中国仿生机器人产业全景报告

中 国 仿 ⽣ 机 器 ⼈ 产 业 全 景 报 告Panoramic Report of Bionic robot Industry in China 20232023.08 量⼦位智库QbitAI Insights 郑钰瑶Caroline yuyao@qbitai.com序章2021年8⽉，⻢斯克在特斯拉 AI Day 上提出要开发⼈形机器⼈，旨意是解决重复性⾼、单调枯燥的危险差事。⼀年后的10⽉，全尺⼨仿⽣机器⼈ Optimus 正式亮相，它充满机械感的躯⼲和动作，已经让很多⼈对⼈形机器⼈的想象得到了满⾜。 2022年8⽉，⼩⽶发布全尺⼨通⽤⼈形机器⼈ CyberOne ，如⼀⽯激起千层浪。AGI（Artificial General Intelligence ，通⽤⼈⼯智能） 的⽕热发展为仿⽣机器⼈的实现补全了最后⼀块拼图。Engineered Arts 制造的⼈形机器⼈ Ameca 是⾸个接⼊ GPT-3 的仿⽣机器⼈，它拥有优秀的表情模拟和控制，⼤模型使它能像⼈类⼀样交流。不少机器⼈团队之前正等待着 AGI 、⼤模型的诞⽣，⼀举解决仿⽣机器⼈的智能问题。近期，「具⾝智能（Embodied AI）」已成为 AI 研究新热点。历史上没有任何⼀个时刻，AGI 、仿⽣机器⼈的价值受到⽐如今更多的重视。然⽽，仿⽣机器⼈技术⽬前还处于原理研究的阶段，为了实现仿⽣机器⼈产品的真正落地，我们还需克服许多困难。现阶段仿⽣机器⼈应该关注的技术要素为何？仿⽣机器⼈⾏业正处于哪个发展阶段？仿⽣机器⼈可以在哪些领域帮助⼈类或与⼈类协作？为了产业的蓬勃发展，有哪些仿⽣机器⼈机构值得我们关注及帮助？在《中国仿⽣机器⼈产业全景报告》，量⼦位智库将从我国仿⽣机器⼈⾏业现状、⾏业变⾰、⾏业发展及市场规模发展趋势、产业链及产业竞争格局等多⻆度、多⽅向对我国仿⽣机器⼈产业进⾏⼴泛调研与深度分析，全⾯⽴体描绘中国仿⽣机器⼈产业全景。量⼦位智库相信，⼤模型范式影响之下，AGI 机器⼈正在全⽅位加速，仿⽣形态的机器⼈将在技术创新和商业模式上迎来新周期。仿⽣机器⼈⽕热现状01020304⽬ 录中国仿⽣机器⼈产业全景报告⾏业趋势与市场规模产业链与竞争格局仿⽣机器⼈代表玩家案例仿⽣机器⼈定义代表产品有⼈形机器⼈（Humanoid Robot）、四⾜机器⼈（Quadruped Robot）。这其中，⼈形机器⼈是指外表类似⼈类的机器⼈，通常有像⼈的头部、四肢等，有些⼈形机器⼈只会复制⼈体的⼀部分，如只复制腰部以上的部位。四⾜机器⼈是指有四条腿的机器⼈，原型通常是狗、猫或者⻢等四⾜⽣物。得益于较低的重⼼，四⾜机器⼈通常⽐⼈形机器⼈或双⾜机器⼈更加稳定。（基于对市场的调研和了解，本报告研究的仿⽣机器⼈将特指⼈形机器⼈及四⾜机器⼈。）仿⽣机器⼈是⼀类制造过程中使⽤了仿⽣学原理的机器⼈，可以⾃主决策、⾃主规划⾏动。相关定义：•仿⽣机器⼈学（Biorobotics）：指在机器⼈制造过程中使⽤了仿⽣学技术或原理，使得机器⼈整体或某⽅⾯像⽣物；或只在机器⼈的某⼀部分使⽤仿⽣学技术，如只在机器⼈关节上模拟了⼈类关节等。仿⽣机器⼈技术的特点之⼀就是采⽤多学科⽅法，如⽣物学、⽣理学、机械⼯程等。•仿⽣学（Bionic）：指在⼯程技术中使⽤⽣物学的原理，⽐如按照⻦的翅膀制作出的⻜机机翼。•机器⼈（Robot）：指任何可以代替⼈类努⼒的⾃动操作的机器，尽管它在外观上可能不像⼈类或以类⼈的⽅式执⾏功能。机器⼈是计算机科学、⼯程和技术的跨学科领域。关键零部件⽰例：绿的谐波 谐波减速器钢铁侠科技 ART-3 遥控系统帕西尼科技 PH-2触觉灵巧⼿传动装置，⽤来降低转速、增⼤扭矩等，可以想象成⼈类的「关节」。波⼠顿动⼒ Atlas⼈形机器⼈代表机器⼈：控制机器⼈运动、平衡、⼈机协同等，可以想象成⼈类的「⼤⼩脑」。仿⽣机器⼈最主要的操作平台之⼀，可以抓取、识别物品等，可以想象成⼈类的「⼿」。电液混动，是世界上扭矩最⼤的⼈形机器⼈，以⼤扭矩为发展⽅向的⼈形机器⼈代表。可加装摄像头或其他操作平台的四⾜机器⼈，应⽤⽅向为巡检、搜救类四⾜机器⼈的代表产品。*仿⽣机器⼈的零部件通常还包含伺服系统、控制器、传感器、刚性结构、涂层、通信部件、中间件和计算机等，有些机器⼈还会加装显⽰屏资料来源：量⼦位智库整理云深处科技 绝影系列四⾜机器⼈仿⽣机器⼈系统集成分析软件OS硬件运动控制系统决策系统语⾳系统⼤模型负载算法中间件控制器减速器执⾏器显⽰器连接材料总线传感器伺服电机伺服驱动器编码器芯⽚机械臂机械⼿仿⽣⽪肤计算机仿⽣机器⼈系统可对⽐其他机器⼈，分为硬件、OS(Operating System) 、软件三部分。仿⽣机器⼈是以硬件为基础，融合决策系统、运动控制、语⾳合成、负载和⼤模型等多项软件技术，通过 OS 进⾏连接和协作的系统整体。仿⽣机器⼈整体通过各类 OS 操作、链接传输数据、帮助完成决策、动作等完成⽬标…………伺服系统……资料来源：量⼦位智库整理ROSOpenRTMYARP仿⽣机器⼈⽕热现状01仿⽣机器⼈⽕热现状2. 业内头部公司逐渐进⼊ IPO 阶段优必选 IPO ：2023年1⽉31⽇，深圳市优必选股份有限公司赴港提交 IPO 申请。本次 IPO 申请更多以融资为⽬的，⽽优必选是⽬前为⽌唯⼀⼀家进⾏上市准备的垂直赛道仿⽣机器⼈公司，成功上市对仿⽣机器⼈产业意义重⼤。资料来源：量⼦位智库整理（单位：⼈⺠币）腾讯⼩⽶融资量级百万元千万元亿元⼗亿元⼩鹏鹏⾏追觅科技达闼科技云深处科技帕西尼感知科技乐聚机器⼈哈崎机器⼈钢铁侠科技⼤象机器⼈优宝特九⽴机器⼈七腾机器⼈渝微电⼦蔚蓝科技清芸机器⼈战略投资A 轮、pre - A、A +轮等B 轮等C 轮等⼤疆创新优必选IPO创业公司企业成⽴年限2012201720152017201620192015201620102012图：我国仿⽣机器⼈企业最新融资情况宇树科技已上市1. 巨头公司战略性进⼊仿⽣机器⼈⾏业3.⾏业⽔涨船⾼，创投愈加⽕热•2022年8⽉，特斯拉宣布将在该年特斯拉 AI day 上发布全尺⼨仿⽣⼈形机器⼈ Optimus 。•同⽉，⼩⽶全尺⼨⼈形机器⼈ CyberOne 正式发布。宣传⽚中，昵称为「铁⼤」的机器⼈能够独⽴⾏⾛、弯腰，完成抓取等简单动作。•10⽉，特斯拉机器⼈「擎天柱」正式发布，尽管上台时它仍「坐着轮椅」，宣传⽚中已展现了它倒⽔、浇花的能⼒。•2023年6⽉腾讯发布了旗下机器⼈⼯作室 Robotics X 研发的四⾜机器⼈ MAX 的最新视频。60% 以上的仿⽣机器⼈企业已获亿元投资。•巨头科技公司看好仿⽣机器⼈，⾏业正⽕热发展中。1998独⻆兽2015逐迹动⼒傅利叶智能20222023智元机器⼈2021201520222016202120192019*图表仅做⽰意，具体内容请关注公司官⽹仿⽣机器⼈⾏业变⾰原因1 ⼤部分零件已经可以做到国产化替代。2 存在少量外购情况，考量的是技术壁垒、国内供应暂时还不稳定等情况。3 成熟的⼯业机器⼈零部件产业链，相关技术、机器、⼯⼚有直接移植的可能。量⼦位智库认为，现状下仿⽣机器⼈⾏业产⽣深刻变⾰，深受供应链发展成熟、技术