我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)體系日趨完善

　　近年來，我國相繼發(fā)布《“十四五”機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》和《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》等政策文件，并設(shè)立重大項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)支持，逐漸構(gòu)建起涵蓋技術(shù)創(chuàng)新體系建設(shè)、拓展場景應(yīng)用、營造產(chǎn)業(yè)生態(tài)等在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展支持體系。人工智能融入物理實(shí)體后具備的強(qiáng)大感知、學(xué)習(xí)與互動(dòng)能力，使得人形機(jī)器人擁有更廣闊的應(yīng)用場景。我國依靠工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的長期積累和人工智能技術(shù)的快速發(fā)展，在人形機(jī)器人領(lǐng)域已展現(xiàn)出先發(fā)優(yōu)勢。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　一是關(guān)鍵核心技術(shù)持續(xù)突破。在“肢體”關(guān)鍵技術(shù)群方面，六維力矩傳感器和無框力矩電機(jī)等核心零部件國產(chǎn)化加速，國內(nèi)企業(yè)正逐步打破國外廠商壟斷的局面。在“大腦”“小腦”關(guān)鍵技術(shù)群方面，我國已經(jīng)成功研制出“大腦”“小腦”模型。2024年7月，上海的國家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，在世界人工智能大會(huì)上成功推出自主研發(fā)的“朱雀”大腦模型和“玄武”小腦模型。

　　二是產(chǎn)業(yè)鏈初具雛形。國內(nèi)廠商已基本實(shí)現(xiàn)技術(shù)體系全覆蓋，并成功推出整機(jī)產(chǎn)品，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院數(shù)據(jù)顯示，2023年國內(nèi)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)39.1億元，同比增長85.7%；2024—2025年，我國人形機(jī)器人將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)；至2026年，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模將突破200億元。產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展趨勢也日益顯現(xiàn)，珠三角、京津冀和長三角等地區(qū)已經(jīng)集聚一批核心企業(yè)，成為構(gòu)建人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)生態(tài)的重要力量。

　　三是場景應(yīng)用優(yōu)勢明顯。我國在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療健康、商業(yè)零售、生活服務(wù)等領(lǐng)域擁有許多獨(dú)特優(yōu)勢。工業(yè)制造場景結(jié)構(gòu)化程度較高，且工作環(huán)境相對艱苦，是人形機(jī)器人率先規(guī)模化推廣的理想場景。目前，廣汽、上汽等制造企業(yè)競相布局人形機(jī)器人。優(yōu)必選Walker S系列人形機(jī)器人已經(jīng)進(jìn)入汽車工廠實(shí)訓(xùn)，并在一線生產(chǎn)區(qū)域執(zhí)行分揀、搬運(yùn)、質(zhì)檢等具體任務(wù)。國內(nèi)人口形勢已出現(xiàn)少子化和老齡化的新趨勢，單身經(jīng)濟(jì)和銀發(fā)經(jīng)濟(jì)正在崛起，在家庭伴侶、情感慰藉和養(yǎng)老陪護(hù)等生活服務(wù)場景，人形機(jī)器人將大有可為，事實(shí)上，目前多家醫(yī)院已開始使用人形機(jī)器人協(xié)助進(jìn)行護(hù)理工作。

　　我國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

　　當(dāng)前，各國圍繞傳感系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)等軟硬件技術(shù)，正在加快爭奪技術(shù)主導(dǎo)權(quán)。我國人形機(jī)器人發(fā)展還存在核心零部件水平差距較大、垂直大模型的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集缺乏等問題。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

　　一是核心零部件技術(shù)與工藝水平與國外存在差距。無框力矩電機(jī)、空心杯電機(jī)和滾柱絲杠等的制造方面仍存在堵點(diǎn)。例如，磁路和工藝設(shè)計(jì)是無框力矩電機(jī)的核心技術(shù)，目前美國企業(yè)采用的分布式分?jǐn)?shù)槽及碳纖維綁扎技術(shù)居于全球領(lǐng)先地位，國產(chǎn)無框力矩電機(jī)在轉(zhuǎn)矩密度、溫升和最高轉(zhuǎn)速等關(guān)鍵參數(shù)上差距明顯。

　　二是缺乏用于訓(xùn)練大模型的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集。大模型算法是影響人形機(jī)器人“大腦”“小腦”性能的核心技術(shù)，能夠決定人形機(jī)器人的智能化水平和運(yùn)動(dòng)能力，是各國角逐人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)的關(guān)鍵。然而，國內(nèi)用于訓(xùn)練大模型算法的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集匱乏，在數(shù)據(jù)收集效率和數(shù)據(jù)仿真技術(shù)等方面與國外差距明顯。例如，我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)缺少能夠高效生成人形機(jī)器人仿真數(shù)據(jù)的大模型，只能在物理世界建立一個(gè)特定場景，命令人形機(jī)器人持續(xù)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

　　三是成本較高制約產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。人形機(jī)器人整機(jī)產(chǎn)品成本較高，小米CEO雷軍曾透露，國產(chǎn)人形機(jī)器人成本大約為70萬元/臺(tái)，高昂的整機(jī)成本阻礙了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。一方面，核心零部件成本較高。人形機(jī)器人核心零部件缺乏統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，定制化生產(chǎn)成本較高。此外，無框力矩電機(jī)等高精度核心零部件依賴進(jìn)口，進(jìn)一步推高了整機(jī)產(chǎn)品成本。另一方面，場景牽引不足，企業(yè)量產(chǎn)意愿不強(qiáng)。例如，工業(yè)制造場景中涵蓋人機(jī)協(xié)作、智能搬運(yùn)等碎片化場景，人形機(jī)器人廠商難以判斷應(yīng)針對哪些碎片場景制定量產(chǎn)計(jì)劃以實(shí)現(xiàn)最大的投資回報(bào)，從而對整機(jī)產(chǎn)品訂單的需求預(yù)期存疑，使得量產(chǎn)計(jì)劃難以落地。

　　四是創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)有待進(jìn)一步完善。一方面，產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)有待完善。在產(chǎn)業(yè)協(xié)同層面，缺少能夠帶動(dòng)創(chuàng)新生態(tài)群落協(xié)同發(fā)展的“鏈主”企業(yè)。在產(chǎn)業(yè)集聚層面，缺少成熟的人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)集群、孵化器、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等創(chuàng)新載體，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游集聚發(fā)展。另一方面，創(chuàng)新要素供給結(jié)構(gòu)不優(yōu)，突出表現(xiàn)為創(chuàng)新要素供給結(jié)構(gòu)對需求結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性不強(qiáng)。此外，創(chuàng)新服務(wù)效能有待提升，特別是在概念驗(yàn)證階段缺乏資金支持。根據(jù)調(diào)研，目前科研院所和初創(chuàng)企業(yè)在概念驗(yàn)證早期缺乏制作樣品的資金支持，科研成果能否成功轉(zhuǎn)化為具有市場價(jià)值的產(chǎn)品存在較大不確定性，更難以在需求側(cè)精準(zhǔn)匹配用戶群體。

　　推動(dòng)科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合

　　針對上述問題，我國需立足產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段特征和突出優(yōu)勢，強(qiáng)化戰(zhàn)略頂層設(shè)計(jì)，完善技術(shù)體系，打造良好產(chǎn)業(yè)生態(tài)，推動(dòng)人形機(jī)器人科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合。

　　第一，以產(chǎn)業(yè)需求為牽引，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)。要圍繞產(chǎn)業(yè)鏈部署創(chuàng)新鏈，體系化布局全棧核心技術(shù)。強(qiáng)化“自下而上”的需求凝練和創(chuàng)新組織機(jī)制，將企業(yè)對輕量化骨骼、高精傳感器等的具體需求，凝練成技術(shù)參數(shù)清晰、研發(fā)周期合理的技術(shù)清單，采取“揭榜掛帥制”“賽馬制”等模式組織研發(fā)。支持搭建包含動(dòng)作庫、物體知識(shí)庫和數(shù)據(jù)采集平臺(tái)的人形機(jī)器人數(shù)據(jù)中心，加快打造開源人形機(jī)器人數(shù)據(jù)集。支持?jǐn)?shù)字孿生、數(shù)據(jù)仿真領(lǐng)域的龍頭企業(yè)和人形機(jī)器人“大腦”“小腦”技術(shù)供應(yīng)商組成創(chuàng)新聯(lián)合體，加快開發(fā)虛擬訓(xùn)練環(huán)境和數(shù)據(jù)仿真模型。

　　第二，加強(qiáng)智能與制造前沿技術(shù)深度融合，打造“明星”級(jí)整機(jī)產(chǎn)品。開發(fā)基礎(chǔ)版整機(jī)，聚焦人形機(jī)器人高智能化、高運(yùn)動(dòng)性等基礎(chǔ)功能，打造能夠支持算法優(yōu)化、結(jié)構(gòu)改造的通用整機(jī)平臺(tái)。開發(fā)高精度型、低成本交互型和極端環(huán)境下高可靠型的功能型整機(jī)，推動(dòng)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，加快降低產(chǎn)品成本。

　　第三，擴(kuò)大場景牽引效應(yīng)，驅(qū)動(dòng)技術(shù)迭代升級(jí)。聚焦工業(yè)制造、生活服務(wù)領(lǐng)域具備生態(tài)主導(dǎo)力的高能級(jí)市場經(jīng)營主體，遴選一批產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)性強(qiáng)的重點(diǎn)應(yīng)用場景，進(jìn)一步構(gòu)建產(chǎn)品需求清單，支持人形機(jī)器人廠商依據(jù)清單加快落實(shí)量產(chǎn)計(jì)劃。組織編制示范應(yīng)用場景典型案例集，推進(jìn)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)場景示范應(yīng)用。

　　第四，完善產(chǎn)業(yè)組織形態(tài)，培優(yōu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)。培育壯大一批核心技術(shù)覆蓋面廣、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)能力強(qiáng)的人形機(jī)器人生態(tài)型企業(yè)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同創(chuàng)新、共建產(chǎn)線。支持各地立足區(qū)域資源稟賦和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢打造人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園區(qū)和孵化器，加快構(gòu)建創(chuàng)新能力強(qiáng)、應(yīng)用場景佳的優(yōu)勢集聚區(qū)。

　　（作者陳志 系中國科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員）