【行业洞察】重塑未来生活：人形机器人行业研究报告_风闻

01人形机器人定义及发展历程

人形机器人又称仿人机器人或类人机器人，指具有人的形态和功能的机器人，即具有拟人的肢体、运动与作业技能，以及感知、学习和认知能力。人形机器人具备人类的外形特征和行动能力，可以采用双腿行走方式，通过手臂和身体的协调完成一些简单的功能，以及通过简单的语言和人类交流。人形机器人建立在多学科基础之上，综合运用机械、电气、材料、传感、控制和计算机来实现拟人化的功能，环境适应更通用、任务操作更多元、人机交互更亲和。

人形机器人历经50余年发展，进入加速产业化阶段。1962年，世界上第一款量产的实用机器人“VERSTRAN” 诞生于美国，与Unimation公司生产的“UNIMATE” 机械臂一起，成为世界上最早商用的工业机器人，由此拉开了机器人发展的序幕。人形机器人起步于上世纪60年代后期，以日本和美国的研究成果最为瞩目。以WABOT-1的问世为标志，人形机器人进入了全尺寸初级行走阶段；此后 ASIMO 的推出，标志着已经可以制造系统高度集成的人形机器人；进入21世纪之后，以波士顿动力为代表的公司持续推出运动能力更强的机器人版本，2022年9月，特斯拉展示了 Optimus机器人工程机，代表着人形机器人进入加速产业化阶段。

纵观人形机器人的发展历程，可将其划分为技术起步、技术突破以及产业化探索三个阶段，以下是各阶段包含的代表性事件：

人形机器人发展历程

信息来源：融中咨询整理

技术起步阶段（1968-2000年）：

1973年，日本早稻田大学的加藤一郎教授研发出世界上第一款人形机器人WABOT-1，其问世代表已初步实现全尺寸人形机器人双足行走；

1986年，日本本田开始进行人形机器人ASIMO研究，并成功于2000年发布第一代机型，能够实现0到6km/h行走速度，可实时预测下一个动作并提前改变自身重心。

技术突破阶段（2001-2020年）：

2016年，美国波士顿动力公司发布双足机器人Atlas（ 2009年问世，原型机于2013年7月向公众公开），配备了机载液压动力系统，能够实现雪地、山地行走，以及倒地后的快速起身，同时展现了双臂协同搬运重物的操作能力，具有极强的平衡性和越障能力，能够承担危险环境搜救任务；

2017年，Atlas完成了立定跳跃、跳高、跳转身和后空翻等动作；

2019年，Atlas完成了一套高难度体操动作，此后，又陆续发布了酷跑、三连跳、全身协调操作任务等新功能。

产业化探索阶段（2021-至今）：

2021年，特斯拉在AI Day上发布通用机器人计划；

2022年9月30日，特斯拉人形机器人“擎天柱”（Optimus）原型机正式在特斯拉AI日亮相，是目前人形机器人最前沿的代表之一。

2023年9月，特斯拉人形机器人“擎天柱”（Optimus）最新视频公开，在端到端神经网络加持下，能够精准分类物体、找准身体平衡感；

2023年9月26日，上海傅利叶智能宣布，公司的智能通用人形机器人GR-1 开启预售，打响量产第一枪。

2024年6月13日，特斯拉股东大会展示最新人形机器人Optimus的演示视频，其可实现电池流水线搬运、分拣，工业场景的熟练操作；视频中多台 Optimus 可分别进行物品摆放、衣物折叠、流畅行走等动作。

02人形机器人市场现状

人形机器人当前国际发展状况领先于中国，目前中国人形机器人的商业化历程仍处于最初的发布产品阶段。人形机器人行业在海外及中国市场呈现以下现状：

人形机器人发展现状

信息来源：融中咨询整理

日美技术积累、商业落地均领先。纵观全球人形机器人的发展，主要集中在日本和欧美，尤其是美国，波士顿动力Atlas是目前运动控制技术最强的产品；敏捷机器人公司的Digit是目前第一个有商业化落地的人形机器人，与自动驾驶车辆一起完成快递包裹的交付；而特斯拉的Optimus是目前被誉为最具市场发展潜力的产品，主要是特斯拉在AI模型算法、AI芯片层面的领先，以及在与人形机器人产业相似程度较高、可以复用的自动驾驶汽车领域的深厚积累。

行业正寻找更高性价比解决方案。人形机器人成本决定渗透率下限， 降低硬件成本是未来发展趋势。全球顶级机器人公司波士顿动力 ATLAS 机器人以及本田 ASIMO 机器人价格昂贵，虽然研发时间较长，但实际应用场景不多。从特斯拉发布会来看，特斯拉Tesla Bot未来量产成本不超过 2.5 万美元/台，寻找更高性价比解决方案是行业趋势。

国内机器人产业起步晚发展快。中国的人形机器人相较于国外起步较晚，实现人形机器人数据闭环，主要分为三个阶段——发布产品、工厂场景应用、消费级场景应用，而目前国内人形机器人主要处于发布产品阶段，且未完成行走测试；发布产品阶段需要完成人形机器人产品的理论验证，主要包括行走测试、接入第三方大模型数据、执行特定的任务（如分拣任务），而国内人形机器人主要处在刚发布产品，并未完成行走测试、接入第三方数据和执行任务。但中国人形机器人行业发展并不缓慢，2020年后得益于技术突破和政策赋能，该领域优质企业不断脱颖而出，商业落地是目前行业重点探索方向。

国内人形机器人公司百花齐放。2018 年，中国人形机器人产业开始崭露头角，优必选 Walker 第一代产品参加 CES 展；2022 年，小米首个全尺寸人形仿生机器人CyberOne 亮相秋季发布会；2023 年 7 月，世界人工智能大会开幕式上，中国傅利叶智能发布了其最新研发的一款通用人形机器人GR-1，引发业内强烈关注，被视为通用机器人时代的里程碑。2023年8月北京机器人大会上，四足机器人公司宇树科技和云深处科技、以及创业公司智元机器人相继推出人形机器人，至此人形机器人设计已经进入百花齐放的阶段。

03人形机器人市场发展趋势

人形机器人的成本决定渗透率下限， 降低硬件成本是未来发展趋势，商业落地是目前行业重点探索方向，预计中短期（3-5年）工商业场景率先应用，中长期（5-10年后）个人场景应用空间大。

重点看市场容量以及技术要求。市场较大、产业化难度不高的应用场景，例如物流、工业，人形机器人有望在短期内较快得以应用。技术难度高、伦理问题复杂的应用场景，例如情感、陪护，人形机器人有希望在较远期实现产业化。另特殊场景虽市场容量小、技术难度较大，但因危险性高等原因具备更强的替人需求，有望率先应用，如消防、军用、太空等。

中短期内工商业场景率先应用，长期而言个人场景空间最大。中短期内商业场景的支付意愿、能力高于个人场景，将率先应用人形机器人。长期而言，在需求数量上，个人场景有明显优势，且具备更大的增长潜力，市场空间广阔。

智能服务机器人研发模块化的普及。模块化技术可大幅提升开发新产品的速度及降低制造成本，为智能服务机器人的整个系统提供多功能的可扩充性和可配置性，并提高容错能力。模块化技术设计的高效率、准确性和成本优势已于智能服务机器人的研发及生产中得到充分体现。

业务模式由提供“产品”转变为提供“产品+服务”。随著对行业定位认识的加深和机器人技术的进一步发展，如今的智能服务机器人及智能服务机器人解决方案公司能够提供智能服务机器人及智能服务机器人解决方案，而非仅智能服务机器人。例如，专业智能服务机器人可以收集用于决策的分析数据，康养类机器人可以实现老年人与医院的实时连接，以免出现紧急情况。就智能服务机器人及智能服务机器人解决方案公司而言，包含产品及服务的集成解决方案得到普及，可最大限度地发挥智能服务机器人的内在价值，亦发掘出其业务模式。

04人形机器人主要应用场景分析

商业服务领域

在商业服务领域，人形机器人凭借更亲近的外观、高度标准化的人机交互能力和智能决策系统，成为提升顾客体验、优化服务流程的重要工具。它们能够执行迎宾接待、信息咨询、产品导览、娱乐互动等多种任务，成熟产品可以为商家带来更高的客户满意度和忠诚度。

随着人工智能技术的不断发展，商业服务型人形机器人逐渐从概念走向现实。人形机器人在感知、理解和交互能力不断增强加速其在餐饮、酒店及公共服务领域普及程度的不断提高。但目前商业服务型人形机器人在实际应用中仍面临成本高昂、难以量产以及产品难适应复杂地形与环境等挑战，市场规模向更大拓展需要进一步的技术突破和体验升级。

商业服务人形机器人主要功能：

餐饮及接待服务：在高端酒店、商场或展览会上，人形机器人可以作为迎宾员，通过自然语言处理技术与顾客进行对话，提供路线指引、活动信息等服务。在餐饮场景中，人形机器人可代替服务人员进行餐品、餐具的传送并已在点都德、海底捞等多家餐饮品牌实现应用。

导览服务：在博物馆、科技馆或车展等场所，人形机器人可以担任导览员，根据游客的需求和兴趣，提供个性化的展品介绍和导览服务，增强游客的参与感和体验感。

四类场景的人形机器人

信息来源：融中咨询整理

工业制造领域

在工业制造领域，人形机器人凭借其灵活的肢体结构和强大的运动控制能力，能够在生产线上执行精密装配、物料搬运、质量检测等任务；与传统工业机器人相比，人形工业机器人可移动、结构精密且更轻巧且灵活程度更高，可以对非标准化的工业制品进行加工，实现工厂部分精细化制造环节生产效率和产品质量提高的需求，同时降低人工操作的风险和成本。

目前工业领域仍以使用机械臂作业的工业机器人为主流，但人形机器人在汽车装配、物流搬运及外观检测等特定场景下展现出了独特的优势。人形机器人距离在复杂工业环境中的广泛应用，还存在效率低、稳定性差以及部署周期长等问题。首先，当前技术能力有限，机器人在部件的移动灵敏度上距熟练工人仍存在差距；受核心电池容量有限、大模型与运控算法开发不成熟的限制，人形机器人工作中会出现作业不准确及运行不稳定的状况；其次人形机器人部署周期长，需要模块化组件的调，需要对作业环境的感知与建模，还需对作业流程的算法编程；但目前人形工业机器人的应用经验缺乏，人形机器人在工业制造的应用需求从提出到应用的周期过长，将造成机器人投入生产落后于市场需求黄金时期的情况。

工业制造人形机器人主要功能：

精密装配：在电子、汽车等制造业中，人形机器人可以凭借其灵活的手臂和精准的控制系统，完成微小零件的精密装配任务，提高装配效率和精度。

物料搬运：在仓库、物流中心等场所，人形机器人可以自主导航、识别并搬运货物，减少人工搬运的劳动强度和提高搬运效率。

质量检测：在生产线末端，人形机器人可以利用视觉传感器等设备进行产品质量检测，及时发现并处理质量问题，保障产品质量。

家庭服务领域

在家庭服务领域，人形机器人凭借其类人化的外观和全面的服务功能成为智能家居的重要组成部分。它们可以执行清洁打扫、家务整理、儿童陪伴、老人看护等多种任务，为家庭成员提供便捷、舒适的生活体验。

在生活场景应用方面，随着人口老龄化和社会结构的变化，家庭服务领域对人形机器人的需求将日益增长。目前已有部分厂商已尝试投放家庭人形机器人产品，能完成简单家务及陪护功能，例如优必选的人形机器人通过手眼协同完成扫地、按摩等任务。但市场上家用型人形机器人的技术成熟度和商业化程度仍相对较低，主要问题存在以下几方面：面对故障时的安全机制不健全，家庭场景数据缺乏导致服务体验较差，消费级人形机器人的硬件能力不足导致的算力不足。

家庭服务人形机器人主要功能：

清洁打扫：人形机器人可以自主规划清扫路径，利用吸尘、擦拭等装置完成家庭清洁任务，减轻家庭成员的家务负担。

家务整理：通过识别和理解家庭环境，人形机器人可以整理衣物、收纳物品、管理家务琐事，使家庭生活更加有序。

陪伴及看护：人形机器人可以作为儿童的玩伴和教育伙伴，提供知识教育、游戏互动等服务，促进儿童健康成长。在老龄化浪潮下，人形机器人通过监测老人的身体状况和生活习惯，可以及时发现异常情况并报警处理，为广大老人群体提供安全保障。

高危环境作业领域

在高危环境作业领域，人形机器人能够代替人类进入危险、恶劣或难以到达的工作环境执行任务。它们能够实现高危作业的人力替代，最大程度保障人员的安全，在特殊作业环境具有广阔的应用前景。

由于高危作业环境的复杂性和危险性，人形机器人在这一领域的应用仍处于起步阶段，普及程度还处于较低水平。高危作业人形机器人对本体的快速移动、准确控制能力，智能决策与快速响应等能力的要求更高，成本高昂及技术限制的原因制约了高危作业人形机器人的进一步推广。随着对高危作业人员人身财产安全保护的紧迫以及技术的不断进步和成本的降低，人形机器人在高危作业领域的应用前景将愈发明朗。

高危作业人形机器人主要功能：

核辐射、有毒气体及高温等危险环境作业：在核电站维护、核废料处理等场景中，人形机器人可以携带检测设备进入辐射区域进行检测和清理工作，减少人员暴露风险。此外，矿山爆破及冶金工作亦有解放工人亲身作业以保护其生命安全的需求。

火灾及突发救援：在火灾现场，人形机器人可以随时进入火场进行灭火作业并搜救被困人员，极大程度解放消防员的人身安全。在地震、洪水等突发灾难救援中，人形机器人亦可进入到存在救援危险的环境，代替救援人员进行群众的营救。

科学探测：在深海等环境的科学探测中，人形机器人可以承受高压、低温等极端条件，进行海底地形测绘、资源勘探等任务。同时依靠类人的肢体形态，其可以更好地适应地形复杂环境下，机体移动及样本获取的功能。

05人形机器人市场规模应用空间突破推动规模增长

人形机器人下游应用空间或将被打开，市场规模将迎来快速增长。根据Statistics Market Research Consulting的数据，2020年全球人形机器人市场估计为5.6亿美元，而到2027年预计市场规模将达到141亿美元，CAGR达到 8.5%。其中，2027年中国人形机器人市场有望达到23亿美元，CAGR达到56.4%。假设人形机器人在量产时成本降至2万美元（基于马斯克在AI Day上提出的假设），按照30%左右毛利率，售价定为3万美元，则上述市场规模对应的人形机器人数量为全球47万台，中国8万台。

人形机器人市场规模

信息来源：融中信息整理，Statistics Market Research Consulting

06人形机器人产业链解析

人形机器人产业链目前正处于“0-1”向“1”不断加速靠近阶段。一方面从硬件端来看，2024年人形机器人产业链或将经历B样结束、定点、C样、小批量量产等迭代历程；另一方面从软件端来看，全球AI巨头不断精进创新产品频出，AI赋能人形机器人“具身智能”发展。

人形机器人产业链环节概览

信息来源：融中咨询整理

上游硬件市场基本成熟，核心技术攻关将聚焦软件和算法。人形机器人主要包含三大核心技术模块：环境感知模块、运动控制模块和人机交互模块。硬件包含运动控制系统的动力、关节执行器以及环境感知系统的力矩、触觉、视觉传感器以及电子皮肤等，目前市场均有较成熟且商业化的产品，且国产渗透不断加强；算法层面，如何与硬件综合协同以提高人形机器人的运动控制能力以及人机交互能力还有待突破和加强，未来2~5年内将是人形机器人大脑发展的关键时期。

核心硬件价值解析：

在人形机器人产品中，行星滚柱丝杆、力/力矩传感器、电机、减速器、编码器、空心杯电机为总价值量占比较高的硬件零部件。

行星滚柱丝杆、IMU、多维/六维力/力矩传感器、3D非纯视觉硬件为单位价值量较高的硬件零部件。

核心硬件市场布局分析：

行星滚柱丝杠：目前产能主要集中于欧洲、美国等，国内企业起步较晚，规模较小，海外进口依赖度高。

空心杯电机：目前行业龙头为瑞士Maxon、德国Fauhalber等，批量制造难度大，国内厂商技术提升空间大。

减速器：目前减速器行业日系厂商占主导，国内厂商关键技术已攻克，在工艺经验积累方面仍有提升空间。

传感器：目前有特斯拉的纯视觉方案和其他公司的多器件融合。

AI加速商业化落地：随着硬件算力的提升，AI愈加智能化，在以英伟达、AMD为首的硬件厂商和以OpenAI、Google为首的算法大厂联合下，人形机器人商业化落地指日可待，提升人形机器人的通用性是人形机器人商业化落地的先决条件，因为非标的应用场景数量远大于标准场景。

量产时间线明确：2024年1月25日，马斯克在2023年Q4财报电话会议上表明2024年人形机器人出货；2024年2月21日，机器人执行器总成厂商在电话会上进一步明确机器人产业发展的时间线预期，预期2024Q2B阶段结束→供应商定点→C阶段→2024年年底/2025年年初量产。

07人形机器人产业链图谱展示

根据人形机器人零部件所对应的系统，人形机器人产业链图谱将上游零部件供应商划分为伺服系统、控制系统、电机、电池系统、丝杆、减速器、轴承、传感器以及一级供应商九大类，各类细分领域所包含的人形机器人代表性企业如以下图谱所示：

人形机器人产业链图谱

来源：融中信息整理

运动控制核心零部件具备产业积累，产业发展带动增量需求。人形机器人在运动控制方面供应链同原有工业机器人较为重叠，细分产品选取可能因技术方案而存在差异，传感器、机加件等领域则会带来更多新的增量需求。

08人形机器人产业竞争格局

整机市场入局者众多，但商业化进程不明朗，企业多为预先站位。目前大多数企业从教育及商业服务侧切入人形机器人市场，可触达的商业化方向为商业展演，同时也在积极探索汽车、物流等工业自动化生产以及医疗服务、巡检等商业化通路；在行业发展过程中企业的定位或回归或整合原有业务，不确定性较高，但最终人形机器人市场的参与者将如工业机器人一样，企业布局及定位回归到零部件企业、模组企业、本体生产商及行业系统集成商的格局。

目前国内已有多款人形机器人产品相继推出，进展迅速。目前国内人形机器人企业主要包括四类：

一是老牌人形机器人公司，如优必选、达闼机器人等，此类公司在机器人机电系统、人机交互、导航算法、机器人系统等方面有较大优势；

二是技术同源的机器人公司，如傅利叶智能、宇树科技、浙江大学等，此类公司的优势主要在运动控制和机电系统；

三是创业新势力，如智元机器人，此类公司采用最前沿的技术方案，更符合未来通用场景的需求；

四是智能手机、智能汽车等厂商，如小鹏汽车、小米科技等，此类公司在自动驾驶、 AI 大模型、 AI 算力、训练数据方面有较大优势。

以下为中国最新人形机器人产品及描述:

中国人形机器人产品概况

信息来源：融中咨询整理，企业公开数据

人形机器人产品概况（二）

信息来源：融中咨询整理，企业公开数据

08人形机器人产业政策分析

中央及地方双重推动，以重塑全球产业发展格局为目标。工信部于2023年10月发布《人形机器人创新发展指导意见》，明确 “人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局”，并部署强调人形机器人中短期战略路径，及多项关键任务（技术、产品、场景、生态等），以清晰引导未来产业发展方向。地方层面上海、深圳、北京、山东等地政府牵头制定详细的行动方案。

人形机器人国家政策

信息来源：融中咨询整理，中国政府网

2023年，以北上深为代表的一线城市及省级政府纷纷出台了促进人形机器人发展的规划政策，以加快人形机器人的商业化应用进程：

《上海市推动制造业高质量发展三年行动计划(2023-2025年)》：瞄准人工智能技术前沿，构建通用大模型；构建产业生态，打造10家头部品牌，100个示范应用场景，1000亿相关联产业规模；建设国际算法创新基地，加快人形机器人创新发展。

《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023-2024年)》：聚焦通用大模型、智能算力芯片、智能传感器、智能机器人、智能网联汽车等领域，开展通用型具身智能机器人的研发和应用，加快组建广东省人形机器人制造业创新中心；发挥粤港澳大湾区制造业优势，开展人形机器人规模化应用。

《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023-2025年)(征求意见稿)》：以公司+联盟模式成立产业联盟；2025年建成人形机器人通用行为控制大模型开发平台，形成完善的超算环境及软件生态，完成百台（套）级原型机的小批量生产，并在3~4个典型场景中开展示范应用。

《山东省制造业创新能力提升三年行动计划(2023-2025年)》：加快布局人形机器人、元宇宙、量子科技、未来网络、碳基半导体、类脑计算、深海极地、基因技术、深海空天开发等前沿领域，推进6G技术研发和应用。

人形机器人省级规划政策

信息来源：融中咨询整理