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(dāng)下，市場希望能夠有方法在這種形勢下依然能夠提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，并且解決勞動力短缺的問題。伴隨著人工智能技術(shù)與運動控制的進(jìn)步，以及硬件基礎(chǔ)的完備，人形機(jī)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。但一項新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了資金、人才外，還需要時間與技術(shù)的積累，而新興行業(yè)的發(fā)展，一定會遇到技術(shù)路線分歧、硬件標(biāo)準(zhǔn)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(jī)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(jī)器人技術(shù)的發(fā)展可以追溯至20世紀(jì)中葉，但真正讓當(dāng)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(jī)。

這款原型機(jī)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(shù)，使用攝像頭輸入數(shù)據(jù)并通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行計算，這為人形機(jī)器人的感知與決策能力帶來了質(zhì)的飛躍，使其能夠更好地理解和適應(yīng)環(huán)境。

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

更重要的是，馬斯克透露Optimus最快3年內(nèi)量產(chǎn)，且預(yù)計產(chǎn)量可達(dá)數(shù)百萬臺，最終價格控制在2萬美元以下，這一量產(chǎn)計劃和成本控制目標(biāo)，極大地提升了市場對人形機(jī)器人未來大規(guī)模應(yīng)用的預(yù)期，吸引了眾多企業(yè)和投資者關(guān)注人形機(jī)器人領(lǐng)域。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，截至2024年，國內(nèi)外通用人形機(jī)器人整機(jī)商業(yè)公司約為150家，國內(nèi)超過80家，其中超過半數(shù)來自高校的學(xué)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(jī)器人技術(shù)專利，成為申請人形機(jī)器人技術(shù)專利數(shù)量最多的國家。有機(jī)構(gòu)預(yù)測，2034年中國人形機(jī)器人市場年銷量將突破100萬臺。

而機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)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(jī)器人相關(guān)企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過73.4萬家。

而人形機(jī)器人本身便包含多種軟硬件產(chǎn)品，例如硬件上包括關(guān)節(jié)中的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和線性關(guān)節(jié)，通過電機(jī)、液壓或氣動裝置驅(qū)動。高端人形機(jī)器人的關(guān)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(guān)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(jī)，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(jìn)入布局。并且從目前的情況來看，人形機(jī)器人的大多數(shù)核心硬件仍處于發(fā)展期，此外如腦機(jī)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(rèn)為，目前還未有一個人形機(jī)器人的核心硬件邁入成熟期。

硬件標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)品并非標(biāo)準(zhǔn)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(qū)”的方案，最大程度的模仿了人類受制最下方關(guān)節(jié)超過1自由度的結(jié)構(gòu)。

而智元機(jī)器人在今年6月申請的一項名為“靈巧手拇指、靈巧手和機(jī)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(guān)節(jié)解耦和尺寸的問題。在今年8月份，智元機(jī)器人所發(fā)布的新產(chǎn)品中靈巧手自由度已經(jīng)達(dá)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(jī)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(dāng)?shù)呢?fù)載能力，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(shè)計的人形機(jī)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(jī)器人還未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各家機(jī)器人的大小、自由度、形態(tài)各異。比如機(jī)器人的軸承基本每家都不一樣，這就要求相關(guān)企業(yè)只能推出定制化產(chǎn)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(jī)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(dǎo)致采購的相關(guān)硬件產(chǎn)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(jī)器人企業(yè)都需要拿到相關(guān)數(shù)據(jù)才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行針對性訓(xùn)練。但針對與一些場景，如政務(wù)服務(wù)、醫(yī)療服務(wù)等場景，相關(guān)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(dǎo)致人形機(jī)器人公司很難搭建在這些應(yīng)用場景，進(jìn)而實現(xiàn)商業(yè)化。

目前，工業(yè)和信息化部人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會籌建方案公示，明確了人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的業(yè)務(wù)范圍、標(biāo)準(zhǔn)體系等內(nèi)容，旨在統(tǒng)籌推進(jìn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定?；I建方案指出，人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)體系主要由基礎(chǔ)共性、安全、整機(jī)及關(guān)鍵技術(shù)、零部件及組件和應(yīng)用等5個部分組成。該標(biāo)準(zhǔn)主要是為了明確標(biāo)準(zhǔn)化重點方向和研制優(yōu)先次序。

在技術(shù)層面，全國首批人形機(jī)器人具身智能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，國家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心聯(lián)合行業(yè)內(nèi)頭部企業(yè)和機(jī)構(gòu)，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(jī)器人分類分級應(yīng)用指南》《具身智能智能化發(fā)展階段分級指南》在內(nèi)的全國首批人形機(jī)器人具身智能標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)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(jī)器人產(chǎn)品實現(xiàn)更好的協(xié)作。同時，人形機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作組的成立，將有助于加強(qiáng)人形機(jī)器人領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)研究布局，促進(jìn)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，借力標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)我國自主優(yōu)勢技術(shù)快速產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用。

總結(jié)

隨著人形機(jī)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(chǎn)品形態(tài)各異，數(shù)據(jù)相對封閉，導(dǎo)致發(fā)展有些混亂。不過隨著國內(nèi)官方及頭部企業(yè)開始牽頭推出人形機(jī)器人相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，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。