人形机器人是通用人工智能在物理世界的最佳载体,有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的颠覆性产品,引发人类生产生活方式深刻变革。得益于大语言模型等人工智能技术突破和头部厂商加快产业导入,预计“十五五”期间人形机器人将加速迈向市场,应用场景不断拓展和深化,为各行业带来颠覆性变革。
“十五五”期间人形机器人产业的判断
区域性创新中心相继落地,推动人形机器人创新加速和成果涌现。2023年以来,北京、上海、深圳、成都等地相继成立人形机器人创新中心,通过搭建研究、试验与加速产业落地的创新平台,推动人形机器人初创企业孵化和产品商业转化。涌现出一批集中攻关成果,如人形机器人母平台“天工”、全尺寸通用人形机器人开源公版机(青龙)、规模化数据集(白虎)等。开源平台加快发挥作用,人形机器人产业正迎来新的发展契机。
在政策大力扶持、龙头企业积极扩产的情况下,人形机器人迈入量产元年。我国制造业产业门类完善、应用场景丰富,是人形机器人最大的潜在市场之一。工信部《人形机器人创新发展指导意见》明确把人形机器人作为未来科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎进行重点培育。预计到2030年我国人形机器人市场规模将达到50亿美元左右。目前,优必选、小米、傅利叶等国内厂商在汽车工厂等工业领域开启小批量交付,预计“十五五”期间将迎来大规模量产。
人形机器人核心技术不断取得突破,机器人整体性能大幅跃升。深度相机、3D重建视觉感知技术和语义分割、目标跟踪等视觉、听觉感知技术的进步大幅提升了机器人的环境识别、感知和定位能力,使机器人表现出自然的语音交互能力。以ChatGPT为代表的大语言模型和多模态具身智能大模型大幅提升人形机器人的认知交互水平。随着类人手、四足步态等专门化模型的发展,也将极大拓展人形机器人的运动能力。更加密集的技术创新为人形机器人带来更多想象空间,有望成为新的增长点和竞争高地。
未来五年人形机器人产业发展机会
人形机器人市场放量带来关键零部件国产化替代机遇。规模应用下的降本要求使得人形机器人整机企业加速寻求国产供应商的产品替代,尤其是执行部件(减速器、控制器、电机)和感知部件(内部和外部传感器)等高壁垒和高价值环节,国产供应商拥有更多进入头部客户供应链的机会。
端到端大模型助力人形机器人再造产业链以降低综合制造成本。端到端的大语言-视觉模型赋予人形机器人强大的理解、处理和执行能力,具有精确度高、灵活性强和可以通过仿真模拟获取数据等诸多优势。通过仿真模拟技术加速产品迭代,端到端大模型能够提高软硬调配效率,进而降低综合制造成本。同时,由于端到端模型通常需要更多的计算资源和更长的训练时间,其发展将带动低功耗计算芯片、高密度电池、热管理等技术协同进步,高实时性NPU成为突破关键。
汽车、物流、特种行业等垂直化应用场景有望实现加速渗透。在众多细分工业场景中,适合人形机器人落地的细分领域需要包含两大特征,即高度信息化和具备较多长尾场景,汽车总装环节中95%依赖人工,现行机械臂难以完成,是人形机器人最为合适的细分应用之一。其次是物流运输、仓库管理、工厂协作、安保服务等市场化空间大、商业化难度高的场景。此外,核设施维护、消防救援等特种需求机器人领域也存在较大的应用市场。
四川省人形机器人产业发展机遇与策略
四川正加快建设我国创新驱动发展先行省,2024年4月正式将人形机器人纳入《四川省制造业标志性产品引领产业集群发展工作方案》10个未来产品之一,2023年在成都市落地西部首个人形机器人创新中心,并聚集了睿乐达、九系机器人等人形机器人创新企业。建议四川以成都、绵阳、宜宾为核心加快建设人形机器人产业聚集区。
省级层面,建议围绕人形机器人“设计-验证-示范”搭建前沿技术创新体系。一是依托高能级创新平台,加快打造西部人形机器人概念验证中心和中试基地。二是顺应人形机器人关键零部件国产化趋势,依托本地工业机器人优势基础研发高性能传感器、驱动器、控制器、能源总成等基础部组件,研制人形机器人系列整机。三是加快应用场景探索,围绕物流、医疗、会展、娱乐、工业制造等场景率先打造一批示范场景。
地区层面,建议区域联合抢抓人形机器人发展机遇,加速构建协同创新、错位发展的产业格局。成都应依托人工智能和人形机器人创新研发企业聚集优势,打造西部人形机器人总部研发基地。以成都高新区为核心,加快汇聚高端资源,开展人形机器人基础研究和技术攻关,提升人形机器人关键核心技术水平和整机研发能力。绵阳应依托制造业基础和场景优势,加快打造人形机器人研发及转化应用中心,重点提升人形机器人集成制造、总装和规模化生产能力,加快人形机器人在“智转数改”中发挥作用。宜宾应聚焦人形机器人关键零部件研发制造,加快在关键材料、动力系统等领域形成人形机器人核心供应链保障能力。