植保無人機市場，大疆占據(jù)市場份額近70%。大疆的經(jīng)營業(yè)績迅猛增長，估值也突破1600億。2013年，大疆營收僅為8.2億元，至2017年達到了175.7億元，營收增加了百倍。據(jù)大疆董事會預(yù)計，2022年大疆營收可達1700億元，在整個無人機行業(yè)形成了以大疆為主導(dǎo)的“一超多強”的穩(wěn)固格局。隨著車企、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、機器人企業(yè)等企業(yè)入局，未來成本逐步下降，助力人形機器人打開全球萬億級藍(lán)海市場。工業(yè)機器人是發(fā)展較為成熟的機器人分支，復(fù)盤工業(yè)機器人的發(fā)展歷程，我們認(rèn)為成本和場景適用性是影響機器人大規(guī)模商業(yè)落地的重要因素。在人形機器人領(lǐng)域，根據(jù)艾隆·馬斯克在2022年4月的TED演講中透露，Optimus人形機器人其單價將“不會高得恐怖，或許會比一輛車的價格更低”，與馬斯克對話的主持人ChrisAnderson以2.5萬美金左右（約16.75萬人民幣）的價格為例進行討論，給出了一個可供參考的價格區(qū)間?？紤]到特斯拉汽車在中國的售價最低為30萬元左右，我們認(rèn)為Optimus人形機器人的單體價格大體將位于17-30萬元之間，特斯拉Optimus價格有望步入量產(chǎn)級。用機器人代替人力具備可期的經(jīng)濟效應(yīng)。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)，2021年全國城鎮(zhèn)非私營單位就業(yè)人員年平均工資為10.68萬元，按Optimus價格區(qū)間17萬30萬元來計算，購買單個Optimus機器人回本時間在1.6年-2.8年。隨著當(dāng)前人工智能浪潮的爆發(fā)，全球“機器換人”進程加速，人形機器人由于結(jié)構(gòu)設(shè)計接近人體，所以活動場景可覆蓋人類活動的方方面面。我們預(yù)計，人形機器人有望深入各細(xì)分領(lǐng)域，成為AI下一個重要落地應(yīng)用場景。下面測算九種人形機器人未來可應(yīng)用的場景的市場規(guī)模。5.1家庭：老齡化趨勢的日益嚴(yán)重以及就業(yè)觀念的轉(zhuǎn)變推動了家政服務(wù)行業(yè)的發(fā)展，根據(jù)商務(wù)部數(shù)據(jù)顯示，自2015年起，我國家政服務(wù)業(yè)從業(yè)人數(shù)穩(wěn)步增長，至2021年，當(dāng)前中國家政服務(wù)業(yè)從業(yè)人數(shù)已達3760萬，較2015年已增長近1.6倍。由于中國社會的家庭小型化、人口老齡化進程加快，加之二胎政策、三孩政策的推行，大量潛在的家政服務(wù)需求被創(chuàng)造。中國家政服務(wù)業(yè)市場規(guī)模增長較快，2021年已增至10149億元，進入萬億級市場行列。在政策推動行業(yè)規(guī)范化發(fā)展、居民消費水平提高、市場對育兒和養(yǎng)老服務(wù)需求明顯增加等因素的共同推動下，中國家政服務(wù)市場的前景將更加廣闊，預(yù)計2023年市場規(guī)模將達到11641億元。根據(jù)2022年調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，家居保潔是中國消費者最常使用家政服務(wù)的場景，占比達到64.8%。此外，家居保潔、家庭收納整理、搬家、家裝保養(yǎng)、母嬰護理或月嫂服務(wù)也是家政服務(wù)消費的熱門項目，占比均超三成。根據(jù)目前家政服務(wù)機器人已經(jīng)商業(yè)落地情況，家庭服務(wù)機器人分為家政機器人、陪伴機器人（覆蓋教育、娛樂、養(yǎng)老）兩類，不過其職能融合趨勢明顯。在家庭服務(wù)機器人領(lǐng)域，“陪伴”是一個未被解決的剛需。陪伴機器人就是以情感識別為特征，聚焦家居陪伴，涵蓋兒童陪伴、老人陪伴、寵物陪伴等場景，而人形機器人的獨特優(yōu)勢正有望替代家政清潔和家庭陪伴兩種剛需場景，可有粘性地融合于家庭，成為智慧家庭的一部分。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前掃地機器人在國內(nèi)城鎮(zhèn)家庭中的滲透率為7%-8%，iRobot預(yù)計美國潛在滲透率水平將達到30%。我們保守預(yù)計人形機器人在家庭服務(wù)領(lǐng)域替代率為5%-30%，僅國內(nèi)市場空間就近萬億級別。根據(jù)商務(wù)部數(shù)據(jù)，2021年國內(nèi)家政從業(yè)人數(shù)約3760萬，按人形機器人單體30萬的價格來計算，僅國內(nèi)潛在市場空間下限就5640億元。5.2物流：2005年之后，電子商務(wù)進入高速發(fā)展期，網(wǎng)購需求迎來爆發(fā)式增長，帶動了民營快遞業(yè)的狂飆猛進。伴隨著網(wǎng)絡(luò)零售市場的發(fā)展和快遞基礎(chǔ)設(shè)施完善，中國快遞行業(yè)實現(xiàn)了跨越式增長。到2010年前后，中國快遞業(yè)已初步形成EMS、順豐、京東、“四通一達”等巨頭并立的格局。在電商助力下，2014年，中國快遞年業(yè)務(wù)量首次突破100億件，超過美國成為全球第一，此后仍保持每年100億件增長的超高發(fā)展速度，至今已連續(xù)六年牢牢占據(jù)世界第一的位置。行業(yè)的蓬勃發(fā)展，吸引越來越多人加入到這個行業(yè)中，國家郵政局主管的中國郵政快遞報社2018年的數(shù)據(jù)顯示，從2016年至2018年，中國快遞員數(shù)量增長了50%，總數(shù)量已經(jīng)突破300萬。這一時期，餐飲外賣行業(yè)開始萌發(fā)，并以驚人速度搭建起龐大的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。2011年，成立三年的“餓了么”獲得了第一筆百萬美元的投資，自此，中國外賣業(yè)以每年新增用戶過億的速度迅速膨脹，并在2017年確立美團與餓了么的雙寡頭格局。2019年，中國餐飲外賣產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到6536億元，消費者規(guī)模約4.6億人，外賣員總數(shù)已突破700萬人。根據(jù)美團外賣和餓了么數(shù)據(jù)顯示，2019年，在美團外賣注冊了400萬名騎手，餓了么注冊了300萬名騎手。物流工作重復(fù)性、機械性較強，且工作時長較長，較大的工作強度使得機器人方案具備合理性。這部分物流的工作若由人形機器人代替，即使在5%替代率的保守假設(shè)下，僅國內(nèi)潛在市場空間就在千億以上。5.3制造：在眾多制造業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)機器人應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是汽車及汽車零部件制造業(yè)，并且正在不斷地向其他領(lǐng)域拓展，如機械加工行業(yè)、電子電氣行業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、食品工業(yè)、木材與家具制造業(yè)等領(lǐng)域中。工信部2022年表示，我國機器人產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L，2021年機器人全行業(yè)營業(yè)收入超過1300億元。其中，工業(yè)機器人產(chǎn)量達36.6萬臺，比2015年增長了10倍，穩(wěn)居全球第一大工業(yè)機器人市場。在目前的制造業(yè)機器人應(yīng)用中倉儲物流領(lǐng)域排在最前列，主要應(yīng)用于裝卸、搬運、存儲、分揀和運輸?shù)葓鼍啊嗰R遜是倉儲物流機器人的先行者，早在2012年，AGV產(chǎn)品就被引入其倉庫網(wǎng)絡(luò)。從AGV（自動引導(dǎo)車）、后來從傳統(tǒng)AGV發(fā)展到多功能搬運機器人，比如，碼垛機器人、分揀機器人、甚至是攀爬搬運機器人。再后來，有了AGV的迭代——AMR（自主移動機器人），具有感知環(huán)境、自主導(dǎo)航、智能避障、智能跟隨等功能。物流機器人在整個智能物流系統(tǒng)中起關(guān)鍵性的作用，但細(xì)分之下有碼垛機器人、自主移動機器人、分揀機器人等，在這樣的背景下，人形機器人可切入倉儲物流領(lǐng)域，融合碼垛、移動、分揀等多功能于一體的物流機器人最終體。如今隨著經(jīng)濟全球化的深入，東南亞國家在中低端制造業(yè)上開始發(fā)力，以及受我國計劃生育、勞動力綜合素質(zhì)提高等因素的影響，我國的人口紅利優(yōu)勢正逐漸喪失，甚至制造業(yè)開始出現(xiàn)用工荒現(xiàn)象。2019年統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國制造業(yè)從業(yè)人員達10471.3萬人。麻省理工學(xué)院著名經(jīng)濟學(xué)家達倫·阿斯莫格盧在論文中闡述，每個制造業(yè)機器人都將代替3.3個制造業(yè)工人，其中經(jīng)濟發(fā)展薄弱、缺乏專業(yè)技能、高失業(yè)率的地區(qū)更容易受到機器人普及的沖擊。按2019年制造業(yè)從人員假設(shè)，1個制造業(yè)機器人替換3.3個制造業(yè)工人，未來國內(nèi)市場空間就可以達到萬億元。5.4醫(yī)療醫(yī)療機器人是指用于醫(yī)院、診所、康復(fù)中心等醫(yī)療場景的醫(yī)療或輔助醫(yī)療的機器人。2014年我國開始引入外科手術(shù)機器人，過去十年內(nèi)，醫(yī)療機器人飛速發(fā)展，全球數(shù)以千計的機器人手術(shù)系統(tǒng)已經(jīng)進入臨床，并開展了百萬級的機器人手術(shù)。手術(shù)機器人已經(jīng)成為醫(yī)療領(lǐng)域未來的技術(shù)發(fā)展方向。目前醫(yī)療機器人種類眾多，根據(jù)國際機器人聯(lián)合會(IFR)分類，醫(yī)療機器人具體可分為手術(shù)機器人、康復(fù)機器人、輔助機器人以及醫(yī)療服務(wù)機器人四大類，各自在替代或輔助醫(yī)務(wù)人員方面發(fā)揮著重要作用。除傳統(tǒng)醫(yī)療機器人之外，住院看護照料機器人也有著較大的需求，不僅需要醫(yī)療技術(shù)，還需要結(jié)合語音語義識別技術(shù)。這也成為人形機器人的另一個切入點。從應(yīng)用效果來看，規(guī)?；褂冕t(yī)療機器人將是未來醫(yī)療領(lǐng)域的一個趨勢。我國一批醫(yī)療機器人企業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)集聚特征明顯，5G、人工智能等新技術(shù)與醫(yī)療機器人加速融合。2018年國內(nèi)市場規(guī)模達35.7億元，預(yù)計2020年有望超63億元。從我國醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)人員的數(shù)量來看，隨著醫(yī)療行業(yè)的快速發(fā)展，人才的需求量越來越大，2014-2020年中國醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)從業(yè)人員快速增加，2020年我國現(xiàn)有醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)人員共1066萬人，同比2019年增長50.6萬人，增幅約為5.0%。當(dāng)前，我國正在深入實施健康中國戰(zhàn)略，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、人口老齡化進程加快，我國居民生產(chǎn)生活方式和疾病譜不斷發(fā)生變化，社會迫切需要更加高效、精準(zhǔn)的醫(yī)療健康服務(wù)。互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機器人等數(shù)字技術(shù)作為提升醫(yī)療健康服務(wù)水平的有效技術(shù)手段備受重視。再者，由于我國人口眾多的原因，我國人均擁有的醫(yī)療資源數(shù)量相比發(fā)達國家有很大的差距。未來我國的醫(yī)療資源仍然會保持?jǐn)U充趨勢，對于醫(yī)療人才的需求仍然保持上漲，即使僅替代5%的保守假設(shè)下，按機器人單體30萬的價格來計算，國內(nèi)醫(yī)療行業(yè)人形機器人的潛在市場空間就在千億以上。5.5商用：疫情結(jié)束以來，在政策驅(qū)動、收入結(jié)構(gòu)優(yōu)化、營商環(huán)境利好等多重因素作用下，中國大眾消費市場正迎來新一輪擴容。我們預(yù)測餐飲、旅游、酒店這三個行業(yè)是人形機器人在商用領(lǐng)域落地的首選。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2019年全國餐飲業(yè)收入46721億元，占GDP總量的4.7%。2019年中國餐飲業(yè)法人企業(yè)數(shù)量為29918個。餐飲業(yè)屬于典型的勞動密集型服務(wù)行業(yè)，低技能和農(nóng)村轉(zhuǎn)移從業(yè)者占比顯著，2019年中國餐飲業(yè)從業(yè)人數(shù)為252.8萬人。隨著我國經(jīng)濟的增長、居民生活品質(zhì)的提升以及我國中產(chǎn)階級的崛起，人們的旅游消費越來越高，消費升級帶動需求增加，刺激著酒店業(yè)需求的增長，從業(yè)人員為274.0萬人。根據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2019年國內(nèi)旅游人數(shù)60.06億人次，出入境旅游總?cè)藬?shù)達3億人次，全年實現(xiàn)旅游總收入6.63萬億元，旅游業(yè)對GDP的綜合貢獻為10.94萬億元，占GDP總量的11.05%。2021年全國旅行社從業(yè)人員27.9萬人，簽訂勞動合同的導(dǎo)游人數(shù)9.4萬人。在商用領(lǐng)域，僅假設(shè)餐飲、旅游和酒店三個細(xì)分賽道，用保守5%的人形機器人替代率，未來國內(nèi)市場空間就可以達到百億元。5.6農(nóng)業(yè)：隨著食品供應(yīng)需求增加、人口增加和新型垂直農(nóng)業(yè)的落地應(yīng)用均是推動農(nóng)業(yè)機器人市場增長的一些因素。在機器人的幫助下，農(nóng)業(yè)農(nóng)場的工作可以更快地完成，并大幅縮短收獲和農(nóng)產(chǎn)品食品加工的過程。另一方面，農(nóng)場工人的工資占農(nóng)業(yè)總支出的41%，這也促使農(nóng)場主用農(nóng)業(yè)機器人來替代部分勞動力。農(nóng)業(yè)機器人是為從事農(nóng)業(yè)工作而開發(fā)的機器人。目前，這些機器人主要用于收獲階段。這些完全自動化的機器人將推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展，降低人類工作強度，減少人力支出和農(nóng)業(yè)勞動時間，提高工作效率。農(nóng)業(yè)機器人能夠進行土壤勘探、雜草控制、植物播種、環(huán)境監(jiān)測、云播種、收獲等等。農(nóng)業(yè)機器人配備了許多工具，可以同時執(zhí)行多項任務(wù)。人形機器人在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大。為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的客觀要求，引入人工智能技術(shù)，可以有效解決生產(chǎn)效率低、勞動力減少等難題那么具有人工智能的農(nóng)業(yè)機器人將會逐漸興起，以節(jié)能、節(jié)成本和保護環(huán)境的方式來替代人們的勞作，比如采摘機器人、擠奶機器人、放牧機器人等。人形采摘機器人可以在高度混亂和復(fù)雜的生長環(huán)境中運行，實時檢測種植的蔬果是否成熟并做好采摘的準(zhǔn)備工作。通過視覺算法清晰準(zhǔn)確地分辨出成熟的果實，并且在果實的空間位置有精確的判斷。很多果實成熟后都是很軟的，比如西紅柿、葡萄和草莓等，都是需要很小心的控制力度來進行采摘，這都是未來人形機器人在農(nóng)業(yè)上的發(fā)展方向。根據(jù)市場研究公司ResearchDive的報告，2018年全球農(nóng)業(yè)機器人市場規(guī)模為40.828億美元，預(yù)計到2026年將達到166.404億美元，并將以19.2%的復(fù)合年增長率增長。農(nóng)業(yè)機器人的成本偏高被認(rèn)為是其發(fā)展的最大制約因素之一，制約了市場的增長。隨著未來人形機器人成本的下降，農(nóng)業(yè)人形機器人將有巨大的機會。2020年中國作為“農(nóng)業(yè)勞動者”的農(nóng)民為1.77億人，保守預(yù)計，人形機器人替代比例為1%，那么潛在市場空間也有千億元。5.7建筑：中國是建筑大國，擁有世界上最大的建筑市場，作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的典型代表，國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年中國建筑業(yè)總產(chǎn)值達29.3萬億元，同比增長11%。建筑業(yè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè)。被稱為“基建狂魔”的中國充分利用了60后、70后的人口紅利，成長為全球最大的建筑市場，但這種紅利正在加速消失。據(jù)國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，2014年中國建筑工人數(shù)量達到6109萬頂峰，之后以平均每年超過100萬人的數(shù)量在減少，到2021年底下降到5164萬人，7年減少了近1000萬，建筑工人的老齡化將越來越嚴(yán)重。隨著人口紅利的消失，中國的建筑業(yè)面臨著巨大的人工成本壓力，以及高危、生產(chǎn)效率低等一系列難題。在既有的現(xiàn)代化技術(shù)體系中，最有可能承擔(dān)起建筑業(yè)革新重任的便是機器人技術(shù)。30萬億的建筑市場，在未來十年將出現(xiàn)千萬級建筑工人缺口，建筑行業(yè)數(shù)字化、自動化是不可逆的趨勢。隨著建筑機器人的種類不斷增加，已經(jīng)從原來的測量機器人、噴涂機器人和抹灰機器人等簡單建筑機器人發(fā)展成現(xiàn)在的超過10種機器人產(chǎn)品線和適用于建筑施工場地的處理、建筑主體工程的施工、建筑裝飾裝修等多種場景，應(yīng)用領(lǐng)域日漸廣泛。目前行業(yè)內(nèi)較為成熟的應(yīng)用是碧桂園，2021年，碧桂園在建筑項目中正式應(yīng)用旗下子公司研發(fā)的9款建筑機器人，包括室內(nèi)噴涂機器人、地磚鋪貼機器人、樓層清潔機器人等，且后續(xù)將會有12款104臺陸續(xù)應(yīng)用在房屋建設(shè)中。建筑機器人的研發(fā)和投入使用，無疑需要大量的高端人工智能和機器人研發(fā)人才隊伍作支撐。未來人形機器人可建筑工人替代“危、繁、臟、重”施工作業(yè)。這部分工作若由人形機器人代替，考慮到建筑行業(yè)是世界上數(shù)字化程度最低、自動化程度最低的行業(yè)之一。即使在1%替代率的保守假設(shè)下，按機器人單體30萬的價格來計算，國內(nèi)潛在市場空間也在千億以上。5.8煤礦：隨著科技的不斷進步和對機器人代替人類工作的不斷需求,人工智能在煤礦的研究和應(yīng)用得到了快速發(fā)展。在采礦業(yè)中,人形機器人將逐漸代替礦工的勞動,從幾千年前的人工挖煤,到100多年前的動力助人采煤,再到幾十年前的機械化替人采煤,發(fā)展到今天的自動化減人開采,而且最終采礦業(yè)會實現(xiàn)