在今年的政府工作报告中,培育生物制造、量子科技、具身智能、6G等未来产业被明确提上日程。作为具身智能领域的重要分支,人形机器人在工业制造、生活服务等多个领域已初露锋芒,被寄予厚望成为继智能手机和新能源汽车之后的又一颠覆性产品。当前,我国在人形机器人领域虽已展现出与发达国家相当的先发优势,但仍需直面技术创新能力不足、制造工艺水平相对滞后、整机成本居高不下等挑战,需从科技创新、场景应用、产业组织和生态构建等多维度综合施策,以加速打造新的竞争优势。 我国人形机器人产业体系正逐步走向成熟与完善。近年来,国家相继出台《“十四五”机器人产业发展规划》和《人形机器人创新发展指导意见》等政策文件,并设立重大项目予以重点扶持,逐步构建起涵盖技术创新体系建设、场景应用拓展、产业生态营造等全方位的产业发展支持体系。随着人工智能技术的深度融合与物理实体的智能化升级,人形机器人凭借其强大的感知、学习与互动能力,正逐步渗透到更广泛的应用场景中。我国依托工业机器人领域的深厚积累与人工智能技术的迅猛发展,在人形机器人领域已占据有利地位,具体表现在以下几个方面。 一是关键核心技术实现重大突破。在“肢体”关键技术领域,六维力矩传感器和无框力矩电机等核心零部件的国产化进程加速推进,国内企业正逐步打破国外厂商的垄断格局。在“大脑”“小脑”关键技术方面,我国已成功研制出具有自主知识产权的“大脑”“小脑”模型。2024年7月,上海的国家地方共建人形机器人创新中心在世界人工智能大会上惊艳亮相,推出了自主研发的“朱雀”大脑模型和“玄武”小脑模型,标志着我国在人形机器人智能控制领域取得了重要进展。 二是产业链初步形成规模。国内厂商已基本实现技术体系的全覆盖,并成功推出多款整机产品,有力推动了产业的快速发展。据中国电子信息产业发展研究院数据显示,2023年国内人形机器人产业规模达到39.1亿元,同比增长85.7%。预计2024年至2025年,我国人形机器人将实现小规模量产;至2026年,产业规模有望突破200亿元。同时,产业集聚发展趋势日益明显,珠三角、京津冀和长三角等地区已集聚一批核心企业,成为构建人形机器人产业生态的重要力量。 三是场景应用优势显著。我国在工业生产、医疗健康、商业零售、生活服务等领域拥有独特的优势。工业制造场景的高结构化程度与相对艰苦的工作环境,为人形机器人的率先规模化推广提供了理想条件。目前,广汽、上汽等制造企业已纷纷布局人形机器人领域。优必选Walker S系列人形机器人已成功进入汽车工厂实训,并在一线生产区域执行分拣、搬运、质检等具体任务。随着国内人口结构的变化,少子化和老龄化趋势加剧,单身经济和银发经济正在崛起,人形机器人在家庭伴侣、情感慰藉和养老陪护等生活服务场景中将发挥重要作用。事实上,多家医院已开始使用人形机器人协助进行护理工作。 然而,我国人形机器人产业的发展仍面临诸多挑战。当前,各国正围绕传感系统、智能控制系统和传动系统等软硬件技术展开激烈争夺,以争夺技术主导权。我国人形机器人发展在核心零部件水平、垂直大模型的高质量数据集等方面仍存在较大差距。具体表现在以下几个方面。 一是核心零部件技术与工艺水平与国外存在明显差距。无框力矩电机、空心杯电机和滚柱丝杠等的制造方面仍存在技术瓶颈。例如,磁路和工艺设计是无框力矩电机的核心技术,目前美国企业采用的分布式分数槽及碳纤维绑扎技术居于全球领先地位,而国产无框力矩电机在转矩密度、温升和最高转速等关键参数上仍有待提升。 二是缺乏用于训练大模型的高质量数据集。大模型算法是影响人形机器人“大脑”“小脑”性能的核心技术,能够决定人形机器人的智能化水平和运动能力。然而,国内用于训练大模型算法的高质量数据集匮乏,在数据收集效率和数据仿真技术等方面与国外存在明显差距。例如,目前国内缺少能够高效生成人形机器人仿真数据的大模型,只能在物理世界建立一个特定场景进行数据采集,效率较低。 三是成本较高制约了产业化应用。人形机器人整机产品成本较高,小米CEO雷军曾透露,国产人形机器人成本大约为70万元/台,高昂的整机成本阻碍了人形机器人的产业化应用。一方面,核心零部件成本较高且缺乏统一的技术标准,定制化生产成本居高不下。另一方面,无框力矩电机等高精度核心零部件依赖进口,进一步推高了整机产品成本。同时,场景牵引不足导致企业量产意愿不强,难以形成有效的市场需求。 四是创新生态系统有待进一步完善。一方面,产业组织形态有待优化。在产业协同层面,缺少能够带动创新生态群落协同发展的“链主”企业。在产业集聚层面,缺少成熟的人形机器人产业集群、孵化器、产业园区等创新载体。另一方面,创新要素供给结构对需求结构的适应性不强,创新服务效能有待提升。特别是在概念验证阶段缺乏资金支持,科研成果转化为具有市场价值的产品存在较大不确定性。 针对上述问题,我国需立足产业发展阶段特征和突出优势,强化战略顶层设计,完善技术体系,打造良好产业生态,推动人形机器人科技创新和产业创新深度融合。具体而言,应加快突破关键核心技术,加强智能与制造前沿技术的深度融合,扩大场景牵引效应以驱动技术迭代升级,并完善产业组织形态以培优产业发展生态。通过这些举措的实施,我国人形机器人产业有望在未来实现更加快速和可持续的发展。 |
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