探索人形機器人:未來產業的新賽道,你又了解多少?
隨著人工智慧技術的快速發展,人形機器人不再只是科幻小說中的夢想,它們正逐步走進現實,成為我們生活的一部分。
目前,在全球人口成長放緩、老化程度加深以及製造業加速升級的大背景下,人形機器人已成為科技競爭的新高地、未來產業的新賽道、經濟發展的新引擎。
人形機器人的定義
人形機器人又稱仿人機器人,靈感來自人類的身體,集仿生學原理和機器電控原理於一體,涉及機器人本體結構、核心零件、智慧感知、驅動控制、支撐環境等主要模組。
相較於其他機器人,人形機器人高度更高、雙足行走,需要保持相對平衡並適應不同行走環境,關節更多且受力複雜,對減速器負載和電機響應速度要求更高。
人形機器人主要包含三大核心技術模組:環境感知模組、運動控制模組和人機互動模組。
人形機器人的發展歷程
全球機器人產業的發展經歷了萌芽階段(20世紀40-50年代)、初級階段(1960-70年代)、快速發展階段(20世紀80-90年代)、智慧化階段(21世紀初-至今)等四個階段。
人形機器人始於1927年,到目前市場經歷了4個時期。
縱觀全球人形機器人的發展,主要集中在日本和歐美,尤其是美國。
中國的人形機器人市場產業處於商業化探索的起步階段,初步商業化落地方向是嘗試商業場景和家庭場景的產品迭代和推廣。
產業鏈分析:從零件到應用
人形機器人產業鏈主要分為上中下游三個部分。具體來看,上游為人形機器人本體結構、伺服驅動器、智慧感知、驅動控制、支撐環境五個模組的供應商;中游則是人形機器人產品整合商;下游為人形機器人可能的應用場景,如商業服務、科學研究、科學展示等。
目前,人形機器人領域核心零件國產化空間較大,且核心零件的攻克是人形機器人量產化的先決條件,零件的國產化將為人形機器人在性能、成本、可靠性、安全性和技術創新等方面提供更多的可能性,助力人形機器人產業化進程。
挑戰與機會並存
過去高昂的成本是限制人形機器人大規模量產的關鍵因素,降本將是人形機器人商業化推廣的必經之路。
隨著零矩點(ZMP)穩定性理論被攻克,人形機器人逐步由靜態機轉向動態機發展。
在全球人形機器人產業逐步成長的背景下,2000年國內首台人形機器人「先行者」(國防科大發布)問世,並湧現了優必選、小米、傅利葉、達闥等一批人形機器人主機廠。
目前全球人形機器人市場處於早期階段,主要集中在日本、美國、歐洲、中國等機器人產業鏈較為領先的國家和地區;多數產品仍處於原型或概念驗證階段,尚未實現大規模量產和廣泛商業化應用。
人形機器人技術是當前科技領域的熱門話題。截至2023年6月,全球人形機器人累積申請專利數量排名前五名的國家分別為中國、日本、韓國、法國和美國。從不同國家的累積申請專利數量來看,中國已累積申請6,618件人形機器人技術專利,是申請數量最多的國家。從不同國家的有效發明專利數量來看,日本所擁有的數量位居全球第一,中國僅次於日本。
結 語
人形機器人技術的發展,不僅是科技創新的體現,更是人類智慧的延伸。它們不僅將推動工業生產的自動化和智慧化,也將為我們的生活帶來便利和樂趣。讓我們拭目以待,共同迎接人形機器人帶來的智慧新紀元。(星能資產)