2024人形機(jī)器人研究報(bào)告

目錄

T

③具身智能探索階段（2000年以前 探索階段（2000年以前（2000-AI推動(dòng)的商業(yè)化試水階段（2021-至今

20032009年，本田發(fā)布奔跑速度達(dá)2011年，豐田發(fā)布ALL-New2014年，初代Atlas

20217月，豐田推出第四代家務(wù)機(jī)器人7月，優(yōu)必選發(fā)布人形機(jī)器人Walker20228月，小米發(fā)布全尺寸人形機(jī)器人10月，特斯拉推出人形機(jī)器人202338月，帕西尼感知科技推出觸覺人形機(jī)器人8月，星動(dòng)紀(jì)元推出人形機(jī)器人小星和小星88月，智元機(jī)器人發(fā)布通用人形機(jī)器人遠(yuǎn)征8月，宇樹科技發(fā)布通用人形機(jī)器人1011月，小鵬發(fā)布人形機(jī)器人

1112月，特斯拉發(fā)布Optimus二代，步行速度提升12月，逐際動(dòng)力人形機(jī)器人星途CL-120242月，優(yōu)必選WalkerS2月，波士頓動(dòng)力液壓版Atlas2月，1XTechnologies2月，F(xiàn)igure013月，F(xiàn)igure01與OpenAI合作，搭載ChatGPT4月，波士頓動(dòng)力全新電驅(qū)版4月，優(yōu)必選WalkerS45月，宇樹科技發(fā)布G1人形智能體，9.95月，特斯拉Optimus5月，WestwoodRobotics發(fā)布首款全比例人形機(jī)器人AI2023年以來，中央和地方紛紛出臺(tái)政策鼓勵(lì)機(jī)器人行業(yè)發(fā)展，涉及算法、場(chǎng)景、產(chǎn)業(yè)等維度，推動(dòng)機(jī)器人在醫(yī)療、協(xié)作、特種、物流2023-01-08

2023-10-26工業(yè)和信息化部發(fā)布

2024-01-182023-05-31行動(dòng)計(jì)劃(2023-2025

①②③①②③①

②③①②③①②③

★當(dāng)前階段數(shù)據(jù)來源：國(guó)家統(tǒng)計(jì)局、勞動(dòng)力市場(chǎng)中，老齡化趨勢(shì)逐年加重、就業(yè)人員工資快速上漲，成為機(jī)器人替代人的最主要原因。中國(guó)652022年達(dá)到14.9%，且全國(guó)規(guī)模以上企業(yè)就業(yè)人員平均工資在2022年達(dá)到9.25中國(guó)65周歲及以上人口比重-- 市場(chǎng)規(guī)模（億美元年增長(zhǎng)率具身智能，是具有實(shí)體的智能體通過與環(huán)境的交互來取得認(rèn)知能力，學(xué)習(xí)并掌握新技能新知識(shí)，是“本體”和“智能體”的耦合，實(shí)末端工藝操作：人機(jī)交互：多機(jī)器人交互：3D 用3D純視覺技術(shù)方 雷視融合技術(shù)方MiSense視覺激光雷達(dá)+深度相機(jī)tlas使用oF深度相機(jī)以每秒15的頻率線性關(guān)節(jié)-單維力傳感 腳踝處（六維對(duì)外部環(huán)境的感知：以視覺感知為 對(duì)內(nèi)部運(yùn)行的感知：以力矩傳感器為數(shù)據(jù)來源：《LM-NavRoboticNavigationwithLargePre-TrainedModelsofLanguage,Vision,andAction大模型的決策能力體現(xiàn)：人機(jī)交互、環(huán)境感知、上層規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)從自然語(yǔ)言交互到生成路徑規(guī)劃的決策過程（以LLM、VLM、VNM為例大語(yǔ)言模型、多模態(tài)大模型、NLP大模型的決策能力體現(xiàn)：人機(jī)交互、環(huán)境感知、上層規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)從自然語(yǔ)言交互到生成路徑規(guī)劃的決策過程（以LLM、VLM、VNM為例大語(yǔ)言模型、多模態(tài)大模型、NLPLLM（GPT-3）VLM（CLIP）將文本和圖像聯(lián)系起來，在圖像中找到LLMVNM（ViNG）根據(jù)圖像進(jìn)行建圖和導(dǎo)航。VNM可以根據(jù)一系列有時(shí)間（時(shí)間戳）（GPS） 數(shù)據(jù)來源：《VoyagerAnOpen-EndedEmbodiedAgentwithLargeLanguageModelsPaLM-E:AnEmbodiedMultimodalLanguageModel基于任務(wù)理解，大模型能自主生成執(zhí)行任務(wù)的運(yùn)動(dòng)控制代碼，為運(yùn)控模塊提供運(yùn)行的指令，以驅(qū)動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)。以ChatGPTpromptChatGPT將復(fù)雜任務(wù)分拆為子任務(wù)序列，并逐步調(diào)用相應(yīng)的prompt，生成python主流的具身大模型：ChatGPT主流的具身大模型：ChatGPTforRoboticsPaLM-ChatGPTforRobotics好任務(wù)；4）PaLM-E的機(jī)器人指令，RT-1通過prompt2使用prompt1輸出PythonAlter3數(shù)據(jù)來源：《HighlyDynamicQuadrupedLocomotionviaWhole-BodyImpulseControlandModelPredictiveControl運(yùn)動(dòng)控制模塊向通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)加模擬的技術(shù)方案演進(jìn)。自RC控制器的方向，MPC計(jì)算所需RV 靈巧手、機(jī)雙足、軀干于機(jī)器人常用的動(dòng)作（撿取、放置、布置、開抽屜、關(guān)抽屜、導(dǎo)航、特殊情形下的放置）思維鏈將復(fù)雜任務(wù)拆分成多個(gè)子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)單獨(dú)用一個(gè)Prompt雜任務(wù)分拆、鏈接多個(gè)Pompt層次的思考，并得出更復(fù)雜、更全面的結(jié)論。T②電機(jī)③減速器

④絲杠⑤控制器⑥傳感器傳感 力矩傳感 位置傳感 觸覺傳感旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)14旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)14諧波減速器14力矩傳感器12位置傳感器12攝像頭3傳感器N線性關(guān)節(jié)14傳感器N行星滾柱絲杠14無(wú)框力矩電機(jī)14編碼器14位置傳感器12以特斯拉OptimusGen2靈巧手：2力矩傳感器12編碼器12FSD軸承,編碼器,電池,其他,無(wú)框力矩電機(jī)壁壘相對(duì)不高，伺服廠家有望切入。無(wú)框力矩電機(jī)的全球龍頭企業(yè)是美國(guó)科爾摩根(Kollmorgen)和穆格(Moog)Maxon2020年-2028 RV3Cg負(fù)載以下的機(jī)器人業(yè)中通常使用配有RV減速全球RV全球RV20222022年中國(guó)RV哈默納科（日本新寶（日本）,博納特斯克（日本全球滾柱絲杠市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展及預(yù)測(cè)（百萬(wàn)美元2022CMC（美國(guó)）,優(yōu)仕特（中國(guó)臺(tái)灣）,南京工藝（中國(guó)大陸）,Rollvis（瑞士）,濟(jì)寧博特（中國(guó)大陸）,Rexroth（德國(guó)）GSA（瑞士）,Ewellix（瑞典）, 器人PC上，即示教器配套設(shè)備方面，控制控制器性能好壞與伺服系統(tǒng)、減速器性能息息相關(guān)2022年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)規(guī)模為16.22022年中國(guó)工業(yè)機(jī)器人控制器市場(chǎng)規(guī)模為16.22017-20222021發(fā)那科（日本）,庫(kù)卡（德國(guó)）,ABB（瑞士）,安川（日本） ★★★2022年全球傳感器市場(chǎng)規(guī)模為2512.9億美元,，同比增長(zhǎng)10%。中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模增速相對(duì)穩(wěn)定，由2019年的321.92022年的510.1億美元，年增速維持在20★★海外企業(yè)：安森美（美國(guó)）、基恩士（日本）★★海外企業(yè)：ATI（加拿大）、Sintokogio（日本）★★海外企業(yè)：Bosch（德國(guó)）、意法半導(dǎo)體ST（瑞士）★中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模增速相對(duì)穩(wěn)定，2022年規(guī)模約為510.12019-2022年全球及中國(guó)傳感器市場(chǎng)規(guī)模（億美元T

開始應(yīng) 小規(guī)模商用試 應(yīng)用逐漸成 成熟應(yīng) 商業(yè)服務(wù)應(yīng)用將成為人形機(jī)器人最快應(yīng)用的場(chǎng)景。商業(yè)服務(wù)人形機(jī)器人主要應(yīng)用在封閉環(huán)境下的室內(nèi)場(chǎng)景中，迎賓接待、導(dǎo)覽講解等①②③①①汽車底盤裝配②外觀檢測(cè)：利用視覺系統(tǒng)、激光測(cè)距儀、高清攝像頭與圖像處理算法有效③物料搬運(yùn)：④螺絲緊固：⑤齒輪模組點(diǎn)油：3.2.1.制造業(yè)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將在2030年達(dá)到236.96制造業(yè)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將在2030年達(dá)到236.96 制造業(yè)人形機(jī)器人全球市場(chǎng)規(guī)模（億美元人形機(jī)器人依托大模型與運(yùn)控算法實(shí)現(xiàn)端到端的控制，同時(shí)帶來的longhorizon 5.2712.3933.77家庭服務(wù)人形機(jī)器人全球市場(chǎng)規(guī)模將在2035年達(dá)到31.28家庭服務(wù)人形機(jī)器人全球市場(chǎng)規(guī)模將在2035年達(dá)到31.282025-2035年全球家庭服務(wù)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模（億美元 算力不足、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)①②③④面向家庭各類角色的豐富的數(shù)字⑤⑥⑦人形機(jī)器人搭載四目系統(tǒng)、雙GB末端柔順控制等，實(shí)現(xiàn)自主操控冰箱、咖啡機(jī)、吸塵器等家電，并利用末端柔順控制完成按摩、擰瓶蓋、端茶倒水等家居任務(wù)。自研RobotGPT，搭建RobotGPT 機(jī)器人仿真平境下的應(yīng)用，比如核電人形機(jī)器人以高可靠性實(shí)現(xiàn)在高危/救援場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)人力替代、能力互 開普勒人形機(jī)器人在高危/救援場(chǎng)景的應(yīng)T①Figure

④宇樹科技⑤Agility⑥中國(guó)移動(dòng)FigureAI

公司創(chuàng)立于2022年，總部位于美國(guó)加利佛尼亞，是通用人形機(jī)器人制造商。公司團(tuán)隊(duì)規(guī)模70創(chuàng)始人兼CEOBrettAdcock畢業(yè)于美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)，連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，創(chuàng)始人兼CEOBrettAdcock畢業(yè)于美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)，連續(xù)創(chuàng)業(yè)者，2013年創(chuàng)辦求職招聘應(yīng)用Vettery、2018年創(chuàng)立eVTOL公司ArcherAviation，2022年創(chuàng)立Figure。聯(lián)合創(chuàng)始人兼CTOJerryPratt具有創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)和20年機(jī)器人研究與產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)。2000創(chuàng)建了機(jī)器人公司YoboticsIHMC，任高級(jí)研究科學(xué)家，工作經(jīng)驗(yàn)長(zhǎng)達(dá)20FigureAI基于端到端運(yùn)動(dòng)控制算法，結(jié)合OpenAI的GPT，先于特斯拉公開展示了人成立一年左右即發(fā)布第一代機(jī)型Figure01，目前FigureAl2024年2月B輪融資后，估值達(dá)到26BIntelCapital英特爾投資、Samsung遜、BoldCapitalPartners、NVIDIA達(dá)、ParkwayVentureCapital、AlignVentures、TamarackGlobal、OpenAI、AliyaCapitalPartners、LGInnotek、BoscoloIntervest、ARKVentureFund、EthosVC、ManhattanVenture、ShaneNeman、BezosExpeditions、EvolutionVCPartners、FJA+900英特爾資本、BigSkyA7000ParkwayVentureCapital領(lǐng)投、FJLabs、TamarackGlobal、BOLDVentures等數(shù)據(jù)來源：FigureAI官網(wǎng)、睿獸分析、創(chuàng)業(yè)邦研究中心整 FigureAI2024.03，F(xiàn)igureAI與OpenAI作，將CatGT強(qiáng)大的語(yǔ)音交互和理解反饋能力移植到igue1上，完成指令、預(yù)判動(dòng)作、行為評(píng)價(jià)，語(yǔ)言交互流程：（手腕姿勢(shì)和手指關(guān)節(jié)角度），

ique1只需看人類示范的演示視頻，加上10小時(shí)端到端的訓(xùn)練，就能學(xué)會(huì)視頻里的操作技巧，然后完全自主地搞定任務(wù)，例如搬箱子、沖咖啡等。FigureAIFigureAI與OpenAI在模型方面合作，將ChatGPT接

FigureAI與微軟在云服務(wù)設(shè)施方面合作，為Figure

數(shù)據(jù)來源：FigureAI官網(wǎng)、睿獸分析、創(chuàng)業(yè)邦研究中心整 U-SLAM視覺導(dǎo)AIoT

RaaS服務(wù)，以及人工智能教程教材、機(jī)器件，適合中小學(xué)及高等院校STEM教育

搭載36個(gè)伺服關(guān)節(jié)及全方位感

Walker

①②③④

SLAMSLAM10.155E+8.2E1.61E9200D47D35D++1D1.8D11.2C2.41B6500B2.6A1000A+900Pre-A2659Pre-A1100Pre-A400人形機(jī)器人遠(yuǎn)征A1①汽車制造領(lǐng)域：底盤裝配、底盤線束整理、汽車OK②①汽車制造領(lǐng)域：底盤裝配、底盤線束整理、汽車OK②3C制造領(lǐng)域：3C③①②①遠(yuǎn)征A1?器，擁有49個(gè)?由度②采用上下肢分體式設(shè)計(jì)，下肢可采用雙足、輪式、輪足等不同設(shè)計(jì)，便于③自研核心關(guān)節(jié)PowerFlow關(guān)節(jié)電機(jī)，1.6kg的自重下實(shí)現(xiàn)350Nm輸出④靈巧手集成指尖視覺傳感器，可分辨顏色、形狀等，實(shí)現(xiàn)末端的視覺閉環(huán)，⑥AgiROS系統(tǒng)：機(jī)器人運(yùn)行中間件系統(tǒng)，在AI感知決策與視覺控制等大模WorkGPT：&通識(shí)理解能力BA公司成立于20161器狗①②行業(yè)級(jí)①機(jī)械臂②③電機(jī)A1身 體 自由 單腿自由 行走速 續(xù)航時(shí) 關(guān)節(jié)扭 靈巧 售 六十萬(wàn)左約29.9 斤），②運(yùn)動(dòng)性能：H1在速度和負(fù)載能力上表現(xiàn)更為出色，G1搭載9000mAh電池，③靈活性：G1搭載了力位混合控制的三指靈巧手，模擬人手實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的精準(zhǔn)④感知系統(tǒng)：兩款機(jī)器人均配備3D激光雷達(dá)和深度相機(jī)，但H1更注重全景深度⑤開發(fā)和擴(kuò)展性：G1提供了更多的二次開發(fā)和AI模型支持，采用模仿與強(qiáng)化學(xué)以技術(shù)前瞻性和產(chǎn)品前端性形成通用本體+多元化外設(shè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足多場(chǎng)景應(yīng)用需求，覆蓋B以技術(shù)前瞻性和產(chǎn)品前端性形成通用本體+多元化外設(shè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，滿足多場(chǎng)景應(yīng)用需求，覆蓋B ②通用本體搭配多元化場(chǎng)景適配附件，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類場(chǎng)景的適用性：公司機(jī)器狗通用本體，可以搭載氣體傳感、③近十年機(jī)器人應(yīng)用的豐富經(jīng)驗(yàn)：公司推出工業(yè)和消防領(lǐng)域的巡檢解決方案和消防解決方案，產(chǎn)品應(yīng)用于應(yīng)急B2近10BAAgilityRobotics未來，Digit未來，DigitDigit在GXODigitDigit占地面積?。?75(5英尺9英寸)，<65千克(14升磅)，最多可承載16公斤(35磅)；優(yōu)化的運(yùn)行時(shí)間：Digit在2416人形機(jī)器人DigitAgilityRobotics娛樂和研究等應(yīng)用開發(fā)雙足機(jī)器人，公司目前主流的雙足人形機(jī)器人是Digit，業(yè)務(wù)重心是卸載貨車、搬運(yùn)箱子、管理貨架等倉(cāng)儲(chǔ)工作。AgilityRoboticsAgilityRobotics公司已經(jīng)和亞馬遜、福特等多領(lǐng)域公司在Digit研發(fā)階段就有了深入的合作。目前，Digit公司在俄勒岡州塞勒姆開設(shè)機(jī)器人制造工廠RoboFab，預(yù)計(jì)第一年將有數(shù)百臺(tái)Digit機(jī)器人的生產(chǎn)能力，并有能力擴(kuò)展到每年10,000多臺(tái)機(jī)器人，在2024年交付第一批Digits，并在2025年全面上市。B+PlaygroundGlobalBPlaygroundGlobalAPlaygroundGlobalInnovationFund等TheRobotics中國(guó)移動(dòng)以算網(wǎng)、大模型、安全為基礎(chǔ)底座，一體推動(dòng)四大智能技術(shù)，融合具身智能通用能力及HomibotT

2024H1，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人一級(jí)市場(chǎng)發(fā)生11起融資事件，融資金額為18.6億元，截止到2024年6月，