高工咨詢&優必選：2024中國人形機器人產業發展藍皮書（163頁）.pdf

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1、 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）1/163 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）2/163版權聲明 版權聲明 本藍皮書版權為高工咨詢（GGII）所有，相關咨詢服務由高工咨詢（GGII）提供。高工咨詢（GGII）和所有參編企業對本報告擁有共同著作權。報告有償提供給限定企業，應限于企業內部使用，僅供企業在分析研究過程中參考。如企業引用報告內容進行對外使用，所產生的誤解和訴訟由企業自行負責，本公司不承擔責任。如將來用作商業或其他用途，未經本公司同意，不得以任何異于本報告原樣之裝訂或包裝形式將本報告出借、轉售、出租或在網上發布。凡使用本報告者均受本條款及本報告一切有關版權之條款約束。中國

2、人形機器人產業發展藍皮書（2024）3/163 序序言言 人形機器人是當今世界科技領域最具潛力和前景的產業之一。隨著科技的不斷進步和人工智能技術的快速發展，人形機器人作為未來產業的新賽道和經濟增長的新引擎，將深刻變革人類生產生活方式，重塑全球產業發展格局。2023 年 11 月 2 日，工業和信息化部印發的人形機器人創新發展指導意見中提出，到 2025 年人形機器人創新體系初步建立，整機產品達到國際先進水平，并實現批量生產，在特種、制造、民生服務等場景得到示范應用。到 2027 年，人形機器人技術創新能力顯著提升，形成安全可靠的產業鏈供應鏈體系，構建具有國際競爭力的產業生態，綜合實力達到世界先

3、進水平。人形機器人產業的發展需要人工智能、高端制造、新材料等先進技術的協同創新和突破。當前，國外人形機器人技術加速演進，我國人形機器人雖然有一定產業基礎，但在關鍵基礎部組件、專用操作系統、人工智能大模型、通用整機產品和產業生態等方面仍存在短板弱項，在人形機器人產業尚處于商業化早期階段，有望迎來爆發式增長的拐點之際，需要加強政策引導與扶持，集聚資源培育形成完善的產業鏈和產業生態。人形機器人的研發涉及多個學科領域，技術難度較大，目前仍存在一些技術瓶頸和挑戰。因此，對人形機器人產業發展進行全面梳理和分析，對于推動該領域的技術進步和產業發展具有重要意義。作為新事物，人形機器人迎來發展熱潮的同時也不免遭

4、受外界的“質疑”與“唱衰”，從商業化落地的角度看，全球確實鮮有可參考的案例與路徑；從技術實現和產品化的角度看，自 2022 年以來，人形機器人開始進入發展“快車道”，疊加 AI 大模型的加持，已開始呈現超預期的發展態勢。身處全球科技革命的浪潮之中，我們在腳踏實地的同時更需要仰望星空。本藍皮書旨在通過對主要國家人形機器人產業的發展歷程和生態體系進行梳理，分析各國人形機器人的技術優勢和產業特點，探討人形機器人技術的發展方向，包括但不限于人工智能大模型、傳感器、運動控制等領域的關鍵技術，探索人形機器人在各領域應用場景和商業模式，挖掘市場潛力和發展前景，總結人形機器人產業發展面臨的挑戰和機遇，同時結合

5、我國重點城市人形機器人產業基礎及優劣勢，提出未來發展的趨勢和方向，旨在幫助機器人產業鏈相關企業及投資機構了解當前人形機器人產業的發展態勢，把握市場機會，做出正確經營決策。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）4/163 特別說明：特別說明：本藍皮書中的大量市場及技術資料，僅供企業經營參考用，望企業不要用于其他商業用途，由此產生的一切后果高工咨詢（GGII）將不予承擔！外部環境的不確定性和復雜性加劇，高工外部環境的不確定性和復雜性加劇，高工咨詢（咨詢（GGIIGGII）和所有參編企業真誠地祝福每和所有參編企業真誠地祝福每一家志向遠大的企業都能制定出高質量經營決策，不斷獲得新一家志向遠大的企業都

6、能制定出高質量經營決策，不斷獲得新的的成長成長和和成功！成功！感謝以下聯合參編單位感謝以下聯合參編單位（排名不分先后）（排名不分先后）：深圳市優必選科技股份有限公司深圳市優必選科技股份有限公司 陜西偉景機器人科技有限公司陜西偉景機器人科技有限公司 國訊芯微（蘇州）科技有限公司國訊芯微（蘇州）科技有限公司 常州坤維傳感科技有限公司常州坤維傳感科技有限公司 深圳市鑫精誠傳感技術有限公司深圳市鑫精誠傳感技術有限公司 南京神源生智能科技有限公司南京神源生智能科技有限公司 羅斯特卡希傳動設備羅斯特卡希傳動設備(浙江浙江)有限公司有限公司 紐格爾智能傳動（廣東）有限公司紐格爾智能傳動（廣東）有限公司 中國

7、人形機器人產業發展藍皮書（2024）5/163 目錄目錄第一部分第一部分 產業篇產業篇 .9 9 第一章 人形機器人產業發展概況.9 第一節 人形機器人定義與分類.9 第二節 人形機器人發展現狀分析.14 第二章 人形機器人產業鏈發展分析.19 第一節 人形機器人上游核心零部件分析.20 第二節 人形機器人本體發展分析.44 第二部分第二部分 政策篇政策篇 .5050 第三章 人形機器人政策環境分析.50 第一節 國家政策.50 第二節 地區政策.51 第三部分第三部分 區域篇區域篇 .5353 第四章 國內重點城市人形機器人產業發展分析.53 第一節 北京市.53 第二節 上海市.55 第三

8、節 深圳市.56 第四部分第四部分 資本篇資本篇 .5858 第四章 人形機器人行業融資態勢分析.58 第一節 行業融資態勢.58 第二節 主要投資機構代表.59 第五部分第五部分 技術篇技術篇 .6161 第六章 人形機器人技術發展分析.61 第一節 人形機器人技術專利分析.61 第二節 人形機器人“大腦”關鍵技術發展分析.64 第三節 人形機器人“小腦”關鍵技術發展分析.71 第四節 人形機器人“機器肢”關鍵技術發展分析.73 第五節 人形機器人“機器體”關鍵技術發展分析.76 第六部分第六部分 市場篇市場篇 .7979 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）6/163 第七章 人形機器

9、人市場空間及發展趨勢分析.79 第一節 全球人形機器人市場規模預測及發展趨勢分析.79 第二節 中國人形機器人市場規模預測及發展趨勢分析.81 第七部分第七部分 應用前景篇應用前景篇 .8383 第八章 人形機器人下游應用前景分析.83 第一節 人形機器人在工業制造領域的應用前景分析.85 第二節 人形機器人在服務領域的應用前景分析.89 第三節 人形機器人在特種領域的應用前景分析.92 第四節 人形機器人應用路徑與應用場景價值圖譜.94 第九章 中國人形機器人產業發展機遇與挑戰.95 第一節 發展機遇.95 第二節 主要挑戰.97 第八部分第八部分 企業篇企業篇 .101101 第十章 藍皮

10、書參編單位介紹.101 第一節 優必選.101 第二節 偉景機器人.105 第三節 國訊芯微.115 第四節 坤維科技.122 第五節 鑫精誠傳感器.126 第六節 神源生.131 第七節 羅斯特.136 第八節 紐格爾智能.139 第九部分第九部分 案例篇案例篇 .147147 第十一章 人形機器人&具身智能應用案例.147 第一節 人形機器人案例.147 第二節 控制器案例.150 第三節 傳感器案例.154 第四節 靈巧手案例.155 附錄附錄 1 1 人形機器人產業鏈代表廠商名錄人形機器人產業鏈代表廠商名錄 .156156 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）7/163 圖表目錄圖

11、表目錄 圖表 1 人形機器人系統構造及介紹.10 圖表 2 人形機器人按形態分類對比.11 圖表 3 人形機器人按應用場景分類對比.12 圖表 4 人形機器人按驅動類型分類對比.12 圖表 5 人形機器人產業發展階段.14 圖表 6 國外部分企業人形機器人代表產品列舉.15 圖表 7 國內部分企業人形機器人代表產品列舉.17 圖表 8 人形機器人產業鏈圖譜.19 圖表 9 人形機器人主要原材料和零部件介紹.20 圖表 10 人形機器人零部件應用示意圖.21 圖表 11 人形機器人領域減速器對比.22 圖表 12 機器人電機側重三點：高效率、高動態和高功率密度.24 圖表 13 人形機器人主要應

12、用電機類型對比.24 圖表 14 滾珠絲杠與行星滾柱絲杠對比情況.27 圖表 15 機器人控制框架.28 圖表 16 具身智能控制層架構.29 圖表 17 主要實時操作系統代表廠商及產品.30 圖表 18 全球主要人形機器人的控制解決方案.30 圖表 19 人形機器人主要傳感器介紹.31 圖表 20 人形機器人四種環境感知傳感器比較.34 圖表 21 純視覺與激光雷達方案比較.35 圖表 22 人形機器人系統架構示意圖.36 圖表 23 ROS 框架下人形機器人整體軟件架構.38 圖表 24 大模型在機器人領域研究與應用案例.39 圖表 25 人形機器人驅動器（執行器）類型和發展歷史.40 圖

13、表 26 三種高性能機器人驅動器（執行器）方案特性比較.41 圖表 27 主要人形機器人廠商執行器方案.42 圖表 28 各類型人形機器人廠商代表企業.44 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）8/163 圖表 29 資深玩家企業能力分布.45 圖表 30 初創企業能力分布.45 圖表 31 跨界玩家企業能力分布.46 圖表 32 AI 企業能力分布.47 圖表 33 原生機器人廠商能力分布.47 圖表 34 全球主要人形機器人對比.48 圖表 35 北京、上海、深圳人形機器人相關政策.51 圖表 36 北京智能機器人產業空間布局.53 圖表 37 北京智能機器人產業創新模式.54 圖表

14、38 上海智能機器人“3+X”空間布局.55 圖表 39 上海市智能機器人科技創新主體.56 圖表 40 深圳市智能機器人科技創新主體.57 圖表 41 2022-2024 年 Q1 中國人形機器人相關領域獲融資情況.58 圖表 42 中國主要人形機器人企業融資情況（截至 2024Q1）.58 圖表 43 中國人形機器人行業主要投資機構代表（排名不分先后）.59 圖表 44 人形機器人專利申請 Top10 國家及專利數概覽.62 圖表 45 人形機器人專利申請人 Top15 及專利數概覽.63 圖表 46 機器人各部位關鍵技術攻關.64 圖表 47 大模型發展現狀與挑戰對比.65 圖表 48

15、國內外科技巨頭 AI 大模型產品對比.66 圖表 49 2024-2030 年全球人形機器人市場空間測算.79 圖表 50 2024-2030 年中國人形機器人市場空間測算.81 圖表 51 2023 年全球主要人形機器人應用場景及市場推廣計劃.83 圖表 52 工業領域主要應用機器人類型.85 圖表 53 2017-2023 年工業/移動機器人本體均價（單位：萬元/臺）.86 圖表 54 PC 產品制造層級與自動化技術難度分布.87 圖表 55 醫療保健與康復領域主要應用機器人類型.90 圖表 56 人形機器人應用路徑與應用場景價值圖譜.94 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）9/16

16、3 第一部分第一部分 產業篇產業篇 第一章第一章 人形人形機器人機器人產業產業發展概況發展概況 第一節第一節 人形人形機器人機器人定義與分類定義與分類 一、人形機器人的定義一、人形機器人的定義人形機器人是一種仿生機器人，指形狀及尺寸與人體相似，能夠模仿人類運動、表情、互動及動作的機器人，并具有一定程度的認知和決策智能。人形機器人建立在多學科基礎之上，集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術，來實現擬人化的功能，環境適應更通用、任務操作更多元、人機交互更親和，是有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品，將深刻變革人類生產生活方式，是一個國家高科技實力和發展水平的重要標志。人形機器人相

17、比其他機器人，對智能感知、運動控制、智能決策、人機交互的綜合能力要求更高。智能感知方面，智能感知方面，需要配備多種傳感器，能夠感知非結構化場景并根據不同的情況做出相應的反應。運動控制方面，運動控制方面，需要人形機器人具備高度的精確性和靈敏度、良好的穩定性和平衡控制能力，精確地模仿人類的行走、跑步、抓取等動作，實時響應各種傳感器的輸入和環境變化。智能決策方面，智能決策方面，可通過人工智能技術，根據環境、任務和目標等信息，自主地做出最優的決策，以實現自主導航、任務執行、人機交互等功能，需要高效的算法和強大的計算能力，以處理大量的信息和數據。人機交互方面，人機交互方面，需要對自然語言進行識別與處理，

18、以便機器人能夠理解用戶的指令、問題或指導，需要具備情感識別技術，識別用戶情感狀態，提供更人性化的互動體驗。此外，對手勢與動作的識別、多模態交互等方面也有著較高的要求。二、人形機器人的構造二、人形機器人的構造人形機器人通常由環境感知模塊、決策控制模塊、運動控制模塊、機械本體模塊等多個模塊組成，各模塊間協同工作，以實現人形機器人的智能運作。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）10/163 圖表圖表 1 1 人形機器人系統構造及介紹人形機器人系統構造及介紹 構成部分構成部分 相關介紹相關介紹 環境感知模塊 包含各類視覺傳感器、音頻傳感器、觸覺傳感器、運動傳感器等，用于感知環境，獲取關于周圍世界的

19、信息。決策控制模塊 人形機器人的“大腦”，通常由控制器、信號處理器、芯片等構成，運行人形機器人的軟件程序，實現人形機器人的決策、規劃、協調、學習等功能。運動控制模塊 人形機器人的“小腦”，是人形機器人的動力和控制系統，負責實現人形機器人的動態平衡、步態規劃、關節協調等功能的模塊，它通常由運動控制器、驅動器、執行器與運動控制算法組成。機械本體模塊 是人形機器人的“機械肢”、“機械體”，包含骨架、關節、手腳、皮膚等，提供機器人的基本形狀和支撐結構，是模擬人體關節以實現運動、完成抓取物體和行走的物理基礎。人機交互模塊 包含語音識別與合成、自然語言處理和顯示屏、LED 或觸摸屏，使人形機器人能夠與人類

20、進行有效的交互，借助物理或虛擬界面，使用戶能夠直接與人形機器人互動。電池管理模塊 負責監測和控制機器人電池狀態和性能的模塊，為人形機器人運行提供動力支持，通常由電池管理系統（BMS）、電池充電器、電池電量監測器等組成。通信模塊 使機器人能夠與其他設備、云服務或其他機器人進行通信，包含無線模塊（如 Wi-Fi、藍牙）、有線接口（如以太網端口、USB 端口）等。安全模塊 是負責保證人形機器人在運行過程中不會對自身、人類或環境造成傷害的模塊，具備緊急停止機制、故障監測等功能。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）11/163 三、人形機器人

21、的主要類別三、人形機器人的主要類別根據人形機器人的形態，可以將其分為輪式人形機器人、足式人形機器人、全能型人形機器人，各類型人形機器人產品介紹如下：圖表圖表 2 2 人形機器人按形態分類對比人形機器人按形態分類對比 類型類型 介紹介紹 圖示圖示 輪式人形機器人 主要采用輪式驅動+協作機人手臂+靈巧手方案，強調觸覺傳感器+靈巧手的操作功能，同時兼備移動能力。足式人形機器人 強調機器人的腿部運動能力，手部基本只用作平衡。全能型人形機器人 具備雙足+雙臂+雙手+各類感知+人工智能的功能，以全面的軟硬件基礎，適應開放環境中的多任務。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 根據應用場景

22、，可以將人形機器人分為醫療型人形機器人、軍事型人形機器人、教育型人形機器人、娛樂型人形機器人、服務型人形機器人、工業型人形機器人、通用型人形機器人，各類型介紹如下：中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）12/163 圖表圖表 3 3 人形機器人按應用場景分類對比人形機器人按應用場景分類對比 類型類型 介紹介紹 代表產品代表產品 醫療型人形機器人 可以協助醫生進行手術、診斷、康復、護理等任務。Robear 等 教育型人形機器人 可作為教學輔助工具，提供互動式的學習和教育內容。NAO、Alpha Ebot 等 娛樂型人形機器人 可以與人類進行互動，提供陪伴、娛樂和放松的功能。RoboThespi

23、an、CyberOne 等 軍事型人形機器人 主要用于軍事領域，可以執行偵察、戰斗、救援等任務。FEDOR 等 服務型人形機器人 可以在酒店、餐廳、商場、家庭等場所提供服務。ASIMO、Busboy、WalkerX、達闥 XR-1 等 工業型人形機器人 主要用于工業生產及物流領域，可用于貨物搬運、生產制造等場景。Digit、遠征 A1 等 通用型人形機器人 可用于工業、服務、教育、醫療等多個領域。Fourier GR-1、Optimus、Unitree H1 等 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 人形機器人的驅動器是機器人運動的關鍵部件，它負責將其他能量轉化為機械能，使

24、機器人得以運動，根據驅動器動力來源的不同，可將人形機器人劃分為電機驅動型、液壓驅動型、氣壓驅動型、形狀記憶金屬、混合驅動型等人形機器人。圖表圖表 4 4 人形機器人按驅動類型分類對比人形機器人按驅動類型分類對比 類型類型 介紹介紹 優點優點 缺點缺點 電機驅動型 通過電機來驅動機器人的關節旋轉或實現其他運動?？刂凭雀?、響應速度快、可靠性高，能夠實現復雜的動作和運動。功耗較高、需要較大的空間和重量限制，以及需要采取措施防止過熱和過載等問題。液壓驅動型 通過液體壓縮泵產生高壓液體，高壓液體對輸出機構做功產生力。輸出力矩大、動作速度快、穩定性高，能夠實現高負載和復雜動作。需要配套液壓系統和油路等設

25、施，相對比較復雜，維護和保養也較為困難。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）13/163 氣壓驅動型 利用氣動執行元件將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能，驅動關節和肢體運動。清潔、無污染，操作簡單，低成本，易于維護和保養。輸出力和穩定性相對較低，無法實現高負載和復雜動作。形狀記憶合金驅動型 具有形狀記憶效應和偽彈性特性，可以在加熱后發生形狀變化，從而產生驅動力。目前，人形機器人領域對形狀記憶合金驅動的研究主要集中在靈巧手部位。不需要復雜的控制系統和電源，具備結構簡單、功重比大、輕量化、小型化等特點。形狀記憶合金成本較高，對于人形機器人大規模生產和商業化應用會增加成本壓力?；旌向寗有?結合不同的

26、驅動方式和技術，以實現更靈活、智能、自適應的運動和互動。目前以電機驅動和液壓驅動結合為主。結合不同驅動方式的優點，以電機驅動和液壓驅動結合為例，具有輸出力矩大、穩定性高、控制精度高、可實現復雜運動和動作。維護和保養成本高，需要關注不同驅動部分，且考慮到協同作業，控制系統的設計和實現更為復雜。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）14/163 第二節第二節 人形人形機器人發展機器人發展現狀現狀分析分析 從 15 世紀達芬奇繪制出世界上第一份人形機器人手稿，到 1973 年早稻田大學研發出的世界第一款人形機器人 WABOT-1，再到特斯拉

27、 Optimus 引發對人形機器人產業化、商業化的探索，人形機器人產業從萌芽概念階段已經進入產業化落地前期。圖表圖表 5 5 人形機器人產業發展階段人形機器人產業發展階段 階段階段 時間時間 介紹介紹 智能化水平智能化水平 萌芽概念階段 1960 年以前 這一階段主要探索制造具有人類外形的機器人，人形機器人概念主要基于科幻小說和電影中的想象，并沒有實際的人形機器人產品出現。/早期發展階段 1961 年-2000 年 這一期間，主要通過電機、舵機和傳動裝置等機械部件實現人形機器人的基本動作和姿態，但功能相對較為簡單，只能進行簡單的動作和姿態模擬。低 高度集成階段 2001 年-2015 年 隨著

28、傳感器、控制器和執行器等技術的進步，人形機器人開始進入系統高度集成階段。這一階段的機器人可以實現更加復雜的動作和姿態，同時具備了一定的感知和認知能力。例如，可以通過傳感器感知環境，通過控制器進行決策和控制，通過執行器實現各種動作和姿態。較低 高動態運動階段 2016 年-2023 年 隨著人工智能技術的進步，人形機器人可以實現高度動態和靈活的動作和姿態，同時具備了更好的環境適應性和智能性。例如，波士頓動力公司的Atlas人形機器人可以在復雜的環境中實現高動態的運動控制，具備了自主導航、避障、目標跟蹤等功能。中 產業化落地階段 2024 年及以后 當前人形機器人產業處于產業化落地前期，隨著相關技

29、術的發展與成熟，全球范圍內的多家企業開始加碼人形機器人，人形機器人產業化進程將進一步加速。較高 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 人形機器人產業發展至今，在本體結構、智能感知、驅動控制等領域積累的豐富技術成 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）15/163 果，技術推動從早期日本主導，演變為日本、中國、歐美共同驅動行業技術創新。同時，人形機器人的研究領域不斷拓展，從早期實驗室的科研場景，向工業、服務、軍事等領域不斷探索。此外，隨著人工智能大模型的出現，為人形機器人環境感知、行為控制、人機交互能力的增強提供了新路徑，使其能夠更好地適應復雜環境和任務，提高其自主性和交互

30、性。一、國外人形一、國外人形機器人發展機器人發展現狀現狀分析分析國外人形機器人研究起步較早，美、日、俄羅斯等國家持續推動人形機器人的發展，探索人形機器人在軍事、醫療、教育、物流、倉儲、工業等領域的應用，積極開展關鍵技術攻關和新興技術賦能，在關節設計、動力驅動、感知和控制等關鍵方向取得了大量成果。同時，在軟件系統層面，谷歌、微軟、英偉達等在人形機器人運動控制算法、AI 大模型領域已形成一定積累。目前，國外人形機器人行業產業鏈日趨完善，波士頓動力、本田、特斯拉、Figure AI等企業相繼推出了自身的人形機器人產品，但僅局限于特定空間、特定場景下的運作能力展示，距離商業化、產業化仍有一定距離。同時

31、，人形機器人有望成為具身智能最佳的載體之一，隨著人工智能進入高速發展階段，在人工智能賦能及驅動下，國外人形機器人產業化進程開始提速。圖表圖表 6 6 國外部分企業人形機器人代表產品列舉國外部分企業人形機器人代表產品列舉 公司公司 產品產品 技術參數技術參數 產品介紹產品介紹 應用場景應用場景 特斯拉 Optimus Gen-2 高 1.72 米(5 英尺 8 英寸)，重 57kg，負載20kg(手臂附加 5kg)，行動速度最高可達 8公里/小時，全身自由度約有 52 個。自研執行器和傳感器；相比第一代頸部新增兩個自由度驅動；步行速度上相比前一代提升30%；增加腳部力/扭矩傳感器；11 個自由度

32、靈巧手增加觸覺傳感器，抓取得到進化；在保持性能的情況下，體重相比第一代減重 10kg。工業制造、倉儲物流、家庭服務等領域 波士頓動力 Atlas 高 1.5 米、重 89kg，自由度 28 個，膝關節扭矩高達 890Nm，髖關節扭矩達 840Nm，行走速度達 2.5m/s。采用電動+液壓混合驅動模式，具有高負載驅動特性；使用 3D 打印技術制作機器人的腿部，將伺服閥、執行器、液壓管路完全嵌入到四肢機構件中；可在障礙環境內做出跳躍、俯沖翻滾、空翻等一系列高難度全身動作。軍事、工業制造等領域 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）16/163 Agility Robot Digit 高175cm

33、，重 小 于65kg，最 多 可 承 載16kg。采用可充電鋰電池供電，續航能力達 16 小時；新版 Digit 增加了頭部和機械手，安裝頭部可以提供人機交互（HRI）焦點，手部呈小爪狀，可以在保持平衡的狀態下搬運和裝卸貨物。倉儲物流 本田 ASIMO 高 1.3 米，重 50kg，共有 57 個自由度，單手抓力 0.5kg，跑步速度為 7km/s?？膳懿?、單腿跳躍、上下階梯、踢足球和開瓶倒茶倒水；具備人工智能 AI 功能，能夠理解人類的語言、聲音和手勢，并根據指令做出相應的動作。服務領域 Engineered Arts Ameca 重 49kg，高 1.87m，身體共有 52 個模塊，支持

34、51 種關節運動。結合 AI 與 AB(Artificial Body)技術，底層系統是機器人操作系統 Tritium 和工程藝術系統Mesmer。娛樂領域 1X Technologies NEO 高 167cm，重 30kg，4km/h（步行）、12km/h（跑步），承載 20kg，續航能力 2-4h。產品輕量化，采用“無齒輪”設計理念。安保巡邏、倉儲物流等領域 Figure AI Figure 01 身高 167cm，重 60kg，設計承載 20kg，步速1.5m/s，續航 5 小時。Figure 宣言“要做世界上第一個商業上可行的通用人形機器人”，采用的的端到端（End to End）訓

35、練方式，具有穩步行走、自主撿物品、搬運物品和自主導航的能力。制造、運輸、物流倉儲、家庭服務等領域 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 二、中國人形二、中國人形機器人發展機器人發展現狀現狀分析分析我國的人形機器人研究開始于 20 世紀 90 年代。前期，在國家“863”計劃、國家自然科學基金，以及其他部門及地方的資助下，科研院所成為推動我國人形機器人產業進步的關鍵力量，期間國防科技大學、哈爾濱工業大學、清華大學、北京理工大學、浙江大學、中國科學院自動化所等多家科研院所，取得了豐碩的研究成果。后續，隨著優必選、宇樹科技、傅利葉智能、智元機器人等創業企業，小米、科大訊飛等科技大

36、廠，小鵬等造車新勢力的入局，我國人形機器人產業實現了從“追趕式創新”到“開拓式創新”的跨越。經過多年發展，我國人形機器人產業在基礎器件、新材料與新結構、控制理論、識別算法、智能理論等領域已取得重要進展，研制出了輪式、足式等多種人形機器人樣機，場景覆 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）17/163 蓋科研、物流、工業制造、教育、服務等多個場景，總體技術水平已基本達到了國際先進水平，但在關鍵基礎部件、操作系統、整機產品、AI 大腦和產業生態等方面仍存在短板弱項?，F今，我國正加大人形機器人產業扶持力度，通過政策指引、政府扶持、企業及科研院所攻堅的方式，以實現人形在重點領域的批量化創新性應用，搶

37、占人形機器人產業發展先機。圖表圖表 7 7 國國內內部分企業人形機器人代表產品列舉部分企業人形機器人代表產品列舉 公司公司 產品產品 技術技術參數參數 產品介紹產品介紹 應用場景應用場景 優必選 Walker X 高 1.3 米，重 63kg，41 個高性能伺服驅動關 節，行 走 速 度3km/h，全 身 負 載10kg,雙手負載 3kg。搭載高性能伺服關節以及多維力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性測距等全方位的感知系統；全面升級視覺定位導航和手眼協調操作技術，自主運動及決策能力大幅提高，實現平穩快速的行走和精準安全的交互。服務領域 傅利葉智能 GR-1 高 1.65 米，重 55kg，步行速

38、度5km/h，44個全身自由度，全身由32 個 FSA 關節構成，最大模組峰值扭矩230N.m。GR-1 采用了高度可擴展的設計，可實現更多的 AI 模型與算法驗證；動作方面具備直腿行走快速行走、敏捷避障穩健上下坡,應對沖擊干擾與人協同完成動作等功能。工業制造、服務等領域 宇樹科技 Unitree H1 高 1.8 米，重 47kg，峰 值 扭 矩 密 度189N.m/Kg，最大關節扭矩 N.m，360 行走速度1.5m/s，潛在運動潛能5m/s。擁有穩定的步態和高度靈活的動作能力，能夠在復雜地形和環境中自主行走和奔跑；360深度感知，配有 3D激光雷達+深度相機，實時獲取高精度空間數據，實現

39、全景掃描；設計 M107關節電機，運動靈活度、速度、負載能力、續航得到提升。工業制造、服務等領域 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）18/163 小米 CyberOne 身 高 177cm，體 重52kg，具備 21 個自由度，行走 3.6km/h，最大負荷 1.5kg。環境感知方面，自研的 Mi-Sense 深度視覺模組+AI算法幫助CyberOne實現對真實世界的三維虛擬重建。情緒感知上，CyberOne 搭載自研 MiAI 環境語義識別引擎和 MiAI 語音情緒識別引，能夠實現 85 種環境音識別和 6大類 45 種人類情緒識別。娛樂、服務等領域 智元機器人 遠征 A1 身 高 1

40、70cm，體 重55kg，步 行 速 度7km/h，單臂最大負載5kg。自研了關節電機 PowerFlow、靈巧手SkillHand、反曲膝設計等關鍵零部件，以此提升具身智能機器人的能力、同時降低成本。工業制造等領域 鵬行智能 PX5 單臂最大負載（3kg）/機械臂自重（5Kg 自重），負載自重比超0.6，最大末端線速度1m/s。超輕重量、高負載重量比的機械臂、11 自由度的靈巧手，使其能夠完成類似于人類的柔順抓取操作、搬運操作，即使面對面巾紙、柔性小球等物品，機器人靈巧的雙手都能夠很好地應對和處理。工業制造、服務等領域 樂聚機器人 夸父（KUAVO）體重 45KG，全身自由度 26 個，步速

41、最高可達 4.6 公里/小時，快速連續跳躍高度超過20cm。是國內首款可跳躍、可適應多地形行走的開源鴻蒙人形機器人；現階段機器人已經能夠成功實現任務作業、規劃導航等功能；借助其強大的運動控制性能，機器人還可以完成復雜地形自主行走、持續連續跳躍等系列高難度運動。第一階段教育科研，第二階段特種、工廠、醫療，第三階段進入家庭等民生領域 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）19/163 第二章第二章 人形人形機器人產業鏈機器人產業鏈發展分析發展分析 人形機器人產業鏈主要由上游零部件、中游人形機器人本體及下游終端應用等環節組成。目前，由于人形

42、機器人尚未在下游終端應用領域實現規?；虡I落地，且部分核心零部件在人形機器人領域的應用尚未得到充分驗證。因此，我國人形機器人供應鏈仍處于持續構建中，隨著人形機器人創新體系的逐步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術的持續突破，我國將有望逐步形成高效可靠的人形機器人產業鏈、供應鏈體系。圖表圖表 8 8 人形機器人產業鏈圖譜人形機器人產業鏈圖譜 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）20/163 第一節第一節 人形機器人上游核心零部件分析人形機器人上游核心零部件分析 人形機器人的上游包括減速器、電機、絲杠、控制器、傳感器等硬件部分，以及

43、軟件系統部分。在整條產業鏈中，從長期來看，最具價值的部分在于軟件部分，即能夠自研或掌握運動控制、人工智能算法等核心技術者，將掌控人形機器人的中樞與大腦，某種程度上將有望在技術層面主導人形機器人的發展方向和發展節奏；從當下看，價值占比高、增量空間大的主要是傳感器、減速器、電機、絲杠等核心零部件。圖表圖表 9 9 人形機器人主要原材料和零部件介紹人形機器人主要原材料和零部件介紹 模塊模塊 介紹介紹 機械結構零部件機械結構零部件 零部件包括機器人的關節、軸承、齒輪等，它們的設計和制造決定了機器人的機械性能和運動精度。電機電機 電機是人形機器人中最常用的驅動器件之一，人形機器人通常采用高性能、高精度和

44、高響應速度的電機來驅動關節和執行器。人形機器人常用的電機類型包括永磁同步電機、永磁直流電機、無刷直流電機、空心杯電機、步進電機和無框力矩電機。傳感器傳感器 人形機器人需要傳感器來感知周圍的環境和物體。常用的傳感器有視覺傳感器、力傳感器、慣性傳感器、溫度傳感器等。傳感器的種類和性能影響著機器人的感知能力和精度?？刂破骺刂破?控制器是人形機器人的大腦，負責機器人的運動控制和行為決策。包括計算機、控制芯片和通信模塊等，通常由本體集成廠商自主研發。電池電池 電池是為機器人提供電能的關鍵部件，不同類型的電池，例如鎳氫電池、鋰電池和鈦酸鋰電池，具有不同的性能和安全性能，直接影響機器人的續航能力和使用壽命，

45、市面上人形機器人產品多數使用動力鋰電池方案。減速器減速器 減速器是機器人中用于降低電機轉速的裝置，能夠提高機器人關節的扭矩輸出和運動精度。人形機器人主要使用諧波減速器和行星減速器，少數部位會用 RV 減速器。驅動器驅動器 用于控制電機旋轉的裝置，不同類型的驅動器有著不同的性能和應用范圍，例如普通驅動器、步進驅動器、伺服驅動器等等。人形機器人的驅動器必須做到體積小、重量輕、軸向尺寸短、高功率密度、高能量利用效率、精度可控、耐沖擊性等特性，結合機器人整機結構和控制系統設計優化，才能保證其關節動作的高效執行。金屬材料金屬材料 人形機器人需要使用大量的金屬材料，例如鋁合金、鋼、銅等。金屬材料的特點是硬

46、度高、強度大、導電性好等，適合用于機器人的機械結構和關節部件。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）21/163 塑料材料塑料材料 塑料材料是人形機器人中廣泛應用的一種原材料，包括 ABS、PVC、PE 等等。塑料材料的特點是重量輕、絕緣性好、可塑性高等，適合用于機器人的外殼和零部件。PEEKPEEK 材料材料 PEEK 材料是全球性能居前的熱塑性材料之一，屬于特種高分子材料，具有非常好的耐熱、耐磨、耐輻射等優異性能，主要用于替代金屬材料，在“以塑代鋼”“輕量化”的大背景下，PEEK 以其優異的性能在中高端領域逐步替換金屬材料的使用。資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）當前，人形機器人

47、領域核心零部件國產化空間較大，且核心零部件的攻克是人形機器人量產化的先決條件，零部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。圖表圖表 1010 人形機器人零部件應用示意圖人形機器人零部件應用示意圖 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 一、一、核心零部件核心零部件1 1、減速器、減速器 減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件，常用作原動機與工作機之間的減速傳動裝置。在原動機和工作機或執行機構之間起 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）22/163 匹配轉速和

48、傳遞轉矩的作用。絕大部分電機負載大、轉速高，不適宜用原動機直接驅動，而減速器能夠將電動機、內燃機或其他高速運轉的動力通過輸入軸上齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速目的。在人形機器人領域，減速器與電機、傳感器、驅動器等構成關節執行器，當前 RV 減速器、諧波減速器、行星減速器在人形機器人領域具有一定的適配性，各減速器對比情況如下：圖表圖表 1111 人形機器人領域減速器對比人形機器人領域減速器對比 維度維度 R RV V 減速器減速器 諧波減速器諧波減速器 行星減速器行星減速器 圖示圖示 技術特點技術特點 通過多級減速實現傳動，一般由行星齒輪齒輪減速器的前級和擺線針輪減速器的后級組成，組

49、成的零部件較多，結構較復雜。通過柔輪的彈性變形傳遞運動，主要由柔輪、剛輪波發生器三個核心零部件組成。與RV 及其他精密減速器相比，諧波減速器使用的材料、體積及重量大幅度下降。行星齒輪結構減速機通常由多級行星輪組成，由齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的。工作原理工作原理 偏心輪驅動擺線針齒輪進行旋轉，通過擺線針齒輪的連續嚙合實現減速。波發生器產生諧波運動，驅動柔性鉸鏈輪實現減速輸出。行星輪在太陽輪的驅動下轉動，實現減速輸出。功率密度功率密度 相對較低 高 相對較低 傳動效率傳動效率 可達 95%以上 可達 90%以上 可達 80%以上 傳動精度傳動精度 較高 高 較高 輸出扭矩輸出

50、扭矩 大 中 小 可靠性可靠性 較高 相對較低 較高 成本成本 高 較高 低 人形機器人人形機器人腰部、髖關節等 肩關節、肘關機、腕關節、手部、膝關節、踝關節 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）23/163 使用部位使用部位 腰部、頸部等 等 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 當前，我國精密減速器行業已出現綠的諧波、來福諧波、同川精密、大族精密、環動科技、中大力德等企業，很大程度上推動了精密減速器的國產化進程。在諧波減速器方面，國產諧波減速器替代相對明顯，我國自主生產的諧波減速器在性能與可靠性方面已初步達到國際主流水平。在 RV 減速器方面，由于 RV 減速器產品

51、結構和技術工藝較諧波減速器復雜，核心技術仍未完全掌握，盡管部分企業已具備一定的 RV 減速器批量生產能力，但行業整體與國外先進水平仍有差距。在行星減速器方面，目前市場主要參與者為外資廠商、合資廠商與國產廠商，其中國產廠商更多聚焦于中低端應用領域，在高端精密行星減速器領域外資廠商依然占據主要市場份額。主要代表廠商有賽威傳動（德國）、紐卡特（德國）、威騰斯坦（德國）、新寶（日本）、紐格爾智能（中國）、羅斯特（中國）、中大力德（中國）、紐仕達特（中國）、科峰智能（中國）等。2 2、電機、電機 電機（俗稱“馬達”）是指依據電磁感應定律實現電能轉換或傳遞的一種電磁裝置，主要作用是產生驅動轉矩，作為用電器

52、或各種機械的動力源。關節電機為人形機器人各種動作和姿態的實現提供動力，具備減速、傳動、提升扭矩等功能，作為機器人的核心硬件，是機器人運動的“心臟”。人形機器人的自由度決定電機需求的數量，機器人靈活性越高，所需的電機數量越多。人形機器人電機有三個關鍵點：高效率、高動態和高功率密度。n 高效率：低能耗和低摩擦損失很重要，因為機器人通常由電池供電，能經受得起苛刻的運行條件，可進行十分頻繁的正反向和加減速運行，并能在短時間內承受過載。n 高動態：整個驅動器（電機、機構、接線、傳感器和控制器）的慣性應盡可能低，電動機從獲得指令信號到完成指令所要求的工作狀態的時間應短。n 高功率密度：機器人應用需要高速、

53、高扭矩電機，這些電機還需要小巧，緊湊，輕巧。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）24/163 圖表圖表 1212 機器人電機側重三點：高效率、高動態和高功率密度機器人電機側重三點：高效率、高動態和高功率密度 資料來源：Maxon 官網、高工機器人產業研究所（GGII）人形機器人中常見的電機類型包括步進電機（Stepper Motor）、無框力矩電機、永磁同步電機（PMSM）、空心杯電機（Coreless Motor）等。這些電機類型各有特點，適用于不同的應用場景。例如，無框力矩電機和 PMSM 電機具有高效、高扭矩密度和長壽命等特點，因此在需要高性能和精確控制的人形機器人中得到了廣泛應用。

54、空心杯電機是一種直流永磁的伺服控制電機，主要應用于末端靈巧手。此外，步進電機在人形機器人眼睛、手腕關節等位置也具有一定的適配性。圖表圖表 1313 人形機器人主要應用電機類型對比人形機器人主要應用電機類型對比 性能性能 步進電機步進電機 無框力矩電機無框力矩電機 永磁同步電機永磁同步電機 空心杯電機空心杯電機 圖示圖示 控制精度控制精度 取決于相數和拍數，兩相混合式步進電機的步距角一般為 1.8、0.9。取決于電機結構和編碼器，高精度的無框力矩電機 控 制 精 度 可 以 達 到0.1甚至更高精度。取決于編碼器，高性能的永磁同步電機能達到 0.1甚至更高精度。高性能的空心杯電 機 能 達 到0

55、.1甚至更高精度。低頻特性低頻特性 低速時易出現低頻振動扭矩產生相對平滑，無顯具有良好的低頻特具有良好的低頻 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）25/163 現象 著的扭矩脈動 性 特性 矩頻特性矩頻特性 輸出力矩隨轉速升高而下降，低速時轉矩較高，高速時轉矩會急劇下降。具有高扭矩輸出，且隨著頻率增加，扭矩性能逐漸減小。具有較高的轉矩密度，使其在高速運行時仍然能夠輸出較大的扭矩。具有較高的功率密度，溫升低，效率高。過載能力過載能力 一般不具有過載能力 具有較強的過載能力 具有較強的過載能力 具有較強的過載能力 運行性能運行性能 開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現失步或堵轉的現象,停止時

56、轉速過高易出現過沖現象。閉環控制，一般不會出現失步或過沖現象。閉環控制，一般不會出現失步或過沖現象。閉環控制，一般不會出現失步或過沖現象。速度響應性能速度響應性能(從靜止到工作從靜止到工作轉速轉速)200400 毫秒 幾毫秒到十幾毫秒 2050 毫秒 15/h)、戰術級 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）33/163 0.15-15/h)、導航級(0.01-0.15/h)、戰略級(0.01/h)，其中戰術級可滿足人形機器人對姿態控制的要求，而國內戰術級達到 1h 以內的精度基本依賴于海外進口。由于高性能MEME IMU 在芯片設計及工藝方案、ASIC 芯片設計、封裝、測試等各個環節均存在

57、較高的技術要求。目前，國內僅芯動聯科等少數廠商可以實現高性能 MEMS IMU 批量化生產。柔性觸覺傳感器方面：柔性觸覺傳感器方面：限于批量化生產技術的限制，柔性觸覺傳感器/電子皮膚仍處于起步階段，且國內廠商柔性觸覺傳感器產品性能與國外存在一定差距，主要應用在消費電子領域，在人形機器人領域的應用處于驗證階段。代表廠商如帕西尼亦推出了多維觸覺傳感器、消費級觸覺傳感器、觸覺靈巧手等相關產品。位置和角度傳感器方面：位置和角度傳感器方面：位置和角度傳感器（如編碼器、光電傳感器等）用于測量機器人關節和執行器的相對或絕對位置和角度。這些傳感器為運動控制提供關鍵信息，確保機器人執行準確的運動軌跡，這類型的傳

58、感器目前以進口為主。足底壓力傳感器方面：足底壓力傳感器方面：足底壓力傳感器用于測量機器人在行走過程中足底與地面之間的壓力分布。這些傳感器有助于改善機器人的步態控制和平衡保持，同時可以用于檢測地面特性，如摩擦系數和地形變化等。麥克風和語音傳感器方面：麥克風和語音傳感器方面：麥克風和語音傳感器用于捕捉周圍環境的聲音，包括人類的語音。這些傳感器使得機器人能夠通過語音識別技術理解人類的指令，實現與人類的自然交互。氣味傳感器方面：氣味傳感器方面：氣味傳感器使機器人能夠檢測空氣中的氣體成分，如有毒氣體或可燃氣體等。這些傳感器在特定應用場景中具有重要作用，如環境監測和災害救援等。皮膚傳感器方面：皮膚傳感器方

59、面：皮膚傳感器模擬人類皮膚的觸覺感知功能，可以檢測表面的紋理、溫度和壓力等信息。這些傳感器有助于實現更自然的人機交互和提高機器人執行任務時的感知能力。代表廠商有中國臺灣原見精機，其較早開展了電感式安全皮膚的產品化；越疆科技在國內首推了基于安全皮膚的非接觸式碰撞檢測技術，推出了非接觸式安全皮膚。人形機器人的環境感知方案或可類比智能汽車，環境感知是對于環境的場景理解能力，例如障礙物的類型、道路標志及標線、行車車輛的檢測、交通信息等數據的語言分類。環境感知需要通過傳感器獲取大量的周圍環境信息，確保對車輛周圍環境的正確理解，并基于此做出相應的規劃和決策。同樣地，人形機器人也需要感知系統判斷周遭環境。由

60、于各類環境感知傳感器在感知性能上各有優劣，大部分企業會采用混合方案。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）34/163 圖表圖表 2020 人形機器人四種環境感知傳感器比較人形機器人四種環境感知傳感器比較 性能性能 攝像頭攝像頭 毫米波雷達毫米波雷達 激光雷達激光雷達 超聲波雷達超聲波雷達 測距測距/測速測速 可實現測距，但精度較低 縱向精度高，橫向精度低 高精度 高精度 感知距離感知距離 幾十米 可達 200 米以上 可達 200 米以上 一般 2 米以內 行人、物體識別行人、物體識別 通過 AI 算法識別，但難以識別非標準障礙物 難以識別 3D 建模，易識別 可識別 路標識別路標識別 可

61、識別 無法識別 無法識別 無法識別 惡劣天氣惡劣天氣 易受影響 不受影響 易受影響 不受影響 溫度穩定性溫度穩定性 高 高 高 低 運行速度測量能力運行速度測量能力 弱 強 強 一般 光照光照 除夜視紅外都影響 不受影響 不受影響 不受影響 算法技術成熟度算法技術成熟度 高 較高 一般 高 成本成本 一般 較高 高 低 自動駕駛主要應用自動駕駛主要應用場景場景 車道偏離預警、車道保持系統、盲區監測系統、前車防撞預警、交通標志識別、交通信號懂識別、全景泊車 自適應巡航控制系統、自動剎車輔助系統 實施建立車輛周邊環境的三維模型 泊車輔助 資料來源：公開資料、高工機器人產業研究所（GGII）整理 人

62、形機器人感知方案或如同自動駕駛，分為純視覺感知與激光雷達兩大路線。純視覺感知路線以機器視覺為核心，利用攝像頭實現自動駕駛，其優勢為成本低且符合人眼邏輯，在數據積累達到一定規模后能夠超越激光雷達方案的表現，但在惡劣環境下，攝像頭完成感知任務的難度也會隨之提升。激光雷達方案可以在現有技術條件下實現快速 3D 建模，比較精準的還原路況信息，形成計算機可以快速識別、快速處理、快速應對的方案，目前的痛點在于成本高昂、且對芯片算力需求大。特斯拉憑借自身的算法能力、數據儲備等優勢，采取基于攝像頭的視覺方案；而其他企業通常選擇基于激光雷達的技術方案。因此在人形機器人方面，特斯拉可能會堅持純視覺路線，隨著各類傳

63、感器技術持續提升，產業鏈逐步成熟以及成本逐漸降低，未來多傳感融合的 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）35/163 混合方案或將成為主流方案。圖表圖表 2121 純視覺與激光雷達方案比較純視覺與激光雷達方案比較 純視覺方案純視覺方案 激光雷達方案激光雷達方案 混合方案混合方案 優勢優勢 n 成本低 n 技術成熟度高 n 產業鏈成熟度高 n 符合人眼邏輯 n 識別率高 n 環境適應力強 n 產業鏈成熟度高 n 結合前兩者技術優勢 劣勢劣勢 n 易受天氣影響 n 易受光照影響 n 算力需求較高 n 需要大量圖像訓練集 n 易受天氣影響 n 成本高 n 工藝復雜 n 技術成熟度低 n 成本高

64、n 供應鏈復雜 n 技術門檻高 資料來源：公開資料、高工機器人產業研究所（GGII）整理 6 6、動力電池、動力電池 動力電池為人形機器人提供所需的能量，對機器人的性能、續航能力、安全性以及成本等方面具有重要影響。具體功能和作用如下：n 能量供應：動力電池為人形機器人提供電能，驅動機器人的電機、執行器、傳感器和其他電子設備。在很大程度上，動力電池的性能決定了機器人的運行時間、工作效率和整體性能。n 續航能力：電池的容量和能量密度直接影響人形機器人的續航能力。高能量密度的電池可以在不增加機器人重量的情況下提供更長的工作時間，從而提高機器人的實用性和應用范圍。n 動力性能：動力電池需要為人形機器人

65、提供足夠的輸出功率，以確保電機和執行器能夠在需要的時候快速響應。高輸出功率的電池可以提高機器人的動力性能，使其在執行任務時更為迅速和高效。n 系統穩定性：電池作為人形機器人的能源系統，其穩定性對整個機器人系統的運行至關重要。高品質的動力電池能確保在各種工作條件下提供穩定的電壓和電流，降低故障風險。n 安全性：動力電池的安全性對人形機器人的使用至關重要。良好的熱管理和防爆保護設計可以降低因電池故障導致的安全隱患，保證人形機器人在各種環境下安全運 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）36/163 行。n 成本效益：動力電池通常占據了人形機器人的一大部分成本。選擇性價比高的電池可以降低機器人的總

66、成本，提高其市場競爭力。人形機器人對電流輸出需求很高，每個關節的電能輸出較大，因此需要使用動力電池。此外，機器人在應用過程中對電能的需求比較大，需要優秀的電池管理系統來保證供電穩定，不能因為關節供電影響對主控芯片的供電，否則會導致系統不穩定。二、軟件二、軟件算法算法人形機器人軟件主要應用于兩個部分：一是基于人工智能大模型的人形機器人“大腦”，主要體現在環境感知、行為控制、人機交互等方面；二是控制人形機器人運動的“小腦”，主要體現在其運動控制算法和網絡控制系統架構。從算法庫的搭建、運動控制系統的構建、操作系統到底層設備，人形機器人的系統架構如下所示：圖表圖表 2222 人形機器人系統架構示意圖人

67、形機器人系統架構示意圖 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 GGII 認為當前智能機器人的軟件算法與人形機器人存在較高的適配性，如機器視覺、語音識別、運動控制等算法。在智能機器人軟件方面，我國在機器視覺、語音識別和自然語言處理等領域已達到國際先進水平，但涉及到算法的復雜度、深度學習、整體軟件開發與應用等方面，與國際先進水平相比仍存在一定差距。而人形機器人專用軟件與系統的發展仍處于初期階段，借助于現有的基礎，隨著本體企業、專業軟件服務商的持續創新，我國人形機 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）37/163 器人軟件發展有望縮小與國際先進水平的差距。1 1、算法、算法

68、算法是人形機器人運作的核心，其與硬件搭配，決定并賦能人形機器人的行為和功能，涉及運動控制、感知、決策等多個領域，包含運動控制算法、智能決策算法、機器視覺算法、語音交互算法等，其中智能決策算法可以類比成大腦的認知能力，認知能力會隨著算法訓練層次提高而增長，相比感知、控制算法具備較高的發展上限。目前多數人形機器人本體企業都具備算法開發能力，在軟件框架的基礎上，通過開發、集成各類算法，以實現人形機器人智能運轉。人形機器人對算法的要求如下：n 實時性：人形機器人的動作和行為需要實時響應，要求算法能夠快速處理信息并做出反應。n 穩定性：人形機器人通常在動態和不確定的環境中工作，要求算法穩定可靠，能夠應對

69、各種突發情況。n 高算力：人形機器人通常需要處理大量的數據和信息，需要算法具備高算力，能夠快速處理海量數據和信息。n 可擴展性：隨著技術的不斷進步，人形機器人的功能和性能可能會得到不斷提升。因此，需要算法運行的環境必須具備可擴展性，能夠適應未來的發展和變化。n 安全性：人形機器人的行為和動作必須安全可靠，避免對人類或其他物體造成傷害。因此，算法運行的環境必須具備安全性，能夠保證機器人的行為和動作符合預設的規范和條件。n 易維護性：人形機器人的維護和管理需要方便快捷，要求算法運行的環境必須具備良好的可維護性，方便對機器人進行調試、更新和升級等操作。2 2、軟件、軟件 軟件是人形機器人算法的載體，

70、其研發通常依托于機器人軟件框架進行二次開發。軟件框架為人形機器人軟件開發提供了組織結構和基礎工具，使得開發者能夠更高效地構建、開發和維護軟件系統，其決定了軟件開發效率和后續功能的實現程度?，F有軟件框架包括Player/stage、OROCOS、ROS、YARP、OPRoS 等，其中 ROS（Robot Operating System，機器人操作系統）當下常用的軟件框架，ROS 是一種具有分布式架構的機器人軟件框架，它通過使用基于 TCP/IP 的通信方式，實現了模塊間點對點的松耦合連接，具有點對點設計、多語言支持、架構精簡與集成度高、組件化工具包豐富等特點。中國人形機器人產業發展藍皮書（20

71、24）38/163 圖表圖表 2323 ROSROS 框架下人形機器人整體軟件架構框架下人形機器人整體軟件架構 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 3 3、A AI I 大模型大模型 目前大模型技術已從單純的大語言模型（LLM）發展到圖像-語言多模態模型（VLM）乃至圖像-語言-動作多模態模型（VLA），其中圖像-語言-動作多模態模型（VLA）的推出，實現了數據與處理任務的躍升。從文本到圖像再到現實世界，大模型的數據模態逐漸豐富，數據規模的數量級迅速增長，大模型的應用場景和價值量也成比例擴張。在人形機器人領域，AI 大模型將會從感知（語音、視覺）、決策、控制等多方面與人形

72、機器人結合，形成感知、決策、控制閉環，提升機器人的智能水平。n 在感知方面，視覺大模型賦能人形機器人識別更精確，場景更通用；n 在決策方面，通過多模態統一建模，使得機器人能綜合視覺、語音、文本多維度信息，實現各感官融合決策能力的提升；n 在控制方面，在生成式 AI 的推動下，機器人編程的門檻將會慢慢降低，最終實現自我編程、自我控制。通過人形機器人的泛化能力與思維鏈能力，已經成為人形機器人產業的發展趨勢，國外微軟、谷歌、英偉達等企業大模型在人形機器人領域的應用已取得一定進展，國內盡管發布了百度文心一言、華為盤古、復旦 MOSS、科大訊飛星火、阿里云通義、字節跳動云雀等眾多大模型，但與人形機器人的

73、集合仍在初步探索階段。未來人形機器人大模型的方向將會是感知-決策-控制一體化的端到端通用大模型，集合大規模數據集管理、云邊端一體計算架構、多模態感知與環境建模等技術。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）39/163 圖表圖表 2424 大模型在機器人領域研究與應用案例大模型在機器人領域研究與應用案例 大模型產品大模型產品 大模型介紹大模型介紹 微軟 ChatGPT 在機器人領域的應用主要體現在兩個方面：自然語言交互和自動化決策。在自然語言方面，機器人可以通過 ChatGPT 來理解人類的自然語言指令，并根據指令進行相應的動作；在自動化決策方面，機器人可以通過 ChatGPT 來生成任務方案

74、，根據任務要求做出相應的決策。柏林工業大學和 Google Robotics 團隊 PaLM-E 是最大的多模態視覺語言模型，在 PaLM 模型基礎上，引入了具身化和多模態概念，實現了指導現實世界機器人完成相應任務的功能。谷歌 RT-2 全球第一個控制機器人的視覺-語言-動作（Vision-Language-Action，VLA）模型，通過將 VLM 預訓練與機器人數據相結合，能夠端到端直接輸出機器人的控制。斯坦福大學李飛飛團隊VoxPoser 智能系統 VoxPose 可以從大模型 LLM 和視覺語言模型 VLM 中提取可行性和約束，以構建 3D 仿真環境中的值地圖，供運動規劃器使用，用于零

75、樣本地合成機器人操縱任務的軌跡，從而實現在真實世界中的零樣本機器人操縱。Meta 和 CMU 團隊 RoboAgent 采用了大規模機器人數據集進行訓練，考慮到機器人在現實世界中的訓練和部署效率問題，Meta 將數據集限制到了 7500 個操作軌跡中，并基于此讓 RoboAgent 實現了 12 種不同的復雜技能，包括烘焙、拾取物品、上茶、清潔廚房等任務，并能在 100 種未知場景中泛化應用。英偉達 Eureka 該系統以 OpenAI 的 GPT-4 為基礎，本質是一種由大模型驅動的算法生成工具，能訓練實體機器人執行例如“轉筆”、“開抽屜”、“拿剪刀”、“雙手互傳球”等多種復雜動作。英偉達

76、GR00T 目標是成為人形機器人通用大模型，旨在讓人形機器人理解自然語言文本、語音、視頻，以模仿人類運動，并與現實世界互動。阿里云機器人大模型 方案集成了通義千問、通義萬相等基礎模型及阿里云物聯網平臺，可賦予機器人知識庫問答、工藝流程代碼生成、機械臂軌跡規劃、3D 目標檢測和動態環境理解等全方位能力，不僅可以大幅降低機器人開發的門檻，還讓機器人輕松完成靈活性更高的非標任務，推動機器人在更廣泛的應用場景落地。華為盤古大模型“盤古”大模型具備強大的語義理解、動態規劃、多模態信號理解等能力，將為人形機器人大模型的開發提供智能化決策基礎。依托盤古大模型的數據處理能力，可建立豐富且高質量的人形機器人數據

77、集，并且充 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）40/163 分發揮盤古大模型的多模態能力，實現復雜任務場景下綜合感知和任務分解，提升各類泛化場景下的具身智能操作水平。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 三、關節執行器三、關節執行器關節執行器（Actuators，簡稱為執行器）即機器人一體化關節，是影響機器人硬件成本和運動性能的關鍵部分。關節執行器是驅動機器人執行機構（手臂、腿部等）運動的組件，安裝在機器人關節處，通過將電機的旋轉運動轉化為驅動連桿機構運動，又被稱為（關節）驅動器或關節模組。執行器主要由多種零部件組成，包括電機（驅動裝置）、減速器（傳動裝置）、編碼器（

78、傳感裝置）、伺服驅動和控制軟件（控制裝置）等。按照運動類型，執行器可分為旋轉執行器（Rotary Actuator）、線性執行器（Linear Actuator）。兩者區別在于，線性執行器是將旋轉運動轉換為直線運動輸出，而旋轉執行器則是輸出旋轉運動。從各家人形機器人廠商的執行器方案看，大部分廠商均以旋轉執行器為主，少數廠商會采用線性執行器，如特斯拉。從驅動器發展歷程來看，驅動器經歷了從剛性驅動器到彈性驅動器和準直驅驅動器的發展變化，準直驅驅動器已逐漸成為近幾年機器人行業研究的熱點。圖表圖表 2525 人形機器人驅動器人形機器人驅動器（執行器）（執行器）類型和發展歷史類型和發展歷史 資料來源：國

79、內外雙足人形機器人驅動器研究綜述（丁宏鈺等），GGII 整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）41/163 圖表圖表 2626 三三種種高性能機器人高性能機器人驅動器驅動器（執行器）方案（執行器）方案特性比較特性比較 類型類型 剛性驅動器（剛性驅動器（TSATSA）彈性驅動器（彈性驅動器（SEASEA）準直驅驅動器（準直驅驅動器（PAPA/QDD/QDD）結構配置結構配置 無刷電機+高傳動比減速器（諧波）+高剛性力矩傳感器 無刷電機+高傳動比減速器（諧波）+彈性體 高扭矩密度電機（無框力矩電機）+低傳動比減速器（行星）圖示圖示 傳感器方案傳感器方案 雙位置傳感器（編碼器）三個位置傳感器

80、（編碼器）一個位置傳感器（編碼器）力矩測量方式力矩測量方式 應變片原理或電流 編碼器或應變片原理 電流環 控制特點控制特點 簡單、精度高 復雜、精度低，機器人整機的運動控制比較難實現 簡單、精度一般 功率特點功率特點 無功率調制 功率調制好 無功率調制 扭矩密度扭矩密度 高 高 較低 外部沖擊減緩性外部沖擊減緩性 差 好 好 機械復雜性機械復雜性 復雜 復雜 簡單 能能量量效率效率 效率低 功率一般 效率高 安全性安全性 差 好 好 技術成熟度技術成熟度 相對完善成熟 主流研究中 發展崛起中 性能優勢性能優勢 力測量精度高，雙通道可解扭矩和彎矩的耦合；本體剛度高，測量力通頻帶寬；高頻響應，技術

81、成熟，輸出能力強。力測量精度較高，無溫漂、零漂等問題，無需頻繁標定；生產效率高；柔性抗外界沖擊性能強且能夠儲能，輸出能力強。關節結構簡潔，硬件可靠性高；本體剛度高，測量力通頻帶寬；實現成本低，能耗低；高頻響應，可做到高精度控制，抗沖擊能力強。性能缺陷性能缺陷 存在溫漂、零漂，實際使用中需頻繁標定，動態物理交互性能在本體高剛度、測量高精度和實現低成本這三個維度很難取得平衡。力測量精度低，串聯復雜減速箱傳動環節，靜摩擦力建模難 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）42/163 較差；關節結構復雜，硬件可靠性低(如諧波減速器容易受沖擊損壞)，生產工藝復雜；實現成本高。一般剛度較小，高頻力矩響應性

82、能較弱，通頻帶較窄。度高，在高減速比關節中測量微小扭矩不靈敏；小減速比減速器，能量輸出密度不足。成本成本 高 高 低 應用場景應用場景 傳統雙足機器人、工業機器人、協作機器人、精密轉臺 協作機器人、四足機器人、人形機器人 四足機器人、人形機器人 代表案例代表案例 特斯拉 Optimus 美國宇航局 Valkyrie 智元遠征 A1、1X Technologies 的EVE、小米的 CyberDog 系列等 資料來源：知乎專欄 機器人力控制 對于腿足式機器人三類主流關節驅動器性能的對比討論(任賾宇)，國內外雙足人形機器人驅動器研究綜述(丁宏鈺等)，基于準直驅電機的足式機器人系統設計及運動控制研究

83、(張宇)，INNFOS 機器人，A Low Cost Modular Actuator for Dynamic Robots(Benjamin G.Katz)，華寶證券研究創新部，GGII 整理 基于成本、技術性能與軟硬件耦合等多方面的考量，各家人形機器人廠商在驅動器部件選用細節上存在一定的差異。從代表廠商披露的執行器方案來看，主要以剛性驅動器（TSA）方案和準直驅驅動器（PA/QDD）方案為主。圖表圖表 2727 主要人形機器人廠商執行器方案主要人形機器人廠商執行器方案 公司公司 型號型號 核心零部件方案核心零部件方案 執行器類型執行器類型 靈巧手關節靈巧手關節方案方案 電機電機 伺服驅動伺

84、服驅動 編碼器編碼器 力矩傳力矩傳感器感器 減速方案減速方案 旋轉旋轉/直直線線 T TSA/SEASA/SEA /PA/PA 優必選優必選 WalkerX 無框力矩電機 有 2 個 有 諧波 旋轉 TSA/智元智元 遠征 A1/矢量控制驅動器 2 個/行星/PA/達闥達闥 小紫 XR-4(雙足)無框力矩電機/2 個 選配 行星 旋轉 PA 空心杯電機+齒輪傳動 宇樹宇樹 Unitree H1 無框力矩電機 有 2 個/行星 旋轉 PA/小米小米 Cyberone(鐵大)無框力矩電機 有 1 個 無 行星 旋轉 PA/傅利葉傅利葉 Fourier GR-1/有 有 無/旋轉/小鵬小鵬 PX5/

85、有 有/諧波+行星/TSA、PA 空心杯電機+連 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）43/163 桿 開普勒開普勒 先行者 K1/有 有/諧波+行星+行星滾柱絲杠 旋轉+直線/特斯拉特斯拉 Optimus 無框力矩電機 有 旋轉關節 2 個+直線關節 1 個 有 諧波+行星滾柱絲杠 旋轉+直線 TSA 空心杯電機+行星精密齒輪箱+位置傳感器+全屬腱繩 1x1x TechnologiesTechnologies EVE 直驅電機/PA/Agility Agility RoboticsRobotics Digit 有刷/無刷直流電機/諧波/擺線針輪/SEA/資料來源：企業官網，公開資料，華寶

86、證券研究創新部，GGII 整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）44/163 第二節第二節 人形機器人本體人形機器人本體發展發展分析分析 人形機器人本體設計、制造與集成是產業鏈的核心環節，是人形機器人產業化、商業化的關鍵。當前，人形機器人本體行業處于產業化發展前期，行業對于人形機器人本體的戰略意義已有共識，但其大規模商業化落地的路徑仍未真正走通，人形機器人本體行業仍處于探索階段，從零部件的選用、軟件系統的開發、本體的設計到場景的聚焦，各類人形機器人方案不斷地迭代、創新，人形機器人產業“0-1”拐點有望提前到來。人形機器人本體發展面臨的主要困境包括：技術基礎有待增強、制造成本需要大幅降低

87、、算力需求大、通用場景驗證等，對于人形機器人行業來說，只有解決上述發展困境，人形機器人行業才有望從實驗科研場景走上商業化場景。當前，市場人形機器人本體玩家，根據其原有屬性大致可分為專業機器人企業、新能源汽車企業、互聯網企業和科研院所及孵化企業四類，各類型人形機器人代表企業如下：圖表圖表 2828 各類型人形機器人廠商代表企業各類型人形機器人廠商代表企業 資深玩家資深玩家 初創企業初創企業 跨界玩家跨界玩家 科技科技 A AI I 企業企業 原生機器人廠商原生機器人廠商 優必選 傅利葉智能 小鵬汽車 科大訊飛 遨博智能 波士頓動力 智元機器人 特斯拉 達闥機器人 埃斯頓酷卓 樂聚機器人 宇樹科技

88、 追覓 福德機器人 鋼鐵俠科技 戴盟機器人 小米 天太機器人 偉景機器人 逐際動力 戴森 博實股份 Engineered Arts 銀河通用機器人 三星 開普勒機器人 星動紀元 Figure AI 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）資深玩家資深玩家：這類企業成立之初便聚焦于機器人領域，在人形機器人領域具備較多的技術積累，擁有專業的研發團隊和技術實力，形成了較強的硬件設計能力和軟件開發能力。這類廠商深耕人形機器人多年，但由于人形機器人產業化發展仍處于早期階段，產品尚未實現批量化落地，其下游渠道資源積累有所欠缺，對于其自身資金實力的考驗較大。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）45/1

89、63 圖表圖表 2929 資深玩家資深玩家企業能力分布企業能力分布 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）初創企業：初創企業：人形機器人初創型公司主要分為兩類：院校及研究所孵化出身和科技巨頭企業出身。這類企業屬于新生代人形機器人主力軍，憑借豪華的團隊與突出的技術創新實力，易獲得資本的青睞與加持，為自身人形機器人的研發創新及產品落地提供資金支持。依靠院?；蜓芯克械目蒲谐晒趸瘎摌I，一方面具備一定的專業技術優勢，另一方面“新鮮血液”在創新研發上相對更加敢于嘗試，敢于質疑以往的傳統技術路線及方案。某種程度上來說，有了前人的鋪路，初創企業可以借鑒的試錯范本更多，減少了走彎路的可能性。相對而言，技

90、術出身的創始團隊在企業的經營管理經驗方面積累相對較少，是企業發展存在的短板之一。隨著技術創新的持續推進，該類廠商有望通過產品創新來補足自身在渠道和管理方面的短板，從而獲得快速成長。圖表圖表 3030 初創企業初創企業能力分布能力分布 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）資本實力技術創新軟件開發硬件設計商業化能力渠道資源資本實力技術創新軟件開發硬件設計商業化能力渠道資源 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）46/163 跨界玩家跨界玩家：作為機器人產業鏈下游終端，車企、手機、家電等企業對機器人本就是剛需。這類跨界玩家研發人形機器人天然自帶諸多優勢。以車企為例，一方面，人形機器人研發是一

91、場持久戰，需要良性且強大的資金鏈。若車企發展穩健，則能夠為人形機器人研發提供大量且長期穩定的資金，以供技術研發不斷試錯與改進。另一方面，車企作為機器人產業鏈的下游終端，自帶應用場景。當車企的人形機器人初代產品研發出來，就可以立即在產線中進行測試試用。除此之外，新能源汽車企業可以將自身在動力系統、視覺感知、智能駕駛等方面的技術優勢應用到人形機器人上，提高機器人的綜合性能和續航能力。同時，新能源汽車企業具有較強的生產能力和供應鏈管理能力，且具備終端生產經驗，在人形機器人設計研發階段能夠更貼近場景的使用需求，在人形機器人商業化上具有較強優勢。但對于“新勢力”以及處于行業波動階段的造車企業而言，若自身

92、主業發展出現問題，無法保證經營的健康性與可持續性，那么人形機器人將有可能會胎死腹中。圖表圖表 3131 跨界玩家跨界玩家企業能力分布企業能力分布 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）科技科技 AIAI 企業企業：科技企業經過多年的發展，具備較強的資本實力和渠道資源。這類企業最顯著的優勢體現在人形機器人的“智能化”上，“智能”也正是當前人形機器人所欠缺的，以及其落地應用的必備條件。此外，其在數據、算法和算力等方面擁有較多積累，且具備一定人工智能的基礎，可以在人形機器人軟件開發上形成一定優勢。但由于科技企業規模較大，業務線條多，在人形機器人產業發展尚未實現商業化階段，對人形機器人技術創新上的

93、投入相對有所局限。此外，受限于互聯網科技業務本質的影響，缺乏硬件設計與制造的經驗，在資本實力技術創新軟件開發硬件設計商業化能力渠道資源 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）47/163 人形機器人硬件設計能力上略有不足。圖表圖表 3232 A AI I 企業能力分布企業能力分布 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）原生機器人廠商原生機器人廠商：“原生”機器人研發派一般具備多年的研發經驗，以及成功的實際應用案例，在過往的工業機器人、協作機器人、移動機器人等領域有所建樹，在人形機器人研發及應用方面均有可參考及復制的經驗。軟件開發與技術創新能力是該類廠商的短板之一，人形機器人對于軟硬件的要

94、求相較于過往的機器人都將高出數個等級，這對于原生機器人廠商而言將會是不小的挑戰。圖表圖表 3333 原生機器人廠商原生機器人廠商能力分布能力分布 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）當前全球人形機器人市場處于早期階段，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；多數產品還處于原型或者概念驗證階段，尚未實現大規模量資本實力技術創新軟件開發硬件設計商業化能力渠道資源資本實力技術創新軟件開發硬件設計商業化能力渠道資源 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）48/163 產和廣泛商業化應用。已實現推出原型機/產品的公司包括日本本田、美國波士頓動力、美國敏捷機器人、中國優

95、必選、中國宇樹科技、中國小米和美國特斯拉等。其中，本田 ASIMO 有 34 個自由度，均為旋轉執行器，采用伺服電機+諧波減速器方案，優必選 Walker 有 40 個自由度，采用相似架構；敏捷機器人 Digit Robot 有 20 個自由度，采取伺服電機+諧波減速器/擺線減速器方案，小米 CyberOne 有 21 個自由度，采取相似架構；波士頓動力 Atlas 有 28 個自由度，采用液壓驅動方案；特斯拉 Optimus 有 28 個自由度，采用 6 種執行器，旋轉執行器為電機+諧波減速器，線性執行器為電機+滾柱絲杠。圖表圖表 3434 全球主要人形機器人對比全球主要人形機器人對比 本田

96、本田 ASIMOASIMO 波士頓波士頓 AtlasAtlas 敏捷機器人敏捷機器人 DigitDigit 優必選優必選 WalkerWalkerX X 小米小米 CyberOneCyberOne 特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 國家國家 日本 美國 美國 中國 中國 美國 自由度自由度 58 28 20 41 21 50 產業化水平產業化水平 未產業化，停產階段 未商業化 商業化早期 商業化早期 推出一代原型機 推出二代原型機 應用場景應用場景 展覽 搜索、救援等特種場景 物流、倉庫遠程控制和工業檢測等 教育、物流、醫療康養、展覽等 制造、物流、生活服務等 制造、物流、生活服務等

97、 技術方案技術方案 旋轉電機：伺服電機+諧波減速器 液壓驅動 伺服電機+諧波減速器/擺線減速器 旋轉電機：伺服電機+諧波減速器 伺 服 電 機+諧波減速器/擺 線 減 速器 旋轉執行器為電機+諧波減速器，線性執行器為電機+滾柱絲杠 示意圖示意圖 資料來源：各公司官網、高工機器人產業研究所（GGII）近 10 年，人工智能、傳感器等技術的快速發展，越來越多企業進入人形機器人領域，既有跨界巨頭，也有新興創業公司；由于人形機器人涉及的技術種類多且技術難度較大，對資金要求很高，且尚未出現成熟的應用場景，表現為商業化落地難度較大；沒有較強的技術 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）49/163 實力

98、和資本實力難以開發出優秀的產品，因此頭部企業具有明顯的競爭優勢。特斯拉于 2022 年 10 月發布人形機器人 Optimus，馬斯克表示將于 3-5 年實現量產，售價不超過 2 萬美元；2022 年 11 月，微軟發布聊天機器人 OpenAI，具備了豐富的知識和廣泛的話題覆蓋能力，可以回答問題、撰寫文章、參與對話等。能夠為人形機器人提供自然語言處理和理解的能力，使人形機器人能夠與人類進行流暢的交流和互動。GGII 認為，跨界巨頭的參與和關鍵技術突破，將為人形機器人帶來新的發展機遇。隨著科技發展和市場需求的變化，越來越多的跨界巨頭開始關注和參與人形機器人行業。這些公司在資金、技術、人才、市場等

99、方面具有顯著優勢，有能力推動人形機器人技術突破和應用。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）50/163 第二部分第二部分 政策篇政策篇 第三章第三章 人形機器人政策環境分析人形機器人政策環境分析 第一節第一節 國家政策國家政策 一、強化頂層設計，明確發展路徑一、強化頂層設計，明確發展路徑2015 年以來，國家陸續出臺相關智能機器人的產業發展規劃，或者在智能制造整體戰略方向中重點提出智能機器人板塊的發展指引，2021 年國家發布“十四五”機器人產業發展規劃，2023 年 1 月發布機器人+應用行動實施方案，推動機器人產業提升創新能力、增強高端產品供給，優化產業組織結構，從戰略上做好頂層設計。

100、2023 年 11 月工業和信息化部發布人形機器人創新發展指導意見，首次將人形機器人上升至國家層面專項行動指導意見層次，人形機器人戰略地位上升。意見按照謀劃三年、展望五年的時間明確了人形機器人發展的戰略部署，并結合關鍵技術、重點產品和部組件攻關，場景應用拓展，產業生態營造，支撐能力強化等，為我國人形機器人產業的發展指明了方向。二、制定行業規范，規范產業發展二、制定行業規范，規范產業發展國家標準委等相關部印發國家智能制造標準體系建設指南（2021 版）、國家新一代人工智能標準體系建設指南、國家機器人標準體系建設指南等文件，引領并加快工業、家用、公共服務等領域機器人標準制定、產品認證或注冊，為機器

101、人落地后規范化發展奠定基礎。為進一步規范人形機器人產業發展，前瞻性的布局未來產業標準，2023 年 8 月工業和信息化部等四部門印發新產業標準化領航工程實施方案（20232035 年），提出：“研制人形機器人術語、通用本體、整機結構、社會倫理等基礎標準。開展人形機器人專用結構零部件、驅動部件、機電系統零部件、控制器、高性能計算芯片及模組、能源供給組件等基礎標準預研。研制人形機器人感知系統、定位導航、人機交互、自主決策、集群控制等智能感知決策和控制標準。開展人形機器人運動、操作、交互、智能能力分級分類與性能評估等系統評測標準預研。開展機電系統、人機交互、數據隱私等安全標準預研。面向工業、家庭服務

102、、公共服務、特種作業等場景，開展人形機器人應用標準預研”。三、開展揭榜掛帥，激發創新活力三、開展揭榜掛帥，激發創新活力2023 年 8 月，工業和信息化部印發關于組織開展 2023 年未來產業創新任務揭榜掛帥 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）51/163 工作的通知，指出“面向元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能等 4 個重點方向，聚焦核心基礎、重點產品、公共支撐、示范應用等創新任務，發掘培育一批掌握關鍵核心技術、具備較強創新能力的優勢單位，突破一批標志性技術產品，加速新技術、新產品落地應用”?！敖野駫鞄洝敝贫鹊陌l布，旨在激勵有能力、有擔當的科研創新主體或團隊領銜承擔關鍵核心技術

103、攻關等重點任務，進而發現、依托和整合最具優勢的創新單元，利用市場競爭來激發創新活力，對攻克人形機器人領域關鍵核心技術，實現重大科技突破有著戰略性意義。第二節第二節 地區政策地區政策 2023 年以來，人形機器人行業持續升溫，在國家相關政策的引導下，北京、上海、深圳等地方政府積極跟進，相繼推出了人形機器人發展相關政策，制定了發展路徑及相應保障措施，以推動人形機器人產業創新發展，實現產業聚集，搶占人形機器人產業化機遇。圖表圖表 3535 北京、上海、深圳人形機器人相關政策北京、上海、深圳人形機器人相關政策 發布地區發布地區 發布時間發布時間 政策名稱政策名稱 政策內容政策內容 北京 2023年6月

104、 北京市機器人產業創 新 發 展 行 動 方 案（20232025 年）著眼世界前沿技術和未來戰略需求，加緊布局人形機器人，帶動醫療健康、協作、特種、物流四類優勢機器人產品躍升發展，實施百項機器人新品工程，打造智能驅動、產研一體、開放領先的創新產品體系。對標國際領先人形機器人產品，支持企業和高校院所開展人形機器人整機產品、關鍵零部件攻關和工程化，加快建設北京市人形機器人產業創新中心，爭創國家制造業創新中心。北京 2023年8月 北京市促進機器人產業創新發展的若干措施 圍繞機器人操作系統、高性能專用芯片和伺服電機、減速器、控制器、傳感器等關鍵零部件，以及人工智能、多模態大模型等相關技術，支持企業

105、組建聯合體，通過“揭榜掛帥”聚力解決機器人產業短板問題和“卡脖子”技術難題。由機器人骨干企業牽頭，整合國內外一流創新資源，組建人形機器人創新中心，開展關鍵共性技術研究。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）52/163 上海 2023年5月 上海市推動制造業高質量發展三年行動計劃（2023-2025 年）瞄準人工智能技術前沿，構建通用大模型，面向垂直領域發展產業生態，建設國際算法創新基地，加快人形機器人創新發展。上海 2023 年 10月 上海市促進智能機器人產業高質量創新發展行動方案（2023-2025 年）開發通用人形機器人原型機，實現人形機器人面向場景應用的優化迭代，促進類腦智能等前沿

106、技術與機器人融合創新，進一步提高智能水平。依托浦東、寶山、閔行等重點區域結合產業特色，形成 3 個國家級智能機器人特色產業園區。打造機器人產業三條輻射帶，建設浦東、臨港全場景機器人輻射帶；寶山、嘉定工業機器人及零部件輻射帶；閔行、青浦、松江、金山等工業和服務機器人輻射帶，推動產業集聚。深圳 2022年6月 深圳市培育發展智能機器人產業集群行動 計 劃（2022-2025年）到 2025 年，我市智能機器人產業增加值達到 160 億元，智能機器人關鍵技術取得重大突破，核心零部件自主可控水平大幅提升。加強人工智能技術與機器人的深度融合，前瞻布局類腦智能、人機環境三元融合、多形態自重構、高效仿生驅動

107、、機器人全域感知與數字孿生等前沿技術。深圳 2023年5月 深圳市加快推動人工智能高質量發展高水 平 應 用 行 動 方 案（2023-2024 年）聚焦通用大模型、智能算力芯片、智能傳感器、智能機器人、智能網聯汽車等領域，實施人工智能科技重大專項扶持計劃，重點支持打造基于國內外芯片和算法的開源通用大模型，實施核心技術攻關載體扶持計劃，支持科研機構與企業共建 5 家以上人工智能聯合實驗室，加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心。發揮粵港澳大灣區制造業優勢，開展人形機器人規?；瘧?。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）53/163 第

108、三部分第三部分 區域區域篇篇 第四章第四章 國內重點城市國內重點城市人形人形機器人產業發展分析機器人產業發展分析 第一節第一節 北京市北京市 一、產業發展現狀一、產業發展現狀北京機器人產業起步早，創新資源集中，在醫療、服務、物流、特種等機器人應用場景已形成市場領先優勢，形成北部產業結合示范區、南部機器人產用結合聚集區機器人產業空間布局，并以中關村科學城為創新引領，北京經濟技術開發區為重點，房山、順義、大興、門頭溝等區為特色聚集區的智能機器人產業格局。圖表圖表 3636 北京智能機器人產業空間布局北京智能機器人產業空間布局 地區地區 定位定位 布局情況布局情況 北部地區 產研結合示范區 1、海淀

109、區以機器人原創和前沿技術創新為導向，打造國際領先的企業孵化和創新創業生態；2、昌平區以承接中關村機器人創新成果轉化為導向，引入機器人科技型中小企業和獨角獸企業，優化機器人創新成果轉移轉化生態。南部地區 機器人產用結合集聚區 1、支持北京經濟技術開發區以機器人全產業鏈布局為導向，引入國際一流的機器人優質企業，重點承載全市重大產業化項目，打造機器人產業綜合集聚區；2、發揮特色產業集聚優勢，支持豐臺等區聚焦特種機器人等領域，建設細分行業機器人產用結合特色園區。資料來源：北京市政府，高工機器人產業研究所（GGII）整理 在人形機器人方面，北京已聚集因時機器人、智同科技等核心零部件企業，小米、銀河通用機

110、器人、星動紀元、加速進化、鋼鐵俠等本體企業，并積極探索以 3C 電子制造、新能源汽車生產、安防應急等典型場景應用示范為牽引，通過“揭榜掛帥”等方式支持產業鏈上下游企業聯合開展產品攻關和產線建設，推進人形機器人產業鏈自主化進程。二、產業創新能力二、產業創新能力北京致力于打造全球科創關鍵樞紐，科研產出連續 6 年居全球科研城市首位，日漸成為國際前沿科技的重要策源地和全球產業變革的重要驅動地。在此背景下，北京積極推進智能 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）54/163 機器人領域創新，推廣產學研用協同創新、央地協同創新、創新創業孵化、跨界融合創新四大創新模式。圖表圖表 3737 北京智能機器人

111、產業創新模式北京智能機器人產業創新模式 模式類別模式類別 模式介紹模式介紹 產學研用協同創新 1、聚焦醫療健康機器人、特種機器人、協作機器人等領域，推動市級產業創新中心建設；2、支持有能力有條件的企業與高校、科研院所共建研發機構、搭建技術研發和工程化平臺，突破關鍵共性技術及關鍵核心部件瓶頸；3、支持企業和用戶以上下游需求和供給能力為依據、以應用為導向，協同開展機器人創新應用，建立產業鏈上下游互融共生、分工合作、利益共享的一體化組織新模式。央地協同創新 1、支持中央企業、單位與本市企業搭建技術轉移轉化平臺，建立創新成果產業化合作模式；2、組織本市企業與中央企業、單位進行對接和聯合開展機器人研發、

112、產業化和示范應用項目。創新創業孵化 1、組織機器人創新創業大賽、項目路演等活動，邀請行業專家、企業家、投資人等擔任創新創業導師，培育推薦創新型企業和重點項目；2、支持領軍企業采取新型研發創新組織模式，孵化科技型小微企業；3、發揮產業基金作用，引導社會資本投資機器人創新創業活動?？缃缛诤蟿撔?1、支持有條件的傳統制造業企業拓展業務領域，開展機器人研發生產和集成應用，培育機器人系統解決方案；2、支持新一代信息技術、互聯網、人工智能等創新型企業結合應用場景，開發機器人產品、開展技術和模式創新、拓展市場應用空間，培育形成國內領先的機器人產業融合創新生態圈。資料來源：北京市政府，高工機器人產業研究所（G

113、GII）整理 依托于北京智能機器人產業堅實的創新基礎，北京人形機器人產業創新水平也位居全國前列，聚集了清華、北航、北理工、中科院自動化所等機器人領域重點高等院校與科研院所，其中清華大學、北京理工大學在人形機器人領域布局專利數量優勢較為明顯。同時，國內首家省級人形機器人創新中心落戶北京，將開展通用人形機器人本體原型、人形機器人通用大 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）55/163 模型等 5 項重點任務攻關，北大與智元機器人組建聯合實驗室，都進一步增強北京人形機器人產業創新水平。第二節第二節 上海市上海市 一、產業發展現狀一、產業發展現狀人形機器人產業德發展離不開現有智能機器人產業的基礎，

114、上海從上游核心零部件、中游本體到下游集成及終端應用，已經形成了較為完整的產業鏈體系，聚集了 ABB、庫卡、發那科、安川、新松、新時達、節卡等工業機器人企業，此外眾多物流倉儲、醫療健康、建筑服務、公共服務等領域的機器人企業集聚也在提速。目前上海智能機器人已經形成“3+X”空間布局，為上海人形機器人產業的發展奠定了較好的產業基礎。圖表圖表 3838 上海智能機器人“上海智能機器人“3 3+X+X”空間布局”空間布局 地區地區 布局情況布局情況 “3”浦東新區 臨港新片區 工業機器人+服務機器人 浦東新區 機器人谷 工業機器人 寶山區 上海機器人產業園 工業機器人+服務機器人+特種機器人 嘉定區 工

115、業機器人+服務機器人“X”松江區 松江經開區西區 工業機器人 松江區 洞涇機器人產業園 工業機器人+服務機器人 青浦區 青浦人工智能產業園 工業機器人+服務機器人 金山區 金山工業園 工業機器人+服務機器人 普陀區 上海智能制造及機器人產業園（張江普陀）服務機器人 徐匯區 漕河涇新興技術開發區 服務機器人 長寧區 虹橋臨空經濟示范區 服務機器人 奉賢區 臨港奉賢園區 服務機器人 資料來源：上海產業地圖，高工機器人產業研究所（GGII）整理 在人形機器人產業方面，上海已聚集步科股份、鳴志電器、禾賽科技等核心零部件企業，傅利葉智能、智元機器人、上海開普勒、達闥機器人、中電科機器人等本體設計與制造企

116、業，以及蔚來、上汽等眾多終端企業，已具備較好的人形機器人產業基礎。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）56/163 二、產業創新能力二、產業創新能力上海為建設具有全球影響力的科技創新中心，持續提升創新資源集聚力、科技成果影響力、新興產業引領力、創新環境吸引力、區域輻射帶動力，科技成果不斷涌現，對高層次人才的吸引力持續提升，根據中國區域科技創新評價報告 2022數據顯示，2022 年上海綜合科技創新水平指數為 87.14，位居全國第一。在智能機器人創新方面，上海形成了囊括高等院校、科研院所、創新平臺、創新企業為矩陣的創新體系，為上海人形機器人產業的發展提供了堅實支撐。圖表圖表 3939 上海

117、市智能機器人科技創新主體上海市智能機器人科技創新主體 主體類別主體類別 創新單位創新單位 高等院校 復旦大學智能機器人研究院、上海交通大學元知機器人研究院、同濟大學機器人與人工智能實驗室等?？蒲性核?上海電氣中央研究院、上海機器人產業技術研究院等。創新平臺 上海市機器人研發與轉化功能型平臺、國家機器人檢測與評定中心（總部）、通用機器人產業研究院等。創新企業 傅利葉智能、智元機器人、達闥機器人、上海開普勒、步科股份、鳴志電器等。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 第三節第三節 深圳市深圳市 一、產業發展現狀一、產業發展現狀深圳智能機器人產業發展態勢良好，工業機器人產業具備較

118、為完整的產業鏈，在減速器、伺服系統、控制器、本體和集成應用等方面均有布局，其中伺服系統處于國內領先地位。深圳智能機器人產業積極拓展在電子信息、汽車、教育、安防、物流等領域，以實現智能機器人在重點行業的規?；瘧?。當前，深圳智能機器人產業主要以南山、寶安為主，并在福田區、南山區、前海布局研發設計環節，在寶安區、深汕特別合作區布局研發設計和生產制造環節，現已建成南山機器人產業園、智能機器人產業園、寶安機器人制造產業園等多個機器人產業園。以現有的智能機器人產業為基礎，在人形機器人領域，深圳已聚集了匯川技術、雷賽智能、奧比中光、大族傳動、同川科技、固高科技等企業，涉及減速器、電機、控制器、傳感器等核心

119、零部件，擁有優必選、逐際動力、樂聚機器人等一批本體企業，已形成較好的人形 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）57/163 機器人產業先發優勢。二、產業創新能力二、產業創新能力深圳堅持把創新作為城市發展主導戰略，前瞻布局高新技術產業、戰略性新興產業、未來產業，現已建設基礎研究機構 10 家、諾獎實驗室 11 家、省級新型研發機構 39 家，累計建成國家重點實驗室、國家工程實驗室等各級各類創新載體超過 3200 家，科技創新基礎位居全國前列。在智能機器人領域，深圳現已建成深圳市人工智能與機器人研究院、深圳市智能機器人研究院、中國科學院深圳先進技術研究院智能仿生研究中心、香港中文大學（深圳）機

120、器人與人工智能實驗室等智能機器人科研院所，形成了以科研機構、創新企業為核心的創新體系。圖表圖表 4040 深圳市智能機器人科技創新主體深圳市智能機器人科技創新主體 主體類別主體類別 創新單位創新單位 高等院校 香港中文大學（深圳）機器人與人工智能實驗室?？蒲性核?深圳人工智能與機器人研究院、深圳市智能機器人研究院、中國科學院深圳先進技術研究院智能仿生研究中心、深圳清華大學研究院等。創新平臺 深圳先進院、鵬程實驗室等。創新企業 優必選、樂聚機器人、逐際動力、戴盟機器人、匯川技術、奧比中光、鑫精誠傳感器、安思疆等。資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 依托深圳完善的智能機器人產

121、業鏈，以及較強的上下游企業協同創新能力，深圳已取得眾多人形機器人科技創新成果，優必選 Walker X、樂聚夸父（Kuavo）、逐際動力 CL-1、戴盟 Sparky1 等人形機器人研發及應用探索持續深入，其中優必選人形機器人有效專利數量全球第一。同時，深圳市積極推動人形機器人產業鏈相關企業創新，實施核心技術攻關載體扶持計劃，支持科研機構與企業共建 5 家以上人工智能聯合實驗室，并加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）58/163 第四部分第四部分 資本篇資本篇 第四章第四章 人形機器人行業人形機器人行業融資態勢分析融資態勢分析 第一節第一節 行業融資

122、態勢行業融資態勢 據 GGII 不完全統計，自 2022 年以來，中國人形機器人領域共發生 25 筆融資，涉及金額近 44 億元。從融資企業來看，大部分企業處于發展早期階段，資本的持續涌入無疑將為人形機器人的發展注入強勁動力，預計未來幾年人形機器人與具身智能相關的創業企業將會持續增加，資本持續加注的同時，中國人形機器人與具身智能將進入發展提速期。圖表圖表 4141 20202222-2022024 4 年年 Q Q1 1 中國中國人形人形機器人相關領域獲融資情況機器人相關領域獲融資情況 數據來源：公開信息、高工機器人產業研究所（GGII）整理 圖表圖表 4242 中國中國主要主要人形人形機器人

123、企業融資情況機器人企業融資情況（截至（截至 2 2024024Q1Q1）企業企業 成立時間成立時間 融資輪次融資輪次 最新輪次最新輪次 最新融資額最新融資額 優必選優必選 2012 年 共 9 輪 已上市 5 億元 傅利葉傅利葉智能智能 2015 年 共 10 輪 D 輪 未披露 鋼鐵俠科技鋼鐵俠科技 2015 年 共 6 輪 股權融資 未披露 宇樹科技宇樹科技 2016 年 共 8 輪 B+輪 約 10 億元 樂聚機器人樂聚機器人 2016 年 共 5 輪 股權融資 未披露 21944.8025.9513.002.401.373.250.000.501.001.502.002.503.003

124、.500510152025303540455055202220232024Q1融資案例數量（例）融資金融（億元）平均單筆融資額（億元）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）59/163 達闥機器人達闥機器人 2018 年 共 6 輪 C 輪 10 億元+戴盟機器人戴盟機器人 2021 年 共 1 輪 天使輪 數千萬元 逐際動力逐際動力 2022 年 共 2 輪 Pre-A 輪 約 2 億元 智元機器人智元機器人 2023 年 共 6 輪 A+輪 未披露 星動紀元星動紀元 2023 年 共 2 輪 天使輪 超億元 銀河通用銀河通用 2023 年 共 3 輪 天使+輪 約億元 數據來源：公開資料

125、，高工機器人產業研究所（GGII）整理 第二節第二節 主要主要投資投資機構代表機構代表 圖表圖表 4343 中國中國人形人形機器人行業主要投資機構代表（排名不分先后）機器人行業主要投資機構代表（排名不分先后）機構機構 主要投資標的（主要投資標的（人形人形機器人領域）機器人領域）紅杉中國紅杉中國 宇樹科技、智元機器人、傅利葉智能 深創投深創投 宇樹科技、達闥機器人、樂聚機器人 經緯創投經緯創投 宇樹科技、智元機器人、銀河通用機器人 IDGIDG 資本資本 傅利葉智能、銀河通用、星海圖 無限基金無限基金 SEE FundSEE Fund 銀河通用機器人、星海圖、松延動力 比亞迪比亞迪 智元機器人、

126、優必選 美團美團 銀河通用機器人、宇樹科技 軟銀集團軟銀集團 傅利葉智能、達闥機器人 聯想創投聯想創投 星動紀元、逐際動力 昆仲資本昆仲資本 戴盟機器人、逐際動力 松禾資本松禾資本 樂聚機器人、優必選 藍馳創投藍馳創投 智元機器人、銀河通用機器人 科大訊飛科大訊飛 銀河通用機器人、優必選 金石投資金石投資 宇樹科技、優必選 德迅投資德迅投資 宇樹科技、星塵智能 奇績創壇奇績創壇 智元機器人、帕西尼 BVBV 百度風投百度風投 智元機器人、星海圖 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）60/163 英諾天使基金英諾天使基金 加速進化、松延動力 源碼資本源碼資本 宇樹科技 明勢資本明勢資本 逐際

127、動力 高榕資本高榕資本 智元機器人 鼎暉投資鼎暉投資 智元機器人 東方富海東方富海 達闥機器人 世紀金源世紀金源 星動紀元 順為資本順為資本 宇樹科技 高瓴創投高瓴創投 智元機器人 三花控股三花控股 智元機器人 中科創星中科創星 智元機器人 元璟資本元璟資本 傅利葉智能 前海母基金前海母基金 傅利葉智能 火山石資本火山石資本 傅利葉智能 富士康富士康 達闥機器人 資料來源：公開資料、高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）61/163 第第五五部分部分 技術篇技術篇 第第六六章章 人形機器人技術發展分析人形機器人技術發展分析 第一節第一節 人形機器人技術人

128、形機器人技術專利專利分析分析 人形機器人技術是當前科技領域的一個熱門話題，從專利申請情況來看，可劃分為四個發展階段：技術萌芽階段（2000 年以前）：人形機器人技術開始受到關注，一些基礎技術和概念開始出現。這個階段的專利申請數量較少，主要以日本為主。緩慢發展階段（2000 年-2014 年）：雖然人形機器人技術仍然在發展，但整體來看，專利申請的數量和質量的增長速度相對緩慢。這個階段前期以日本為主，后期則逐漸轉向其他國家，如中國、美國、韓國及歐洲等國家。發展初期階段（2015 年-2017 年）：隨著技術的不斷進步和市場的擴大，人形機器人技術得到了快速的發展。這個階段的專利申請數量相比之前有明顯

129、增長，主要原因在于中國眾多新申請人涌入該技術領域，使得中國的專利申請量大幅增加。穩定發展階段（2018 年至今）：人形機器人技術的專利申請數量保持穩定增長，各國之間的競爭也日益激烈。同時，隨著技術的不斷成熟和市場需求的擴大，人形機器人在各個領域的應用也日益廣泛。截至 2023 年 6 月，全球人形機器人累計申請專利數量排名前五的國家分別為中國、日本、韓國、法國和美國。從不同國家的累計申請專利數量看，中國已累計申請 6618 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看，日本所擁有的數量位居全球第一，中國僅次于日本。當前來看，全球范圍內的人形機器人技術專利呈現出多元

130、化、多層次的發展態勢。美國、日本等國家在人形機器人技術方面擁有較大優勢，中國在人形機器人技術領域的專利數量和質量均得到快速提升，成為該領域專利數量增長最快的國家之一，技術實力和創新能力不斷增強。隨著技術的不斷發展和市場的不斷擴大，預計未來人形機器人技術專利數量仍將繼續保持增長態勢。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）62/163 圖表圖表 4444 人形人形機器人專利申請機器人專利申請 TopTop1010 國家國家及專利及專利數數概覽概覽 排名排名 申請人申請人國別國別 累計申請專利累計申請專利數（件）數（件）有效發明專利有效發明專利數（件）數（件）1 中國 6618 1699 2 日本

131、 6058 1743 3 韓國 1279 674 4 法國 766 245 5 美國 685 358 6 德國 135 60 7 英國 66 14 8 加拿大 39 6 9 意大利 33 12 10 印度 29 6 數據來源：人民網研究院，高工機器人產業研究所（GGII）整理 有效發明專利數量是衡量一個國家或企業在該領域技術實力和創新能力的重要指標之一。從各國申請人來看，中國在人形機器人有效發明專利數量方面表現出色，其中優必選科技是該領域的佼佼者，其人形機器人有效發明專利數量在全球范圍內名列前茅。日本日本：在人形機器人技術領域同樣具有較高的技術實力和創新能力，本田、豐田、精工愛普生、索尼等日本

132、企業在人形機器人領域的研發實力和技術成果使其在該領域處于領先地位。韓國韓國：在人形機器人技術領域的有效發明專利數量排名第三。韓國的三星、現代汽車等企業是人形機器人領域的知名企業，其技術實力和創新能力在該領域具有較高的聲譽。美國美國：人形機器人技術研發主要集中在高校和企業，其中波士頓動力、特斯拉等企業在該領域具有較高的技術實力和創新能力。德國德國：在人形機器人技術領域的有效發明專利數量排名第五，德國的西門子、庫卡等企業的技術實力和創新能力在該領域具有較高的聲譽?？傮w來看，人形機器人技術領域的有效發明專利數量排名前五的國家中，中國、日本和韓國等亞洲國家在該領域的技術實力和創新能力較強，而美國和德國

133、等西方國家也在該領域具有一定的技術實力和創新能力。排名靠前的申請人主要為實力較強的老牌日韓企業，優必選科技則作為中國人形機器人代表企業躋身其中，其他申請人則以高等院校和科研機構為 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）63/163 主。圖表圖表 4545 人形人形機器人專利申請人機器人專利申請人 TopTop1515 及專利及專利數數概覽概覽 排名排名 申請人名稱申請人名稱 有效專利有效專利數（件）數（件）有效發明專利有效發明專利數（件）數（件）1 本田 674 659 2 優必選 763 476 3 三星 426 424 4 豐田 349 332 5 精工愛普生 328 328 6 索尼

134、225 224 7 波士頓動力 203 203 8 軟銀 202 179 9 達闥科技 186 147 10 北京理工大學 110 107 11 浙江大學 95 88 12 清華大學 110 75 13 之江實驗室 62 55 14 韓國科學技術院 51 51 15 哈爾濱工業大學 44 44 數據來源：人民網研究院，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）64/163 第二節第二節 人形機器人“大腦”關鍵技術發展人形機器人“大腦”關鍵技術發展分析分析 人形機器人產業的發展需要人工智能、高端制造、新材料等先進技術的協同創新和突破。2023 年 11 月 2

135、 日，工業和信息化部印發的人形機器人創新發展指導意見中提出，到2025 年，人形機器人創新體系初步建立，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，確保核心部組件安全有效供給。人形機器人創新發展指導意見為機器人關鍵技術攻關指明了方向，將有助于推動我國人形機器人產業的健康快速發展。圖表圖表 4646 機器人各部位關鍵技術攻關機器人各部位關鍵技術攻關 部位部位 關鍵技術群關鍵技術群 機器人“大腦”機器人“大腦”圍繞動態開放環境下人形機器人感知與控制，突破感知-決策-控制一體化的端到端通用大模型、大規模數據集管理、云邊端一體計算架構、多模態感知與環境建模等技術，提高人形機器人的人-機-環境共融交互能

136、力，支撐全場景落地應用。機器人“小腦”機器人“小腦”面向人形機器人復雜地形通過、全身協同精細作業等任務需求，開展高保真系統建模與仿真、多體動力學建模與在線行為控制、典型仿生運動行為表征、全身協同運動自主學習等關鍵技術研究，提升人形機器人非結構化環境下全身協調魯棒移動、靈巧操作及人機交互能力?！皺C器肢”“機器肢”面向人形機器人高動態、高爆發和高精度等運動性能需求，研究人體力學特征及運動機理、人形機器人動力學模型及控制等基礎理論，突破剛柔耦合仿生傳動機構、高緊湊機器人四肢結構與靈巧手設計等關鍵技術，為人形機器人靈活運動夯實硬件基礎?！皺C器體”“機器體”面向人形機器人本體高強度和高緊湊結構需求，研究

137、人工智能驅動的骨架結構拓撲優化、高強度輕量化新材料、復雜身體結構增材制造、能源-結構-感知一體化設計以及惡劣環境防護等關鍵技術，打造具有高安全、高可靠、高環境適應性的人形機器人本體結構。資料來源：人形機器人創新發展指導意見，高工機器人產業研究所（GGII）整理 一、人工智能大模型一、人工智能大模型人形機器人的“大腦”是指基于人工智能大模型的機器人控制系統，用于實現機器人的感知、決策、學習和控制等功能。2023 年，隨著人工智能大模型技術的快速迭代，為人形機器人的產業落地提供了重要的技術支撐。在人-機-環境交互方面，大模型可以接受視覺、語 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）65/163 言

138、、觸覺等多種信息輸入，提升交互能力。人工智能大模型是實現高度智能化人形機器人的關鍵技術之一。目前常見的人工智能大模型有 NLP（Natural Language Processing，自然語言處理）大模型、CV（Computer Vision，計算機視覺）大模型和多模態大模型等。1 1、NLPNLP（Natural Language ProcessingNatural Language Processing，自然語言處理）大模型自然語言處理）大模型 NLP 大模型是人工智能領域的重要研究方向,融合了語言學、計算機科學、機器學習、數學、認知心理學等多個學科領域的知識。自然語言處理包含自然語言理解

139、和自然語言生成兩個方面，常見任務包括文本分類、結構分析、語義分析、知識圖譜、信息提取、情感計算、文本生成、自動文摘、機器翻譯、對話系統、信息檢索和自動問答等。研究內容覆蓋的粒度包括字、詞、短語、句子、段落和篇章等多種層次。由于語言的復雜性，高精度、高魯棒、可解釋的通用自然語言處理系統目前還沒有成熟解決方案，仍需進行長期研究。2 2、CVCV（Computer VisionComputer Vision，計算機視覺）大模型，計算機視覺）大模型 CV（Computer Vision，計算機視覺）大模型是指基于深度學習的計算機視覺模型，通常用于圖像識別、目標檢測、人臉識別、圖像分割等計算機視覺任務。

140、計算機視覺作為人工智能和深度學習的子領域，目前主要以深度卷積神經網絡（CNN）和 Transformer 為支撐，針對各個應用場景開發優化類人視覺功能，例如廠商利用圖像識別、圖像和視頻搜索、視頻合成等技術應用于汽車交通、媒體標簽等常用場景。3 3、多模態大模型多模態大模型 多模態大模型是指將文本、圖像、視頻、音頻等多模態信息聯合起來進行訓練的模型。這種模型可以處理和分析多種類型的數據，例如文本、圖像、視頻和音頻，從而更全面地理解和利用各種信息。多模態大模型的訓練通常采用深度學習技術，通過對大量多模態數據進行學習，模型能夠從數據中提取出更豐富、更復雜的信息。多模態大模型在許多領域都有應用，例如自

141、然語言處理、計算機視覺、音頻處理等。圖表圖表 4747 大模型大模型發展現狀與挑戰對比發展現狀與挑戰對比 維度維度 NLPNLP 大模型大模型 CVCV 大模型大模型 多模態大模型多模態大模型 現狀現狀 分別在語言理解與生成、智能創作、機器翻譯、智能對話、知識圖譜和定制化語言解決方案落地應用，整體算法發展順利，數據源可獲得性較強，產品迭2D 數據工業質檢、智慧城市落地完善，應用場景多、可商業化市場大，擁有最佳實踐；人臉、OCR 識別發展較為成熟。面臨數據成本高、模型開發難、算力資源不足等。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）66/163 代速度較快。挑戰挑戰 語言的歧義、文化差異及多樣化、

142、情感分析困難。3D/4D 數據識別面臨變形、光照、遮擋等可以依靠大規模預訓練模型解決部分痛點的問題；算法處理復雜。融合不同模態的信息并提高模型的標識能力。預期未來發展預期未來發展 以多個數據信息維度約束來驗證情感分析及文本分析的準確性。打通數據融合以突破 3D/4D獲取瓶頸。多模態將持續拓展各行業場景下的信息融合應用。資料來源：公開信息，高工機器人產業研究所（GGII）整理 從技術的角度來看，大模型發端于自然語言處理領域，繼語言模態之后，如視覺大模型等其他模態的大模型研究，也開始逐步受到重視。2023 年，是人工智能大模型快速發展的一年，據不完全統計，國內公開的 AI 大模型數量已經超過 20

143、0 個，但國內大模型的能力與迭代速度距離國際先進水平尚有差距。目前，人工智能技術的發展正面臨著大量跨模態任務的挑戰，跨多個模態的數據融合問題開始變成行業探究的重點。隨著國內人工智能企業和人形機器人企業加大合作力度，未來在大模型的賦能下，機器人擁有了更加智慧的大腦，自主學習能力大幅提升。圖表圖表 4848 國內國內外科技巨頭外科技巨頭 A AI I 大模型產品對比大模型產品對比 企業企業 NLPNLP CVCV 多模態多模態 模型模型 參數量參數量 模型模型 參數量參數量 模型模型 參數量參數量 百度百度 ERNIE 3.0-Titan 260B VIMER-UFO 2.0 17B ERNIE-

144、ViLG 2.0 24B 騰訊騰訊 HunYuan-NLP 1T HunYuan-vcr-HunYuan_tvr-阿里阿里 AliceMind-Plug 27B 通義-視覺-M6 10T 華為華為 盤古語義大模型 200B 盤古視覺大模型 3B 盤古多模態大模型-OpenAIOpenAI GPT-3 175B Image GPT 6.8B GPT-4 1800B 谷歌谷歌 PaLM-2 340B V-MoE 15B PaLM-E 562B ViT-22B 22B 微軟微軟 Turing ULR v6 5.4B Swin Transformer V2 3B BEiT-3 1.9B 資料來源：公開

145、信息，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）67/163 二、大規模數據集管理二、大規模數據集管理數據集作為數據資源的核心組成部分，是指經過專業化設計、采集、清洗、標注和管理，生產出來的專供人工智能算法模型訓練的數據。大數據的核心始終是面向海量數據的存儲、計算、處理等基礎技術。人形機器人大規模數據集管理關鍵技術包括數據采集、標注、存儲、檢索和應用等方面。而云計算作為一種分布式計算技術，可以為這些關鍵技術提供強大的支持。以下是云計算在人形機器人大規模數據集管理中的應用：數據存儲和管理數據存儲和管理：云計算提供了大規模的存儲和計算資源，可以用來存儲人形機器人

146、采集的大量感知數據和標注數據。通過云計算平臺，可以實現數據的集中管理和備份，保證數據的安全性和可靠性。數據處理和分析數據處理和分析：云計算可以提供強大的計算能力，支持大規模數據的處理和分析。通過云計算平臺，可以使用各種人工智能算法對感知數據進行處理和應用，例如目標檢測、圖像分割、姿態估計等任務。數據檢索和共享數據檢索和共享：云計算可以提供高效的數據檢索和共享功能，方便人形機器人快速檢索和應用數據。通過云計算平臺，可以實現基于關鍵字、圖片、語音等多種方式的檢索方式，同時保證檢索結果的準確性和實時性。此外，云計算還可以實現數據的共享和協同處理，方便多個機器人之間進行數據交互和協作。數據安全和隱私保

147、護數據安全和隱私保護：云計算提供了數據加密、訪問控制等安全機制，可以保護人形機器人數據的安全和隱私。通過云計算平臺，可以對數據進行加密存儲和處理，同時設置訪問權限和身份驗證，保證數據的安全性和完整性?？偟膩碚f，云計算在人形機器人大規模數據集管理中具有重要的作用。通過云計算平臺，可以實現數據的集中管理、高效處理、快速檢索和安全保護，為人形機器人的智能化提供有力支持。未來，隨著技術的不斷進步和應用的不斷拓展，云計算將在人形機器人大規模數據集管理中得到更廣泛的應用。三、三、云邊端一體計算架構云邊端一體計算架構人形機器人的云邊端一體計算架構是指將云計算、邊緣計算和終端計算相結合，構建一個高效、協同的計

148、算架構，以滿足人形機器人在各種應用場景下的需求。在該架構中，云計算負責大規模數據的存儲、管理和分析，提供強大的計算能力和算法支持；邊緣計算則負責處理靠近機器人終端的數據，減少數據傳輸延遲，提高實時性；終端 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）68/163 計算則負責機器人自身的感知、決策和控制任務。具體而言，云邊端一體計算架構包括以下幾個部分：云計算平臺云計算平臺：提供大規模的存儲和計算資源，用于存儲和管理人形機器人采集的大量感知數據和標注數據。云計算平臺還可以提供各種人工智能算法和工具，支持數據的分析和挖掘。邊緣計算節點邊緣計算節點：部署在機器人附近或網絡邊緣的計算節點，負責處理機器人產

149、生的實時數據。邊緣計算節點可以減少數據傳輸延遲和網絡擁塞，提高機器人的響應速度和實時性。同時，邊緣計算節點還可以執行一些輕量級的計算任務，減輕云計算平臺的負擔。終端計算設備終端計算設備：人形機器人自身搭載的計算機和傳感器等設備，負責機器人的感知、決策和控制任務。終端計算設備需要具備高性能的計算能力和豐富的接口，以支持各種復雜的應用場景。在云邊端一體計算架構中，云計算、邊緣計算和終端計算之間需要進行高效的協同和通信。例如，機器人可以將采集的感知數據上傳至邊緣計算節點進行處理，然后將處理結果上傳至云計算平臺進行進一步的分析和挖掘；同時，云計算平臺也可以將訓練好的模型下發至邊緣計算節點或終端計算設備

150、，以支持機器人的實時決策和控制。云邊端一體計算架構可以實現云計算、邊緣計算和終端計算的高效協同和互補，為人形機器人提供更強大、更靈活的計算能力，從而滿足其在各種應用場景下的需求。四、人四、人-機機-環境共融交互環境共融交互人形機器人需要具備對人類意圖的認知和理解能力，以便與人類進行自然交互。這需要利用人工智能和人機交互技術，對人類語言、手勢、情感等信息進行處理和分析，以實現人形機器人對人類意圖的準確理解和響應。其次，人形機器人需要與環境進行交互，以實現與環境的協同作業。這需要利用傳感器技術、環境建模技術和自主導航技術等，使人形機器人能夠感知環境信息、構建環境模型、進行路徑規劃和動作規劃等。此外

151、，人形機器人還需要具備群體智能和協作能力，以便與多個機器人進行協同作業。這需要利用群體智能和協同控制等技術，實現機器人之間的信息共享、任務分配、動作協調等。人形機器人的環境建模技術是其實現與環境交互和適應的基礎。環境建模技術將感知到的環境信息進行整合和表示，以便機器人可以對環境進行模擬、預測和規劃，實現各種任務。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）69/163 在環境建模過程中，機器人需要利用各種傳感器來獲取環境信息，如激光雷達、攝像頭、超聲波傳感器等。這些傳感器可以幫助機器人獲取環境的三維信息、紋理信息、距離信息等，從而構建出更加準確的環境模型。為了提高環境建模的效率和精度，機器人還需要

152、利用計算機視覺和機器學習等技術對獲取的環境信息進行處理和分析。例如，可以利用計算機視覺技術對圖像和視頻數據進行處理，提取出場景中的特征和物體，從而實現對環境的準確建模。五、五、具身智能控制平臺架構具身智能控制平臺架構傳統 X86+AI 芯片的具身智能控制平臺雖然在一定程度上能夠實現機器人的運動控制和智能決策，但仍然存在一些顯著的缺點。在性能上，傳統的 X86 架構在處理復雜任務時會遇到瓶頸，尤其是在實時性要求較高的情況下。AI 芯片雖然擅長進行深度學習等計算任務，但由于其與 X86 之間的數據傳輸通常通過網絡實現，網絡阻塞與通訊非實時同步的問題難以規避，這可能導致計算結果的傳遞延遲，影響機器人

153、的實時響應能力。從穩定性方面來看，開源的實時 RT-Linux 系統在機器人運行多個程序時會出現較大的抖動，這可能導致運動控制的不穩定。此外，開源的 EtherCAT 協議?？赡艽嬖诠δ苋笔Ш托阅茌^差的問題，這可能對伺服從站的兼容性與穩定性構成不可控因素。由于 X86 和 AI 芯片分別負責不同的任務，它們之間的協同工作需要良好的整合。然而，現有的解決方案往往需要在不同平臺或芯片間進行切換和整合，這不僅增加了系統的復雜性，還可能導致性能下降和延時增加。從手眼協調的角度來看，傳統 X86+AI 芯片控制器可能無法滿足全身 60 多個運動關節的高性能控制需求。由于實時性和穩定性的限制，機器人的手眼

154、協調可能受到影響，這在一定程度上限制了機器人在復雜環境中的應用。多模態感知的使用使得機器人能夠獲取更加豐富和準確的環境信息，而基于 GPU 的識別過程則能夠迅速對這些信息進行處理和分析。多模態傳感器，多模態傳感器，包括高分辨率攝像頭、2D、3D 相機、雙目攝像頭等。它們能夠捕捉環境中的視覺信息，包括顏色、形狀、紋理和深度等，為機器人提供關于周圍環境的詳細數據。聽覺傳感器（麥克風）用于接收聲音信號，并轉換為可處理的電信號。機器人可以通過聽覺傳感器識別語音命令、環境噪音以及其它聲音線索，實現與人類的交互或對環境中的聲音事件作出響應。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）70/163 觸覺傳感器這

155、類傳感器能夠檢測物體表面的觸感信息，比如壓力、溫度等。觸覺傳感器對于機器人來說尤為重要，可以幫助它們實現精細操作、物體抓取和姿態感知等功能。結合了加速度計、陀螺儀和磁力計等傳感器，用于測量和跟蹤機器人的運動狀態，包括姿態、速度和加速度等。這些信息對于機器人的導航、平衡和動作控制至關重要。激光雷達（LiDAR）通過發射激光束并測量其反射回來的時間，來獲取周圍環境的三維點云數據。紅外傳感器能夠檢測紅外輻射，對于夜視、溫度測量和物體檢測等任務十分有用。氣味傳感器用于檢測環境中的氣味分子，可以用于空氣質量監測、食品安全檢測以及機器人通過氣味識別物體等應用。GPU 在具身智能控制平臺架構中扮演著大腦的角

156、色。它具備強大的計算能力和多模態感知監測能力，能夠接收并處理來自各種傳感器的信息，如視覺、觸覺、聲音等。通過對這些信息的綜合分析，GPU 能夠識別生成高層級的行為，為系統的運動規劃提供指導。CPU 在具身智能控制平臺架構中扮演著小腦的角色。它負責將 GPU 生成的高層級行為決策轉換成低層級的系統命令。CPU 根據期望目標點，計算出相應的控制參數，如轉速、位置信號等，并將這些參數傳遞給執行機構，以實現對系統的精確控制。CPU 還具備強大的數據處理能力和實時性能，能夠確保在復雜環境中對系統進行快速、準確的控制。在具身智能控制中，ETherCAT 通信確保了機器人能夠快速、準確地執行決策，實現全身關

157、節的協同運動。然而，單主站在控制多關節運動時確實存在問題，尤其是在需要同時控制 40-60 個關節的運動并保持高實時性和穩定性的情況下。只有一個主站設備負責發起通信和控制從站設備，性能瓶頸是一個明顯的問題。由于只有一個主站負責所有通信任務，當從站設備數量較多或者數據量較大時，主站可能會成為性能瓶頸，限制整個系統的通信速率和實時性?？煽啃院头€定性也是單主站結構面臨的挑戰。如果主站設備出現故障或性能下降，整個系統可能會受到影響，甚至導致系統癱瘓。單主站結構也可能增加系統的單點故障風險。從擴展性和靈活性的角度來看，單主站結構也存在一定局限性。隨著系統規模的擴大和功能的增加，可能需要更多的主站設備來分

158、擔通信和控制任務，以提高系統的整體性能。然而，在單主站結構下，這通常需要對整個系統進行重新設計和部署，增加了成本和復雜性。MIT 在論文Humanoid Locomotion as Next Token Prediction中研究提出的用Transformer token 形式來訓練決策大模型，讓 GPU 進行思考后由 CPU 進行決策的方法，確實為具身智能的端到端實現提供了一種創新性的落地可能性。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）71/163 GPU 首先收集環境信息、歷史軌跡數據以及機器人的狀態信息。這些數據被用于作為Transformer 模型的輸入。為了將這些數據輸入到 Tran

159、sformer 模型中，GPU 需要將它們轉換為一系列的 Token。Token 是模型能夠理解和處理的基本數據單元。這一步驟通常涉及到數據的編碼和特征提取。GPU 使用 Transformer 模型，通過自注意力機制和編碼器-解碼器結構，學習并生成軌跡。在訓練階段，模型通過優化算法調整內部參數以最小化預測軌跡與實際軌跡之間的差異。一旦模型訓練完成，GPU 可以使用該模型進行軌跡生成。一旦模型訓練完成，GPU 將其加載到 GPU 內存中，以便在 CUDA 環境中執行。在模型推理階段，CUDA 能夠利用 GPU 的并行計算能力加速模型的執行。GPU 將輸入數據傳遞到 GPU 上，并利用 CUDA

160、 進行高效的矩陣運算和神經網絡前向傳播。GPU 使用訓練好的模型生成軌跡后，還需要進行軌跡規劃以產生具體的插補點。這些插補點描述了機器人在不同時間點的位置和姿態。將規劃好的軌跡數據轉換為 EtherCAT 協議所需的格式，以確保數據能夠正確地在 EtherCAT 網絡中傳輸。通過 EtherCAT 多主站同步機制，GPU 將插補點數據同步釋放到所有關節鏈路中。各個關節將同時接收到相應的指令，并按照規劃好的軌跡進行運動。關節接收到指令后，開始執行相應的動作，從而驅動機器人按照生成的軌跡進行移動。實現基于多模態生成式 AI 與運動控制的完美融合。具身智能的發展是一個太過迅速的過程，從當前的階段到實

161、現 AGI（人工通用智能）和通用機器人，還有很長的路要走。在這個過程中，不僅需要不斷創新和探索新的技術思路，還需要同步發展相關的法律法規，以確保技術的健康發展與社會的和諧共處。第三節第三節 人形機器人“小腦”關鍵技術人形機器人“小腦”關鍵技術發展分析發展分析 人形機器人的“小腦”是指控制機器人運動的核心算法和控制系統，是由一系列算法和硬件設備組成。根據接收來自各種傳感器和執行器的信息，“小腦”及時調整機器人的運動狀態，旨在讓人形機器人能夠實現自主、精確和高效的運動控制及平衡調節，包括對機器人的姿態、位置、速度等參數的實時調整。同時還需要具有一定的學習和適應能力，以便能夠根據環境和任務的變化來調

162、整其控制策略。一、高保真系統建模與仿真技術一、高保真系統建模與仿真技術人形機器人的高保真系統建模與仿真是一種精確模擬人形機器人運動和行為的技術。這 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）72/163 種技術可以為人形機器人的設計、開發和優化提供重要的支持和參考。高保真系統建模與仿真的主要目標是建立與真實機器人盡可能一致的模型，以便更準確地模擬機器人的運動和行為。這需要考慮到機器人的物理屬性、運動學和動力學特性，以及各種傳感器和執行器的性能。在建立高保真系統模型之后，可以使用仿真軟件進行仿真測試。通過模擬不同的環境和任務，可以評估機器人的性能和表現，并對其進行優化和改進。這種仿真測試可以大大減

163、少實際測試和實驗的時間和成本，同時也可以避免一些潛在的風險和危險。高保真系統建模與仿真在人形機器人的應用中具有以下優點：高保真系統建模與仿真在人形機器人的應用中具有以下優點：預測性預測性：通過高保真系統建模與仿真，可以預測機器人在各種環境和任務下的性能和表現，從而提前發現和解決潛在的問題。優化性優化性：通過仿真測試，可以對機器人的設計和參數進行優化，提高機器人的性能和效率。降低成本降低成本：高保真系統建模與仿真可以大大減少實際測試和實驗的時間和成本，降低研發成本。提高安全性提高安全性：通過仿真測試，可以評估機器人的安全性能和風險，并對其進行改進，提高機器人的安全性。二、多體動力學建模與在線行為

164、控制二、多體動力學建模與在線行為控制人形機器人的多體動力學建模與在線行為控制是實現機器人精確運動的關鍵技術之一。通過這些技術的應用，可以使人形機器人更好地適應各種復雜的環境和任務，提高其性能和效率。多體動力學建模主要關注機器人整體的運動學和動力學特性，通過建立機器人各部分之間的相互作用關系，預測機器人在各種環境下的運動軌跡和姿態。這種建模方法可以為人形機器人的運動控制提供重要的指導和參考。在線行為控制則是在機器人運動學模型的基礎上，根據環境信息和任務需求，實時生成合適的運動軌跡和動作序列。這種控制方法需要考慮到機器人的動態特性和環境變化，以保證機器人在各種環境和條件下都能夠穩定、準確地完成預期

165、的運動。在實際應用中，多體動力學建模與在線行為控制是相輔相成的。通過多體動力學建模，可以預測機器人在不同環境和任務下的運動軌跡和姿態，為在線行為控制提供重要的參考和依據。同時，在線行為控制可以根據環境和任務需求，實時調整機器人的運動軌跡和姿態，中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）73/163 保證機器人的運動性能和適應性。三、三、全身協同運動自主學習全身協同運動自主學習人形機器人的全身動力學控制主要涉及機器人在運動過程中的力學特性和控制策略。動力學控制的目標是了解機器人在運動過程中所受到的力和力矩的產生、傳遞和控制機制，以提高機器人的動態性能和軌跡跟蹤精度。全身協同運動自主學習通常涉及機器

166、人的感知、學習和控制等多個方面。首先，機器人需要具備感知能力，能夠獲取自身的運動狀態和周圍環境的信息。這可以通過各種傳感器來實現，例如姿態傳感器、速度傳感器和碰撞傳感器等。其次，機器人需要具備學習能力，能夠從自身的運動數據和環境信息中提取有用的特征，并建立相應的模型。機器學習算法，如深度學習、強化學習等，被廣泛應用于這一領域。通過這些算法，機器人可以不斷優化自身的運動參數，提高運動的協調性和穩定性。最后，機器人需要具備控制能力，能夠根據自身的運動狀態和目標位置來調整各關節的運動。這通常涉及到復雜的動力學計算和優化算法，以確保機器人的運動既準確又高效。實現全身協同運動自主學習需要多方面的技術支持

167、，包括傳感器技術、機器學習算法和控制算法等。同時，還需要考慮如何提高機器人的適應性和魯棒性，以便在復雜的環境中實現穩定和可靠的自主運動。第四節第四節 人形機器人“機器肢”關鍵技術人形機器人“機器肢”關鍵技術發展分析發展分析 人形機器人的“機器肢”是指機器人肢體（包括機械臂、靈巧手和腿足等）部分，“機器肢”通常具有多個關節和自由度，可以完成復雜的動作，它們可以抓取和移動物體，進行精細操作，如裝配、搬運、包裝等?！皺C器肢”的設計和功能取決于機器人的應用領域和需求，需要具備高度的靈活性、自由度以及力量和穩定性，可以執行復雜的動作，重物搬運或抗沖擊等任務。此外，“機器肢”還配備各種傳感器和智能技術，以

168、實現精確的運動控制和感知能力。這些技術可以包括機器視覺、運動控制、力傳感器等，使“機器肢”能夠更好地適應不同的環境和任務需求。人形機器人肢體的設計還需要充分考慮人體力學的特征和運動機理，其動力學模型需要考慮機器人的質量分布、慣性、重力等因素，以及關節的約束和驅動力矩。在結構上，機器人需要具備與人類相似的骨骼結構和關節配置，以便能夠模擬人類的動作。在控制上，機器 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）74/163 人需要具備與人類相似的神經控制系統，以便能夠協調肌肉的運動和力量輸出。一、剛柔耦合仿生傳動機構一、剛柔耦合仿生傳動機構人形機器人的剛柔耦合仿生傳動機構是融合了機械工程、材料科學、生物

169、力學和先進控制理論的跨學科成果，旨在通過高度擬真的方式賦予機器人更加自然、流暢和安全的操作能力。人形機器人的剛柔耦合仿生傳動機構關鍵技術主要體現在以下幾個方面：人形機器人的剛柔耦合仿生傳動機構關鍵技術主要體現在以下幾個方面：n 多自由度設計多自由度設計：剛柔耦合傳動機構通常在設計上模仿人體關節的復雜性，包括多個旋轉和移動自由度。這種設計允許機器人手指、手腕乃至全身各部位實現類似人類的靈活運動。n 剛性與柔性結合剛性與柔性結合：在傳動機構中，剛性部分提供結構支撐和精確控制，例如使用電動機或液壓缸驅動的剛性連桿系統。柔性部分則模擬人體組織如肌肉、肌腱和皮膚等的彈性變形，利用材料的彈性和可變形性來吸

170、收沖擊、增強適應性和安全性。n 智能材料應用智能材料應用：采用智能材料（如形狀記憶合金、壓電材料、電磁致動器）構建柔性部件，使機器人能夠在特定條件下改變其形態或硬度，以實現更接近生物體的動態響應。n 力感知與反饋控制力感知與反饋控制：結合傳感器技術，實時獲取關節力矩、速度和位置信息，形成閉環控制系統。通過仿生力反饋機制，機器人可以像人手那樣根據接觸物體時感受到的力大小和方向調整握持力度和動作姿態。n 建模與仿真優化：建模與仿真優化：建立剛柔耦合系統的動力學模型，并通過計算機仿真對傳動機構進行性能優化。這有助于理解并改進結構的動力學行為，提高整體的穩定性和效率。n 協同控制策略：協同控制策略：剛

171、柔耦合仿生傳動機構要求開發高級的控制算法，使得機器人能有效協調各個關節之間的運動關系，實現在抓取、操作和行走等過程中自然且準確的動作表現。n 生物力學原理借鑒：生物力學原理借鑒：研究人員深入研究生物力學原理，將生物體中的高效能量傳遞、力量分布和負載平衡機制應用于機器人設計中，從而提升傳動機構的效能和耐久性。二、高緊湊四肢結構二、高緊湊四肢結構人形機器人的高緊湊機器人四肢結構是一種先進的設計理念，通過采用模塊化設計、輕量化材料、高效傳動機構、緊湊的關節設計和先進的控制系統等技術手段，可以實現機器人的高緊湊、輕巧和靈活的設計目標。這種設計可以提高機器人的機動性和能源效率，使其更加適應各種復雜和未知

172、的環境。這種結構通常采用以下設計原則：中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）75/163 n 模塊化設計：模塊化設計：將機器人的四肢劃分為多個模塊，每個模塊具有特定的功能和結構。這種設計方法可以使機器人的四肢更加緊湊，同時方便生產和維護。n 輕量化材料：輕量化材料：采用輕質材料，如鋁合金、碳纖維等，可以顯著降低機器人的重量，同時保持足夠的強度和穩定性。這些材料還可以提高機器人的機動性和靈活性。n 高效傳動機構：高效傳動機構：為了實現機器人的高緊湊設計，需要采用高效的傳動機構，如齒輪、鏈條、傳動帶等。這些機構可以有效地傳遞動力，同時減小機器人的整體尺寸和重量。n 關節設計：關節設計：機器人的關

173、節是實現其運動的關鍵部件。高緊湊的機器人四肢結構需要采用緊湊的關節設計，如旋轉關節、球形關節等。這些關節可以減小機器人的整體尺寸和重量，同時提高機器人的靈活性和穩定性。n 控制系統：控制系統：為了實現機器人的高緊湊設計，需要采用先進的控制系統?？刂葡到y需要協調機器人的各個關節的運動，實現高效的控制和操作。這種控制系統可以顯著提高機器人的機動性和靈活性。三、靈巧手設計三、靈巧手設計人形機器人靈巧手是模仿人類手部結構與功能的高復雜度機械裝置，其關鍵技術主要包括以下幾個方面：n 深度仿生技術：深度仿生技術：人形機器人的靈巧手需要具備像人手一樣的靈活性、精巧性和功能多樣性。這需要從外形、內在結構、驅動

174、和傳動原理等多個方面進行深度仿生，使機器手能夠模擬人類手指的復雜運動，實現抓取、操作和感知等多種功能。n 柔性感知技術：柔性感知技術：人手的感知能力使其能夠適應各種形狀和尺寸的物體，實現精細的操作和抓取。為了實現這一功能，人形機器人靈巧手需要配備能夠感知外界信息的傳感器，并將這些信息反饋給機器人的控制系統，以便機器人能夠根據實際情況進行實時的調整和控制。n 機器學習技術：機器學習技術：為了讓人形機器人靈巧手能夠像人類一樣具有學習和自適應的能力，需要進行大量的訓練和優化。機器學習技術可以幫助機器人通過不斷的學習和調整，提高其操作和抓取的準確性和穩定性，使其能夠適應各種復雜和未知的環境。n 控制系

175、統技術：控制系統技術：人形機器人靈巧手的控制系統是其實現各種功能的核心?？刂葡到y需要協調機器人的各個手指的運動，以及與機器人的其他系統的協同工作。這需要高精度的控制算法和優化技術，以保證機器手的穩定性和精度。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）76/163 第五節第五節 人形機器人“機器體”關鍵技術人形機器人“機器體”關鍵技術發展分析發展分析 人形機器人的“機器體”指的是機器人的主體結構，人形機器人通常具有仿人類的頭部、軀干、四肢以及面部表情等特征，能夠實現人類的基本動作和姿態，如行走、跑跳、抓取、操作等。人形機器人“機器體”通常采用高精度傳感器、控制器和執行器等技術，來實現機器人的感知、

176、決策和動作等功能。它可以通過各種傳感器來感知環境、檢測自身狀態和接收指令等信息，通過控制器進行信息處理和決策，再通過執行器實現各種動作和姿態。在材料方面，機器體通常采用金屬、碳纖維和復合材料等。金屬材料如鋁合金、鈦合金和鋼材具有較高的強度和剛性，適用于需要承受較大負載的部位；碳纖維和復合材料則具有較低的重量和良好的耐腐蝕性，適用于需要輕量化的部位。在制造方面，機器體通常采用數控加工、3D 打印等技術進行制造。數控加工可以實現對復雜形狀和高精度要求的加工，而 3D 打印則可以快速制造出復雜的結構，縮短研發周期。一、一、結構結構拓撲優化拓撲優化設計設計輕量化技術是指在滿足結構性能需求的前提下，通過

177、對材料、結構和制造工藝等方面的優化，減少結構質量的技術。輕量化技術主要分為材料輕量化和結構輕量化。材料輕量化是開發和利用新型輕質材料來制造零部件的技術，如目前廣泛用于航空航天飛行器結構的碳纖維復合材料以及鎂鋁等各類輕質合金。結構輕量化是指通過調控零件可設計區域的形狀、尺寸及材料分布，降低整體質量的技術，主要包括仿生結構設計、胞元結構設計以及拓撲優化設計等。拓撲優化是一種廣泛應用于機器人結構設計的輕量化設計方法，旨在尋求材料的最優分布方式，使得在給定約束下，達到結構的某種性能要求。近年來，以機器學習為代表的人工智能方法的迅猛發展，成為拓撲優化最具有發展前景的新學科方向。通過將人工智能算法與拓撲優

178、化框架結合，使得拓撲優化的效率大幅提高，同時也為實時拓撲優化的實現提供了可能。通過結合智能優化算法、機器學習和深度學習等技術，可以對機器人骨架結構進行優化設計，提高機器人的性能和適應性，為人形機器人在各種復雜環境和任務中的應用提供有力支持。二二、高強度輕量化新材料高強度輕量化新材料人形機器人需要具備輕量化和高強度的材料，以便實現靈活的運動和承受外部沖擊。目前，新型材料如碳纖維、鈦合金等被廣泛應用于人形機器人的制造中，這些材料不僅輕巧耐 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）77/163 用，而且具有高強度和抗疲勞性能。高強度輕量化新材料的應用可以提高人形機器人的強度和剛度，同時減輕其重量，從

179、而提高機器人的機動性和能效。這對于人形機器人的運動性能和動態特性有著至關重要的影響。2023 年 12 月，特斯拉展示了 Optimus-Gen2 二代人形機器人，通過改用了大量 PEEK 樹脂以達到減重目的。PEEK 材料是一種高性能的聚合物材料，具有優異的機械性能、耐高溫和化學穩定性等特點。由于其良好的機械性能和耐久性，PEEK 材料在人形機器人的制造中具有廣泛的應用前景。例如，可以使用 PEEK 材料制造機器人的關節、肌肉和其他結構，這些結構需要承受高強度的力和具有耐久性。三三、復雜身體結構增材制造復雜身體結構增材制造技術技術由于人形機器人需要模擬人類的動作和姿態，關節數量和種類較多，意

180、味著機器人的身體結構需要與人類的身體結構相類似，包括骨骼、肌肉、韌帶等多個方面。這種仿生設計使得人形機器人的身體結構更加復雜。增材制造，也稱為 3D 打印，波士頓動力公司使用 3D 打印技術制造了 Atlas 機器人的腿部結構以及液壓動力單元部件。這種制造方法有助于實現復雜形狀的高精度制造，并且可以快速地制造出原型和零件，加速產品開發過程。同時，3D 打印還可以減少生產過程中的模具和夾具成本，提高生產效率并降低生產成本。這種技術的應用使得波士頓動力公司能夠更好地優化 Atlas 機器人的設計和性能，以滿足各種復雜任務的需求。增材制造技術為人形機器人的設計和生產提供了新的可能性，它通過逐層堆積材

181、料的方式來制造機器人身體結構。這種制造技術具有以下優點：高度定制化高度定制化：增材制造技術可以根據具體需求，定制不同的機器人身體結構。這種定制化的制造方式使得機器人能夠更好地適應特定任務和環境。輕量化輕量化：增材制造技術可以使用更少的材料來制造機器人身體結構，從而實現輕量化。輕量化的機器人可以具有更好的機動性和能效。高精度高精度：增材制造技術可以制造出高精度的機器人身體結構，從而實現更精確的運動和更準確的感知。這種高精度制造方式有助于提高機器人的性能和穩定性。復雜的內部結構：復雜的內部結構：增材制造技術可以制造出復雜的機器人身體內部結構，從而實現更高效的動力傳輸和更精確的控制系統。這種復雜的內

182、部結構有助于提高機器人的性能和可靠性。結合增材制造技術和高強度輕量化材料，可以制造出具有高度仿生和逼真外觀的人形機 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）78/163 器人。通過數字化設計和增材制造，可以快速、準確地制造出各種形狀和結構的機器人身體部分，從而實現更高效、更靈活的生產。四、動力單元與能源管理技術四、動力單元與能源管理技術人形機器人的動力單元與能源管理技術是其核心組件和技術之一，它們決定了機器人能否高效、穩定地執行各種動作和任務，并維持長時間的自主運行能力。具體涉及以下幾個方面：動力單元動力單元：動力單元通常包括電動伺服驅動系統，由高性能電機（如直流伺服電機或交流伺服電機）、減速

183、器和編碼器等組成，為機器人各個關節提供精確的動力輸出，實現高精度的位置控制和力矩控制。高集成度的動力單元設計有助于減少體積、減輕重量以及優化能量傳遞效率。能源供應能源供應：能源主要來源于電池組，如鋰離子電池、燃料電池或其他新型儲能技術，要求具有高能量密度、長壽命、快速充電及安全性能良好等特點。為了滿足人形機器人長時間活動的需求，需要研發大容量、輕量化且能有效散熱的電池技術。能源管理技術能源管理技術：能源管理系統負責監控和分配整個機器人系統的電力需求，通過智能算法優化能源使用策略，確保在不同的工作負載條件下保持穩定的電源輸出。先進的能源管理技術可以實時監測電池狀態（如電量、溫度、健康狀況），并根

184、據機器人的運動模式、傳感器數據和其他操作參數進行動態調整，延長電池續航時間。能源回收與節能機制能源回收與節能機制：在某些情況下，例如機器人行走或做功時產生的動能可以通過制動或反向驅動的方式部分回收，轉化為電能存儲起來，實現能量循環利用，提高整體能效。熱管理熱管理：動力單元和電池在高功率運行下會產生大量熱量，因此高效的熱管理技術至關重要，這包括散熱設計、主動冷卻系統等，以保證硬件組件在適宜的工作溫度范圍內，避免過熱帶來的安全隱患和性能下降。人形機器人在動力單元與能源管理技術的突破，對于提升機器人性能、擴大應用場景、降低運營成本等方面都起到了關鍵作用。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）79/

185、163 第第六六部分部分 市場篇市場篇 第第七七章章 人形機器人市場空間及發展趨勢分析人形機器人市場空間及發展趨勢分析 第一節第一節 全球人形機器人市場全球人形機器人市場規模規模預測預測及發展趨勢分析及發展趨勢分析 目前，全球人形機器人行業還處于技術探索的早期階段，尚未實現人形機器人的大規模應用?？紤]現有的技術發展、市場需求、政策環境等因素，我們可以根據現有數據和趨勢進行一些推測。從供給端來看，2024 年 1X Technologies、Agility Digit、優必選等人形機器人廠商將有望實現商業化落地，從其規劃的落地場景來看，工業制造及倉儲物流領域將率先實現應用。從滲透率的角度來看，人

186、形機器人在工業制造領域的應用前景呈現出積極態勢。盡管目前人形機器人技術主要還在研發階段和特定場景試用中，但隨著技術的不斷進步、成本的降低以及應用場景的拓展，預計未來幾年內其在多個下游領域的滲透率將逐步提升。通過測算人形機器人在不同領域的滲透率，GGII 預測，2024 年全球人形機器人市場規模為 10.17 億美元，到 2030 年全球人形機器人市場規模將達到 150 億美元，2024-2030 年CAGR 將超過 56%，全球人形機器人銷量將從 1.19 萬臺增長至 60.57 萬臺。圖表圖表 4949 20202424-20302030 年全球人形機器人市場空間測算年全球人形機器人市場空間

187、測算 全球工業領域人形機器人市場空間測算全球工業領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 全球工業機器人市場規模全球工業機器人市場規模(億美元億美元)244.61 273.96 306.84 343.66 384.90 431.08 482.81 全球工業機器人全球工業機器人年均復合年均復合增速預測增速預測(%)(%)12%全球工業領域人形機器人滲透率預測全球工業領域人形機器人滲透率預測（%）1.2%1.5%1.8%2.2%2.6%3.0%3.5%全球工業領域人形機器人市場空間預測全球工業領域人形機器人市場空間預測

188、(億美元億美元)2.94 4.11 5.52 7.56 10.01 12.93 16.90 全球服務領域人形機器人市場空間測算全球服務領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 全球服務機器人市場規模全球服務機器人市場規模(億美元億美元)339.06 423.83 529.79 662.23 827.79 1034.74 1293.42 全球服務機器人全球服務機器人年均復合年均復合增速預測增速預測(%)(%)25%中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）80/163 全球服務領域人形機器人滲透率預測全球服務領域人形機

189、器人滲透率預測（%）1.7%2.3%3.2%4.2%5.5%7.1%8.8%全球服務領域人形機器人市場空間預測全球服務領域人形機器人市場空間預測(億美元億美元)5.76 9.75 16.95 27.81 45.53 73.47 113.82 全球特種領域人形機器人市場空間測算全球特種領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 全球特種機器人全球特種機器人市場規模市場規模(億美元億美元)133.57 153.61 176.65 203.15 233.62 268.66 308.96 全球特種機器人全球特種機器人年均復合

190、年均復合增速預測增速預測(%)(%)15%全球特種領域滲透率預測（全球特種領域滲透率預測（%）1.1%1.6%2.2%3.0%4.0%5.3%6.7%全球特種領域人形機器人市場空間預測全球特種領域人形機器人市場空間預測(億美元億美元)1.47 2.46 3.89 6.09 9.34 14.24 20.70 全球人形機器人市場空間測算全球人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 全球人形機器人市場規模預測全球人形機器人市場規模預測(億美元億美元)10.17 16.32 26.36 41.47 64.88 100.64 1

191、51.42 全球人形機器人均價預測全球人形機器人均價預測(萬美元萬美元)8.57 6.26 5.03 4.17 3.56 3.15 2.50 全球人形機器人銷量預測全球人形機器人銷量預測(臺臺)11867 26070 52405 99448 182247 319492 605680 數據來源：高工機器人產業研究所（GGII）注：人形機器人的實際市場空間及在各領域的滲透率可能會受到多種因素的影響，包括但不限于技術創新速度、市場需求變化、政策法規環境、市場競爭格局以及成本效益比等，下同。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）81/163 第二節第二節 中國人形機器人市場規模預測中國人形機器人市場

192、規模預測及及發展趨勢分析發展趨勢分析 中國已經連續多年穩居全球最大的工業機器人消費國和生產國的位置。在工業自動化、智能制造戰略的推動下，中國市場需求旺盛，尤其是在汽車制造、電子設備、金屬制品、食品加工等眾多領域中，工業機器人的應用大幅度增加。同時，中國政府對于機器人產業給予了高度重視與政策扶持，這促進了國內機器人產業鏈的快速發展，包括核心零部件的研發制造能力提升，以及整機系統的集成創新能力增強。此外，除了工業機器人市場外，服務機器人在中國的發展也非常迅速，涉及到家庭服務、醫療康復、教育娛樂、公共服務等多個應用場景。隨著技術進步和社會需求的變化，中國機器人市場呈現出多元化、智能化的特點，并且持續

193、保持著強勁的增長態勢?，F階段來看，中國人形機器人產業的發展將依托于政府的戰略引導和制度保障以及堅實的產業鏈基礎、巨大的內需市場和強大的技術研發實力，這都為人形機器人在中國的大規模應用創造了有利條件。不過，要達到大規模商業化應用的程度，還需克服多項技術和非技術難題。GGII 預測，中國在人形機器人賽道的年均增速將高于全球平均水平，2024 年中國人形機器人市場規模為 21.58 億元，到 2030 年將達到近 380 億元，2024-2030 年 CAGR 將超過61%，中國人形機器人銷量將從 0.40 萬臺左右增長至 27.12 萬臺。圖表圖表 5050 20202424-20302030 年

194、中國人形機器人市場空間測算年中國人形機器人市場空間測算 中國工業領域人形機器人市場空間測算中國工業領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 中國工業機器人市場規模中國工業機器人市場規模(億元億元)349.60 402.04 462.35 531.70 611.45 703.17 808.65 中國工業機器人中國工業機器人年均復合年均復合增速預測增速預測(%)(%)15%中國工業領域人形機器人滲透率預測中國工業領域人形機器人滲透率預測(%)(%)1.5%1.8%2.1%2.5%2.9%3.3%3.8%中國工業領域人形

195、機器人市場空間預測中國工業領域人形機器人市場空間預測(億元億元)5.24 7.24 9.71 13.29 17.73 23.20 30.73 中國服務領域人形機器人市場空間測算中國服務領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 中國服務機器人市場規模中國服務機器人市場規模(億元億元)697.32 906.52 1178.47 1532.0 1991.62 2589.10 3365.83 中國服務機器人中國服務機器人年均復合年均復合增速預測增速預測(%)(%)30%中國服務領域人形機器人滲透率預測中國服務領域人形機器人

196、滲透率預測(%)(%)1.9%2.5%3.4%4.4%5.7%7.3%9.0%中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）82/163 中國服務領域人形機器人市場空間預測中國服務領域人形機器人市場空間預測(億元億元)13.25 22.66 40.07 67.41 113.52 189.00 302.92 中國特種領域人形機器人市場空間測算中國特種領域人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 中國特種機器人中國特種機器人市場規模市場規模(億元億元)220.32 264.38 317.26 380.71 456.86 548.

197、23 657.87 中國特種機器人中國特種機器人年均復合年均復合增速預測增速預測(%)(%)20%中國特種領域滲透率預測中國特種領域滲透率預測(%)(%)1.4%1.7%2.3%3.3%4.3%5.6%7.0%中國特種領域人形機器人市場空間預測中國特種領域人形機器人市場空間預測(億元億元)3.08 4.49 7.30 12.56 19.64 30.70 46.05 中國人形機器人市場空間測算中國人形機器人市場空間測算 年份年份 2024E 2025F 2026F 2027F 2028F 2029F 2030F 中國人形機器人市場規模預測中國人形機器人市場規模預測(億元億元)21.58 34.3

198、9 57.07 93.26 150.90 242.91 379.70 中國人形機器人均價預測中國人形機器人均價預測(萬元萬元)54.00 40.00 30.00 25.00 20.00 17.50 14.00 中國人形機器人銷量預測中國人形機器人銷量預測(臺臺)3996 8597 19023 37304 75450 138805 271214 數據來源：高工機器人產業研究所（GGII）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）83/163 第第七七部分部分 應用前景篇應用前景篇 第第八八章章 人形機器人下游應用前景分析人形機器人下游應用前景分析 2023 年，人形機器人廠商在產品研發和市場布局上

199、瞄準了多個下游應用場景。從各家廠商應用規劃來看，中短期內，人形機器人將主要集中應用于工業制造、倉儲物流、民生服務及特種應用領域；中長期內，人形機器人的目標將是走進千家萬戶，為家庭場景提供相關服務。圖表圖表 5151 20232023 年全球主要人形機器人年全球主要人形機器人應用場景應用場景及及市場推廣計劃市場推廣計劃 機器人機器人產品產品 應用場景應用場景規劃規劃 市場推廣計劃市場推廣計劃 特斯拉特斯拉 OptimusOptimus 預計 2024 年將用于特斯拉工廠，做移動搬運、零部件裝配等工業級操作，之后擴展至家庭等更復雜環境中。2025-2027 年，預計 Optimus 可能將大規模量

200、產至百萬臺量級，單臺成本或將低于 2 萬美元。1X1X TechnologiesTechnologies EVEEVE（雙輪）（雙輪）主要應用于物流、零售和巡邏領域。2022 年向 ADTCommercial 交付了 140 臺機器人，應用于夜間巡邏工作，2023 年 1 月表示當年目標是部署 150-300 臺機器人。1X1X TechnologiesTechnologies NEONEO（雙足）（雙足）處理物流、制造、操作機械等工業任務，未來還可以提供清潔、整理家務以及為行動不便的個人提供支持、獲取物品和陪伴等日常生活服務。尚在研發中。Agility Agility DigitDigit

201、專為物流工作設計，目前主要用于搬運倉庫的手提袋、包裹，未來計劃應用于貨物卸載、配送等場景。Agility 在俄勒岡州塞勒姆的制造工廠，預計第一年的生產能力為數百臺 Digit 機器人，并有能力擴展到每年 1 萬多臺機器人。計劃 2024 年交付第一批 Digit，2025 年全面上市。宇樹宇樹科技科技 Unitree H1Unitree H1 生活場景為主。2023 年 Q4 小規模量產交付。達闥達闥科技科技 GingerGinger 迎賓導覽、商業促銷、節目表演、教育科研、養老陪護等領域。預計 2024 年發布，2025 年量產，2035 年提供全球化服務。傅利葉傅利葉智能智能 工業、康復、

202、居家、科研。一兩年量產交付，三年能靈巧完成通用任 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）84/163 GRGR-1 1 務，五至十年走入家庭。智元智元機器人機器人 遠征遠征 A1A1 先應用于 3C 制造，汽車制造等工業智造領域，隨后逐步走向家庭，協助工人、科研人員和家庭成員完成各種任務。計劃 2024 年商業化落地，先用于汽車、3C制造，再逐步走入家庭。小鵬小鵬 PX5PX5 優先在小鵬的工廠和銷售場景進行實地應用。仍處于早期階段。中國電科中國電科 2121 所所 電科機器人電科機器人 1 1 號號 智慧物流的搬運、分揀、配送的功能。預計 2024 年 Q1 投入到智慧物流生產場景中做應用

203、驗證。優必選優必選 Walker SWalker S 率先打造適用于汽車領域工業場景的人形機器人整機，未來還將逐步拓展至汽車零部件、3C、智慧物流等其他智能制造領域及應用場景。預計 24 年交付第一批 500 臺機器人，遠期規劃 1 萬臺。開普勒機器人開普勒機器人 K1K1、S1S1 和和 D1D1 教育科研、自動化生產線、智能搬運、環境巡檢、應急救援、戶外安全作業及高危環境作業等。預計 2024 年完成落地量產。資料來源：公開信息、各企業官網，高工機器人產業研究所（GGII）整理 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）85/163 第一節第一節 人形機器人在工業制造人形機器人在工業制造領域

204、領域的應用前景分析的應用前景分析 目前，人形機器人在工業制造與物流領域的應用仍處于起步階段，主要應用于一些高度自動化和智能化的企業。與工業機器人和移動機器人相比，人形機器人在某些特定場景下具有更好的適應性和靈活性，但在大規模應用方面仍受到成本、技術和市場接受度等因素的限制。!圖表圖表 5252 工業領域主要應用機器人類型工業領域主要應用機器人類型 !圖片來源：公開資料 人形機器人在工業制造與物流領域主要的挑戰如下：人形機器人在工業制造與物流領域主要的挑戰如下：!n 技術難點：人形機器人需要具備高精度、高速度和高穩定性的運動控制能力，以滿足各種生產任務的需求。此外，機器人還需要與其他設備和系統進

205、行協同作業，提高整體生產效率。!n 成本問題：人形機器人的研發和生產成本相對較高，尤其是在傳感器、執行器和控制系統等關鍵部件方面。這導致了人形機器人的市場價格偏高，產品價格遠遠高于工業機械臂、#$%&、復合機器人等非人形機器人方案和人機協作方案，影響其在工業制造與物流領域的普及。!n 法規與安全問題：在工業制造與物流領域，人形機器人需要遵守嚴格的安全規定，以降低與人類工人和其他設備的安全風險。這些法規可能會限制人形機器人的功能和應用范圍。!中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）86/163 圖表圖表 5353 2012017 7-2022023 3 年工業年工業/移動移動機器人機器人本體均價

206、本體均價（單位單位：萬元：萬元/臺臺）!數據來源：高工機器人產業研究所（#(）!一、一、汽車制造汽車制造目前，特斯拉、優必選、小米、小鵬、智元機器人等人形機器人廠商均已將目光聚集于工業制造領域，2024 年人形機器人將有望在汽車領域率先批量使用。人形機器人可以實現與傳統自動化設備的協同，在汽車生產上，可用于新能源汽車工廠裝配底盤、打螺絲，提升工廠智能化水平，實現復雜工業場景的無人化生產。特斯拉的人形機器人 Optimus 將率先應用于汽車制造領域，包括但不限于特斯拉的超級工廠內部，協助或替代人類完成重復性、危險性高的工作，預計 2024 年進行實用性測試，未來有望全面接管特斯拉汽車的生產。優必

207、選推出的工業版人形機器人 Walker S，將率先適用于汽車領域工業場景，未來還將逐步拓展至汽車零部件、3C、智慧物流等其他智能制造領域及應用場景，預計 24 年交付第一批 500 臺機器人，遠期規劃 1 萬臺。小米、小鵬則積極推進人形機器人在自有制造系統中的分階段落地。智元機器人遠征 A1 將首先面向工業場景，規劃在比亞迪工廠參與外觀檢測流程、進行裝配底盤等汽車裝配線上作業，未來將走向家用場景。二、二、3C電子制造電子制造在 3C 制造領域，智元機器人和優必選都致力于開發和應用人形機器人技術以提高生產效率、優化工作流程，并解決勞動力密集型環節的挑戰。13.9112.9311.9010.821

208、0.9611.2610.2014.7114.0213.1512.8712.2511.8811.020.002.004.006.008.0010.0012.0014.0016.002017201820192020202120222023工業機器人移動機器人 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）87/163 圖表圖表 5454 PCPC 產品制造層級與自動化技術難度分布產品制造層級與自動化技術難度分布 資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 人形機器人在 3C 電子制造領域的應用主要體現在以下幾個方面：精密裝配與操作精密裝配與操作：3C 電子產品如智能手機、筆記本電腦、智能穿

209、戴設備等，其內部結構復雜，包含大量微小精細的零部件。人形機器人通過高精度的機械臂和靈巧手，可以進行精準的抓取、放置、組裝等操作，完成電路板焊接、屏幕安裝、電池固定等精密裝配任務。柔性化生產線作業柔性化生產線作業：由于人形機器人具備類似人類的移動能力和關節靈活性，能夠適應不同的生產線布局和工位需求，實現產線的快速調整和重組，尤其適合多品種、小批量、快節奏的生產模式。物料搬運與物流管理物料搬運與物流管理：在倉庫管理和生產線物料供應環節，人形機器人可以高效地進行物料搬運、庫存盤點等工作，通過自動識別技術，準確無誤地將物料送達指定工位，提高供應鏈效率。質量檢測與維護質量檢測與維護：結合視覺識別、力感知

210、等先進技術，人形機器人可以執行產品的外觀檢查、功能測試等質量控制任務，同時也能對生產設備進行預防性維護和故障排查，降低停機時間。危險環境替代工作危險環境替代工作：在一些存在有毒有害物質或高溫高壓等惡劣環境中，如焊接、清洗等工序，人形機器人可替代人工，保障人員安全。協同工作與智慧工廠建設協同工作與智慧工廠建設：隨著物聯網、人工智能等技術的發展，人形機器人能與其他自動化設備無縫協作，共同構建智慧工廠，實現從原料入庫到成品出庫全過程的智能化、無人化生產。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）88/163 人形機器人在 3C 電子制造業的應用有助于提升產品質量、生產效率和安全性，對于推動產業升級和智

211、能制造具有重要意義。三、三、智慧物流智慧物流在智慧物流領域，1X Technologies、Agility Digit 和中國電科 21 所等廠商在嘗試利用人形機器人的優勢來解決傳統物流難題，推動行業向更加智能化和自動化的方向發展。人形機器人在智慧物流領域的應用正日益凸顯其價值，主要體現在以下幾個方面：倉儲管理與揀選倉儲管理與揀選：人形機器人可以靈活地在貨架間移動，利用視覺識別和深度學習技術精準定位和抓取貨物，實現智能揀選。例如，在大型電商倉庫中，人形機器人能根據訂單信息高效完成商品的分揀、打包工作。搬運與裝卸搬運與裝卸：利用人形機器人的力量與靈活性，能夠進行重物搬運以及復雜環境下的貨物裝卸作

212、業，減輕工作人員的體力負擔，并在高架庫、窄巷道等特殊環境下替代人力操作。自主導航與調度自主導航與調度：配備先進的傳感器和自主導航系統的人形機器人可以在復雜的倉庫環境中實現自主路徑規劃和避障行駛，同時通過中央管理系統實時調度，提高整體作業效率。最后一公里配送最后一公里配送：在快遞和外賣行業，人形機器人或類人形的遞送機器人可以將包裹直接送達消費者手中，尤其適合于公寓樓、辦公區等場所的室內遞送服務，提供更便捷的終端交付體驗。應急處理與異常檢測應急處理與異常檢測：在物流過程中遇到突發狀況時，如庫存異常、設備故障等問題，人形機器人可及時響應并采取相應措施，協助維護物流系統的正常運行?？蛻舴战换タ蛻舴?/p>

213、交互：部分人形機器人具備良好的人機交互能力，可以用于接待客戶、解答疑問、指導操作等服務場景，提升物流服務質量。人形機器人在工業制造與物流領域有著廣闊的發展前景，但從現階段技術發展來看，人形機器人仍面臨的問題包括以下幾個方面：技術難度高技術難度高：人形機器人需要具備高度仿生的關節、肌肉和感知系統，以實現類似人類的各種動作和姿態。這需要解決許多復雜的技術問題，如機器人的自由度、動力系統、控制算法等。同時，人形機器人還需要具備高度的自主性和智能性，以便能夠適應各種復雜的工業環境和任務。制造和維護成本高制造和維護成本高：人形機器人的制造需要高精度和高可靠性的零部件，如傳感器、執行器、控制器等，因此其制

214、造成本較高。同時，由于人形機器人的結構和控制系統較為復雜，其維護成本也較高。此外，人形機器人還需要進行大量的調試和校準，以確保其性能和精度。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）89/163 安全性問題安全性問題：人形機器人在工業制造和物流領域的應用需要保證其安全性和可靠性，以避免對人員和貨物造成損害。由于人形機器人的運動系統較為復雜，其存在一定的安全風險，如碰撞、跌落等。因此，需要采取有效的安全措施和技術手段，以降低風險和提高安全性。適應性和靈活性不足適應性和靈活性不足：人形機器人在工業制造和物流領域的應用需要具備高度的適應性和靈活性，以應對不同的環境和任務。然而，目前的人形機器人在這方面

215、還存在一定的不足，如對不同地形和環境的適應性較差、對不同貨物的處理能力有限等。法律法規和標準缺失：目前，關于人形機器人的法律法規和標準還存在一定的缺失，這制約了人形機器人在工業制造和物流領域的應用和發展。例如，對于人形機器人的安全性能、可靠性等方面的標準尚未建立，這使得其在實際應用中存在一定的法律風險。第二節第二節 人形機器人在服務人形機器人在服務領域領域的應用前景分析的應用前景分析 隨著人工智能、機器學習和傳感器技術的快速發展，以及人們對便捷生活需求的不斷提高，人形機器人將在服務、娛樂、醫療、養老等領域發揮重要作用。從供給端角度來看，目前人形機器人在民生服務領域有落地計劃的廠商包括達闥科技、

216、宇樹科技、傅利葉智能、開普勒機器人及優必選等。人形機器人有望在以下幾個方面實現更高的滲透率：一、家庭服務一、家庭服務與陪伴與陪伴作為陪伴型機器人，人形機器人能提供家政、教育、娛樂等多種服務，如照顧老人與兒童、進行簡單的家務勞動、輔導孩子學習等。隨著老齡化社會問題日益凸顯以及家庭結構的變化，這類需求將會持續增長，進而提高人形機器人在家用市場的滲透率。人形機器人在家庭服務與陪伴領域的作用和優勢如下：n 外形與人類相似：人形機器人的外觀設計接近人類，使得家庭成員更容易與其互動和建立聯系。這種親切感有助于加強機器人與用戶之間的情感紐帶，更易被家庭用戶接受。!n 自然交互能力：人形機器人具備文字、語音、

217、視覺等多模態交互的能力，可以與家庭成員進行流暢的對話。這種交互方式類似于人與人之間的溝通，使得機器人更易于被接受，并能提供有針對性的服務。!n 學習能力：人形機器人具有環境感知和深度學習的能力，可以通過觀察和交互不斷學習和優化其行為。這使得機器人能夠適應家庭環境的變化，為用戶提供更加個性化和智能化的服務。!中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）90/163 n 多功能集成：人形機器人集多種功能為一體，如家務助手、娛樂伙伴、健康監測、安全保障等，能夠滿足家庭成員在生活、學習和工作等方面的多樣化需求，提高家庭生活質量。!當前，人形機器人在家庭服務與陪伴領域的應用仍處于起步階段，主要集中在提供基本

218、陪伴、娛樂互動和簡單家務服務。例如日本的 Softbank 公司推出的 Pepper 機器人和美國的Jibo 機器人，這些機器人能夠進行語音交流、表情識別、情感分析等，為用戶提供陪伴和簡單的家庭服務。但目前市面上的人形機器人功能仍然相對有限，尚未廣泛應用于家庭環境。二、二、醫療醫療保健與康復保健與康復醫療保健與健康領域的基本面表現為不斷增長的全球醫療和康復需求。隨著人口老齡化、慢性病發病率上升以及新型疾病的出現，醫療系統面臨著極大的壓力。當前行業主要的痛點包括醫護人員短缺、醫療資源分布不均衡和醫療成本高昂等。根據中華人民共和國國家衛生健康委員會的數據，60 歲及以上的老年人口預期將于2022

219、年至 2035 年持續增長，并將于 2030 年達到 4 億人，占 2035 年總人口的 30%以上。由此可以看出，養老已經成為中國家庭亟需解決的重大問題。中國面臨長期護理工作人員短缺和人口老齡化日益嚴重的問題?？紤]到勞工成本不斷上漲和長期護理工作人員的供應預期增長相對緩慢，智能康養機器人能夠承擔繁重和重復的康復任務，并確保訓練動作的準確性和一致性，作為更有效和高效的方法，可以應對快速增加的養老需求，并填補中國長期工人的供需缺口。圖表圖表 5555 醫療保健與康復領域主要應用機器人類型醫療保健與康復領域主要應用機器人類型 !資料來源：公開資料，高工機器人產業研究所（GGII）整理 人形機器人在

220、醫療保健與健康領域的主要作用是輔助醫護人員進行日常工作，降低其工作強度與工作負擔。人形機器人在醫療保健與康復領域主要作用和優勢如下：!n 人性化的交互：人性化的交互：人形機器人具有類似于人類的外形和行為，這使得它們能夠更自然 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）91/163 地與患者進行交互。與傳統的機器人或計算機界面相比，人形機器人可以更好地建立信任感和親切感，有助于提高患者的舒適度和配合度。!n 靈活性與適應性：靈活性與適應性：人形機器人具有高度的靈活性和適應性，可以在各種不同的環境和場景中提供個性化的服務。在康復訓練過程中，人形機器人可以根據患者的具體需求和進展情況，實時調整訓練計劃

221、和方法，提高康復效果。!n 無疲勞工作：無疲勞工作：人形機器人不會因疲勞而影響工作效率和準確性。這意味著它們可以在醫療保健和康復領域提供持續、高質量的服務，從而減輕醫護人員的工作壓力，提高整體的醫療服務水平。!n 遠程醫療支持：遠程醫療支持：通過高速網絡連接，人形機器人可以遠程接入醫療專家的知識和經驗，為患者提供實時的專業咨詢和支持。這種模式可以彌補地理和資源限制，讓更多患者享受到優質的醫療服務。!n 數據收集與分析：數據收集與分析：人形機器人可以實時收集患者的生理數據、康復進度等信息，并通過人工智能技術進行分析，為醫生提供有關患者狀況的詳細報告。這將有助于醫生更準確地評估患者的需求和治療效果

222、，制定更合適的治療方案。!現階段，人形機器人在醫療保健與康復領域的應用仍處于起步階段。面臨的難點主要包括技術成熟度、成本、醫療準確性和安全性等問題，人形機器人需要具備高度可靠的操作能力和判斷力，以便在各種醫療場景中準確執行任務。此外，醫療行業對安全性和隱私性要求極高，人形機器人的生產和應用需要滿足諸多嚴格的標準和認證要求。!三、三、教育教育與科研與科研人形機器人可作為教學助手進入課堂，通過生動有趣的方式傳授知識，激發學生的學習興趣，同時也能減輕教師的工作負擔。未來，隨著教育信息化進程加快，人形機器人在教育領域的滲透率有望提升?？傮w來看總體來看，人形機器人在服務領域的商業化應用還處于初級階段，但

223、隨著技術成熟度人形機器人在服務領域的商業化應用還處于初級階段，但隨著技術成熟度的提高、產品性能的優化以及市場需求的增長，預計在未來數十年內，人形機器人在上述的提高、產品性能的優化以及市場需求的增長，預計在未來數十年內，人形機器人在上述各個領域的滲透率將持續上升，并深刻改變人們的生活方式和社會服務體系。然而，要實各個領域的滲透率將持續上升，并深刻改變人們的生活方式和社會服務體系。然而，要實現這一目標，還需解決諸如成本效益、用戶接受度、隱私保護等一系列技術現這一目標，還需解決諸如成本效益、用戶接受度、隱私保護等一系列技術問題問題和倫理挑和倫理挑戰。戰。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）92/

224、163 第三節第三節 人形機器人在特種領域的應用前景分析人形機器人在特種領域的應用前景分析 一、一、安防巡邏安防巡邏從供給端來看，1X Technologies 的 EVE 人形機器人目前已成功應用于巡邏安保場景，EVE 機器人還能夠執行護理和調酒任務，并使用類似人的手臂進行操作。這些機器人具有頭、臉和兩只自主移動的手臂，使其與其他保安機器人區別開來。在過去的幾年里，非人形的機器人已經被用于安保任務，例如加利福尼亞州 Knightscope 開發的蛋形 K5 和創業公司Ascento 創建的兩輪機器人在瑞士的鐵路車庫巡邏。然而，像 EVE 這樣的具備人形特征的機器人還是主要局限于實驗室環境，未

225、能有效過渡到現實世界的應用。隨著技術的不斷進步和成本的降低，未來人形機器人在安保領域的應用將會越來越廣泛。人形機器人可以在各種復雜的環境中執行安保任務，例如在園區、工廠、倉庫等區域進行巡邏監控，對機柜外觀、開關、表計等進行仔細巡查，排查是否存在安全隱患。然而，要實現人形機器人在安保領域的廣泛應用，還需要解決一些技術挑戰和克服一些社會問題。例如，需要提高人形機器人的自主性和智能化程度，使其能夠更好地適應各種復雜環境和任務；同時，也需要解決數據安全和隱私保護等問題，以保護企業的商業機密和用戶的個人信息。二、二、危險作業危險作業在危險作業領域，人形機器人可以替代人類在危險的環境中進行工作，提高工作效

226、率和安全性。但是也存在一些挑戰和限制，需要不斷改進和完善技術，降低成本和提高可靠性。在石油和天然氣行業中，人形機器人可以用于鉆井、油氣管道巡檢、?；诽幚淼任ｋU作業。通過遠程控制和智能化決策，人形機器人可以在高污染、高輻射等惡劣環境下進行工作，提高工作效率和安全性。在核能行業中，人形機器人可以用于核廢料處理、核設施維護等危險作業。由于核輻射對人體有很大的危害，人形機器人可以在輻射環境下進行工作，降低人員傷亡風險。此外，在礦山、化工、消防等領域，人形機器人也可以發揮重要作用。在礦山場景中，人形機器人可以用于礦井巡檢、采礦等危險作業；在化工場景中，人形機器人可以用于化工 中國人形機器人產業發展藍皮

227、書（2024）93/163 廠巡檢、危險品處理等危險作業；在消防場景中，人形機器人可以用于滅火、救援等危險作業。三、三、災害救援災害救援人形機器人在災害救援領域具有廣泛的應用前景。在地震、火災、洪水等災害發生后，人形機器人可以幫助救援人員快速定位受害者，提高救援效率，減少人員傷亡。首先，人形機器人可以進入人類無法到達或者難以進入的區域，如廢墟、坍塌的建筑物等。這些區域可能會存在危險，但是人形機器人可以在不危及救援人員生命安全的情況下進行搜索和救援工作。通過配備各種傳感器和設備，人形機器人可以檢測生命跡象、搜尋被困人員、探測有害氣體等，為救援人員提供重要的信息。其次，人形機器人可以幫助救援人員進

228、行危險的操作。例如，在一些情況下，需要進入高溫、有毒或放射性等危險環境，而這些環境對人類的生命健康有嚴重威脅。通過遠程控制人形機器人，救援人員可以在安全的環境下進行操作，避免暴露于危險之中。此外，人形機器人還可以協助救援人員進行物資運輸和后勤保障工作。在災區中，物資運輸可能會受到限制，但是人形機器人可以在復雜的環境中自主導航，將物資送達救援人員手中。同時，人形機器人也可以提供必要的生活支持，如送餐、運送醫療用品等。雖然人形機器人在災害救援領域具有廣泛的應用前景，但是也存在一些挑戰和限制。例如，在復雜的環境下，人形機器人的行動可能會受到限制，無法完全替代人類的救援工作。此外，人形機器人的技術成本

229、和維護成本也較高，需要考慮到經濟可行性和可持續性。綜上所述，人形機器人在災害救援領域具有廣泛的應用前景和重要的意義。它可以提高救援效率、減少人員傷亡、協助救援人員進行危險操作和物資運輸等。但是也需要考慮到技術挑戰和經濟成本等因素的限制。在未來，隨著技術的不斷進步和成本的降低，人形機器人在災害救援領域的應用將更加廣泛和普及。人形機器人在其他特種領域的應用也值得探索。由于人形機器人具有與人類相似的形態和功能，因此它們可以適應各種特殊環境和任務，如水下、太空等。在水下和太空環境下，人形機器人也可以發揮重要作用。例如，在水下資源勘探、水下考古等領域，人形機器人可以代替人類潛水員進行作業，避免潛水員面臨

230、的生命危險。在太空探索方面，人形機器人可以執行各種復雜任務，如維修衛星、空間站建設等。此外，人形機器人還可以用于軍事領域，如偵察、排爆、反恐等領域。由于人形機器人具有高度的機動性和隱蔽性，可以快速、準確地完成任務，減少人員傷亡和風險。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）94/163 第四節第四節 人形機器人應用路徑與應用場景價值圖譜人形機器人應用路徑與應用場景價值圖譜 圍繞技術難度和市場空間兩個維度展開分析，基于當前人形機器人的技術發展現狀與趨勢，GGII 做如下判斷：n 短期來看，對于商用服務領域的結構化場景有望率先落地，一方面，場景數據的獲取門檻較低，可以快速支持人形機器人的訓練成長；

231、另一方面，該類場景在保證人機安全的前提下，容錯率相對較高，這為人形機器人的快速成長與落地奠定了基礎。n 中長期來看，隨著人形機器人能力的提升，有望在工業制造、物流、公共安全與應急救援迎來破局，如在汽車總裝、3C 后段裝配與檢測、物流搬運與分揀、危險場景應急救援等場景中發揮價值，鑒于以上領域對于效率、精度、高可靠性的要求較高，同時容錯率相對較低，對于人形機器人的能力和通用性提出了更高的要求，大規模落地應用的難度倍增。n 長期來看，人形機器人的終極目標應該是走進千家萬戶，成為家庭助手，家庭場景下對于人形機器人的通用性、安全性、智能性均提出了更高的要求。此外，從市場空間角度看，人形機器人只有從 2B

232、 場景延伸至 2C 場景，才有可能支撐起其所謂的萬億市場規模。圖表圖表 5656 人形機器人人形機器人應用路徑與應用路徑與應用場景價值圖譜應用場景價值圖譜 資料來源：高工機器人產業研究所（GGII）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）95/163 第第九九章章 中國人形機器人產業發展機遇與中國人形機器人產業發展機遇與挑戰挑戰 第一節第一節 發展機遇發展機遇 一、未來產業新賽道，萬億藍海待掘金一、未來產業新賽道，萬億藍海待掘金2023 年工信部發布人形機器人創新發展指導意見，將人形機器人定義為有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產品。當前，在全球人口增速放緩、老齡化程度加深以及制

233、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。人形機器人作為重要的未來產業之一，被認為具有萬億規模的潛力，主要是基于以下幾個原因：技術進步與市場需求技術進步與市場需求：隨著人工智能、機器學習、傳感器技術和機器人硬件制造的進步，人形機器人正逐漸從概念階段走向實用化。在人口老齡化、勞動力成本上升、以及對提高生產效率和生活質量的需求背景下，市場對于能夠代替或輔助人類執行各類任務的人形機器人有著巨大的需求。廣泛的應用領域廣泛的應用領域：人形機器人可應用于多個行業，包括但不限于家庭服務（家務、看護老人兒童等）、教育娛樂、商業服務、醫療保健、工業生產、安全防

234、護、軍事及太空探索等。這些領域的廣泛應用意味著巨大的市場前景。潛在的經濟效益潛在的經濟效益：每個細分市場的潛在客戶群體巨大，如家用人形機器人可以進入全球數億家庭；而在工業和服務業中，機器人能取代人力從事重復勞動，降低運營成本，提高工作效率，從而創造極大的經濟價值。政策推動與投資增長政策推動與投資增長：各國政府對科技創新的重視和支持，以及社會資本和產業基金的大規模投入，都在加速人形機器人行業的產品化和產業化進程。綜上所述，人形機器人因其獨特的優勢和廣闊的市場前景，被認為是繼自動駕駛、智能家居等領域后又一極具潛力的藍海市場，一旦實現規?；a和應用，將有可能催生出一個萬億元級別的龐大產業鏈。二二、

235、多重利好因素催化，多重利好因素催化，產業趨勢產業趨勢加速加速確認確認從從專利專利積累來看積累來看，近十年國內人形機器人技術專利申請數量呈現出增速顯著提升的趨勢，越來越多的企業、高校、學術機構持續投入人形機器人研發，各項技術的進步加快了人形機器人產品研發和商業化應用，盡管目前各家人形機器人仍處于原型機研發的早期階段，但它所帶來的潛在技術變革和對某些生產生活場景的改變值得高度關注。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）96/163 從技術從技術發展發展來看來看，AI 大模型的加速迭代對人形機器人的產業化進程產生了顯著推動作用，主要體現在以下幾個方面：智能化程度提升智能化程度提升：AI 大模型如

236、GPT 系列、BERT 等在自然語言處理、視覺識別、語音合成等方面取得的重大突破，為人形機器人提供了更強大的感知、理解和決策能力。這使得機器人能更好地理解人類指令，進行復雜對話，甚至預測和滿足用戶需求，極大地提高了其服務質量和交互體驗。自主學習與優化自主學習與優化：通過深度學習的大規模預訓練和持續學習，人形機器人可以實現自我學習和不斷進化，適應各種復雜的環境變化和任務需求，進一步增強其自主性和實用性?？珙I域融合創新跨領域融合創新：AI 大模型能夠集成來自不同領域的知識，為人形機器人提供更全面的功能支持。例如，在醫療、教育、娛樂、養老等領域中，人形機器人可以通過調用 AI 大模型中的相關知識庫來

237、提供定制化服務。降低研發成本與降低研發成本與縮短開發縮短開發周期周期：基于大模型的通用性和遷移學習能力，可以在一定程度上減少從零開始的研發投入，縮短人形機器人新功能開發的時間周期，加快產品迭代速度，加速產業化進程。標準化與模塊化發展標準化與模塊化發展：隨著 AI 大模型技術的發展，人形機器人的核心智能組件有可能實現標準化和模塊化設計，便于大規模生產和組裝，從而降低成本，推動產業化進程。AI 大模型的快速發展為人形機器人的產業化鋪平了道路，使之從概念走向現實應用，并有望在未來逐漸滲透到各個生活場景之中，成為社會經濟發展的重要驅動力。政策支持也是人形機器人產業化趨勢加速的重要因素。政策支持也是人形

238、機器人產業化趨勢加速的重要因素。從產業政策來看從產業政策來看，2023 年，北京、上海、深圳等城市在積極推動人形機器人產業的發展，加快布局并建設創新中心。在北京方面，成立了省級人形機器人創新中心，目標打造全球首個“硬件母平臺”，開展通用人形機器人本體原型、通用大模型等的研發工作，并設定了多項重點任務進行科技攻關。上海則瞄準了人工智能技術前沿，提出構建通用大模型，致力于面向垂直領域發展產業生態，同時建設國際算法創新基地，通過吸引國內外頂尖人才和資源，來加速推進人形機器人的創新發展。深圳也提出了相應的行動計劃，包括組建人形機器人制造業創新中心，以及開展通用型具身智能機器人的研發與應用，實施核心技術

239、的自主研發和產業化。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）97/163 三三、專用專用向通用升級，向通用升級，特定場景率先落地特定場景率先落地從當前人形機器人的發展來看，勝任多場景下復雜任務的通用人形機器人還比較遙遠。針對特定任務和環境設計的機器人可以更好地聚焦功能需求、技術難點以及成本效益比，降低對數據、算力的依賴，有望率先落地。從供給端來看，2023 年中國企業積極入局人形機器人產業，標桿企業不斷推進產品迭代和商業化落地，2024 年人形機器人將有望實現制造業場景應用的突破，小批量應用于汽車、電子及倉儲物流等生產制造，2024 年人形機器人在工業制造領域或將迎來商業化元年。第二節第二節

240、主要挑戰主要挑戰 一、核心技術亟待突破和創新一、核心技術亟待突破和創新人形機器人作為機器人領域最高階的產品，其發展仍面臨眾多技術挑戰，包括但不限于以下幾個方面：運動控制與動態平衡運動控制與動態平衡：保持穩定行走和執行精細動作是首要挑戰。人形機器人需要在各種復雜的地形上行走、跑步、跳躍甚至進行翻滾等高難度動作，這要求精密的關節設計、高效的步態規劃算法以及強大的實時控制系統。然而，實現高度自然且穩定的運動控制是一項極具挑戰性的技術難題。研究人員需要開發先進的算法和控制策略，以優化人形機器人的運動性能。此外，降低執行器的成本、重量和體積，提高其響應速度和精度也是關鍵研究方向。感知與環境交互感知與環境

241、交互：實現類似人類的感知能力，如視覺、聽覺、觸覺、力覺等，并將這些信息整合用于決策，這需要高度集成且準確的傳感器技術和先進的信號處理算法。當前，雖然已有一些成熟的感知技術，如計算機視覺和語音識別，但將它們應用于人形機器人仍面臨很多挑戰，如實時性、魯棒性和能耗等。人工智能與學習能力人工智能與學習能力：開發更智能的人工智能系統，使人形機器人能夠通過深度學習、強化學習等方法自我學習和適應環境變化，實現類人的認知和決策過程。力量與柔韌性力量與柔韌性：設計兼具力量和柔韌性的機械結構以模擬人體肌肉骨骼系統的功能，例如開發高性能的驅動單元、材料科學的進步和仿生學的應用。能源效率與續航能源效率與續航：提高能源

242、利用效率，延長電池壽命或尋找替代能源方案，確保機器人有足夠的能量完成任務。研究人員需要研究高效的能源管理策略，以降低能耗并延長機器人的續航時間。此外，尋求新型的能源存儲技術，如高能量密度的電池和超級電容器，也是一 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）98/163 個重要研究方向。復雜的人機交互復雜的人機交互：研發出更加自然、直觀的人機交互界面，讓機器人能更好地理解人類語言、表情和肢體語言，實現更為人性化、無縫化的交流體驗。人形機器人的發展涉及多學科交叉，從硬件到軟件、從底層控制到高級認知仍需要不斷的技術突破和創新。二、二、法規與倫理挑戰法規與倫理挑戰隨著人形機器人逐漸開始在各個領域落地應用

243、，相關的法規和倫理規范也變得愈加重要。例如，在醫療、護理領域的應用，人形機器人必須符合醫療設備的相關規定，并且保障患者的隱私和安全。在人工智能等新技術領域，也需要制定相關的倫理規范來保障人類的基本權利和道德價值。1 1、法規制定與更新、法規制定與更新 隨著人形機器人技術的發展，現有的法規可能不再適用或無法滿足新的技術需求。政府和監管機構需要密切關注人形機器人領域的技術進展，及時制定或更新相關法規，以確保技術發展的合規性。同時，不同國家和地區的法律法規差異可能導致跨國合作難題，需要國際間加強合作與協調。2 2、機器人權利與責任、機器人權利與責任 人形機器人真正落地應用的過程中，機器人是否應當擁有

244、某種程度的權利和責任必將成為一個爭議問題。例如，如果機器人在執行任務過程中造成了財產損失或人身傷害，應該由誰承擔責任？是制造商、使用者還是機器人本身？這些問題需要在法律框架中得到明確的界定。3 3、人工智能偏見與歧視、人工智能偏見與歧視 人形機器人中的人工智能系統可能會受到訓練數據的影響，導致偏見和歧視問題。例如，在語音識別或面部識別過程中，機器人可能對某些人群表現出不公平的態度。為避免這些問題，監管機構和企業需要關注算法的公平性和透明度，確保機器人在與人類互動時不會產生歧視行為。三、三、安全與隱私問題安全與隱私問題人形機器人的數據采集、傳輸和存儲也面臨著許多安全風險。例如，數據泄露、黑客攻擊

245、等安全問題，需要建立安全保障措施來保障數據的安全。此外，人形機器人的安全措施也需要不斷加強，以防止機器人的操作失誤或控制失靈帶來的安全隱患。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）99/163 1 1、系統安全、系統安全 人形機器人往往由多個復雜的軟硬件系統組成，這些系統可能存在潛在的安全漏洞。黑客可能利用這些漏洞對機器人發起攻擊，篡改其行為或竊取數據。因此，保障系統安全對于人形機器人行業至關重要。開發者需要在設計和生產過程中充分考慮安全因素，采用加密、防火墻等技術手段來確保系統的安全性。2 2、個人隱私保護、個人隱私保護 人形機器人在執行任務時可能需要收集和處理大量個人信息，如面部識別數據、

246、語音指令、生物識別數據等。這些敏感信息如果泄露，將對個人隱私造成嚴重侵犯。為確保隱私安全，開發者應采取嚴格的數據保護措施，如數據加密、訪問控制等。此外，合規的數據收集、存儲和處理流程也是保護隱私的關鍵。3 3、物理安全、物理安全 人形機器人在執行任務時可能與人類和環境密切互動，因此需要確保其在操作過程中不會對人類或環境造成危害。為此，研發人員應設計出具備安全功能的機器人，例如緊急停止按鈕、碰撞檢測系統等。同時，使用者和維護人員也需要接受相應的培訓，以確保在機器人出現故障或異常行為時能夠及時采取措施，避免意外傷害。4 4、數據泄露風險、數據泄露風險 人形機器人在執行任務過程中可能會與云服務器、其

247、他機器人或設備進行數據交換。在這些過程中，數據可能會受到黑客攻擊或泄露。為防止數據泄露，開發者需要采用加密通信、VPN 等技術手段，保證數據在傳輸過程中的安全性。四四、規?；涞貞秒y題、規?；涞貞秒y題1 1、通用化與智能化的實現、通用化與智能化的實現 當前人形機器人產業在邁向通用化、智能化、大規模應用的過程中，面臨著多方面的挑戰：高質量高質量數據不足數據不足：訓練先進的人工智能模型需要大量的高質量數據作為支撐。人形機器人要實現高度擬人的行為和交互，就需要收集和處理各種復雜環境下的大量數據，包括但不限于視覺、聽覺、觸覺等多模態數據。目前的數據采集和標注工作尚無法滿足構建一個完全適應所有場景

248、的通用模型的需求。算力瓶頸算力瓶頸：當前 AI 算法對于計算資源的要求較高，運行復雜的感知、決策算法往往需要強大的計算能力。而將這樣的高算力系統集成到小型化、輕量化的人形機器人中是一個技 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）100/163 術難題。人機交互安全性人機交互安全性：確保人形機器人與人類用戶之間安全、有效的互動是至關重要的。這涉及到機器人如何識別并正確響應人類的行為意圖、情感狀態，以及在意外情況下如何保證人身安全等問題。長尾場景問題長尾場景問題：現實世界中的應用場景繁多且復雜，存在很多邊緣或非常規場景（即所謂的“長尾場景”）。人形機器人要應對這些特殊情況，需要具備極高的自主性和適

249、應性，而這在當前的技術水平下還很難實現。2 2、市場接受度、市場接受度 市場接受度是衡量人形機器人在目標市場中的普及程度和受歡迎程度的重要指標。人形機器人在實際應用中的普及將受到諸多因素的影響，如用戶對新技術的接受程度、文化差異以及行業應用的實際需求等。要提高市場接受度，企業需要不斷優化產品性能，提高用戶體驗，并加強市場推廣，以提高潛在用戶的認知度和信任度。3 3、成本與成本與價格因素價格因素 人形機器人居高不下的成本是制約其發展最重要的原因之一，一方面人形機器人的生產成本較高，包括硬件、軟件和人工智能等方面的投入，且人形機器人尚未實現規?；瘧?，規模效應尚未體現；另一方面，人形機器人的研發投

250、入較高，這無形中增加了人形機器人的隱性成本。人形機器人面臨來自其他類型機器人（包括工業機器人、AGV/AMR、服務機器人等）和勞動力的競爭。在諸多工業場景中，非人形機器人和自動化設備具有更高的性價比，能夠以較低的成本實現自動化的功能。因此，降低人形機器人的綜合成本以提高人形機器人的性價比對于人形機器人的規?；瘧弥陵P重要。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）101/163 第第八八部分部分 企業篇企業篇 第第十十章章 藍皮書參編單位介紹藍皮書參編單位介紹 第一節第一節 優必選優必選 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：2012012 2 年；總部：深圳年；總部：深圳 優必選科技成立

251、于2012年3月，是人形機器人的領導者和智能服務機器人的領航企業。優必選布局了人形機器人全棧式技術，并在此基礎上開展智能服務機器人解決方案的研發、設計、智能生產和商業化應用，涵蓋了多個行業的企業級和消費級廣泛應用場景。2023 年 12 月 29 日，優必選（股票代碼：9880.HK）于香港交易所主板掛牌上市。優必選是全球極少數具備人形機器人全棧式技術能力的公司，也是全球極少數完成小扭矩到大扭矩（扭矩從 0.2Nm 到 200Nm）伺服驅動器批量生產的公司，其自主研發的人形機器人 Walker 是中國首個商業化雙足真人尺寸人形機器人。截至 2023 年 12 月 31 日，優必選全棧式技術擁有

252、 2100 余項機器人及人工智能相關專利，其中逾 400 項為海外專利，發明專利占比超 50%。二、核心技術二、核心技術優必選是全球極少數具備人形機器人全棧式技術能力的公司，包括行業領先的機器人技術（機器人運動規劃和控制技術、伺服驅動器）、人工智能技術（計算機視覺和語音交互）、機器人與人工智能融合技術（SLAM 及自主技術、視覺伺服操作和人機交互），以及機器人操作系統應用框架（ROSA）。核心技術核心技術 1 1機器人運動規劃與控制技術機器人運動規劃與控制技術 優必選持續提升機器人的運動規劃與控制技術、機器人全身力矩控制技術，以及開展基于強化學習端到端的人形機器人步態規劃算法研究。在感知驅動的

253、步態規劃與生成方面取得進展，機器人可以根據識別的地形信息自主完成上下斜坡、上下臺階等復雜場景的移動。針對雙臂的協同操作，開發并完善了任務空間混合控制框架，實現雙臂協同力位混合控制并提高其任務開發效率。核心技術核心技術 2 2伺服驅動器和傳動技術伺服驅動器和傳動技術 優必選是全球范圍內極少數可以完成集成行星滾柱絲杠傳動、電機、驅動板以及傳感器組成的伺服模組研發和產品輸出的公司，其“舵機及機器人”專利也先后獲得了廣東專利銀 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）102/163 獎及中國專利優秀獎。根據大型人形機器人運動能力的需求，優必選研發了多種伺服驅動器和傳動技術。其中，大推力直線伺服驅動器，

254、集成了力矩電機、滾珠絲杠、驅動板、位置傳感器、拉壓力傳感器等部件，為下一代大型人形機器人運動能力提升，奠定了硬件基礎。核心技術核心技術 3 3計算機視覺技術計算機視覺技術 面向公司多業務線產品在端側的人機交互需要，優必選把高性能視覺模型輕量化落地到機器人和智能產品中，構建了機器人基于物體識別與跟蹤、圖像分割、位姿估計、圖像生成等技術的多樣化能力。同時，視覺研發采用了主動學習、半監督學習、多任務學習、自監督學習等機器學習范式，融合了基礎視覺模型、多模態模型、創新的數據增強、度量學習、訓練加速等手段，滿足了算力各異的產品需求。核心技術核心技術 4 4語音交互技術語音交互技術 優必選研發了離線語音全

255、鏈路交互技術，實現了端側的應用，涵蓋了自動語音識別（ASR）、自然語言處理（NLP）、語音合成（TTS）等關鍵組件。該技術無需依賴網絡連接，且具有低延時、高速度的特性，保證了交互過程的流暢性。由于算法是離線運行在機器人的本體上，能夠保護用戶隱私，確保用戶數據的安全性。核心技術核心技術 5 5智能定位與導航技術智能定位與導航技術 優必選對自研的 U-SLAM 定位導航系統持續升級，結合 3D SLAM 建圖定位、場景自主決策、3D 感知避障、語義定位等技術，研發融合感知決策規劃算法，可以幫助機器人實時感知多類型障礙物、區分動態和靜態環境，并做出最優的行為決策和路徑規劃決策。在動態變化的情況下，機

256、器人可以做出靈活、安全、流暢的導航控制。核心技術核心技術 6 6人形機器人多模態具身智能系統人形機器人多模態具身智能系統 優必選的“人形機器人多模態具身智能系統”，是集人機交互，指令理解等技術于一體的智能系統；除了能夠自然地響應用戶的對話外，也會通過多輪交互的形式，準確提煉對話中的語義，生成可執行的任務指令。當用戶通過自然語言與人形機器人進行交互后，該智能系統除了響應生成合適的回復外，也會生成包含可執行的任務指令。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）103/163 三、核心產品三、核心產品優必選是人形機器人的領導者和智能服務機器人的領航企業。從 2016 年推出 Walker 原型機以來，

257、經歷了五次迭代。（優必選大型人形機器人 Walker 的五次迭代）2016 年推出的 Walker 原型機，擁有 12 個自由度的腿可以完成行走和上下斜坡的動作，可在斜坡晃動平面上保持平衡。2018 年優必選發布了 Walker 第一代，身高 1.35m，重 37kg，除雙腿 12 個自由度外，增加了頭部 2 個自由度。這一年，Walker 突破了波動地形上的自平衡、力位混合控制、不平整地面行走等技術，第一次加入了機器視覺和導航定位等感知功能。Walker 第一代具備了一定的智能，可以識別并跟蹤足球，以及在三維數字地圖中進行導航。2019 年優必選推出 Walker 第二代，身高 1.45m，

258、重 77kg，增加了雙臂和雙手，全身達到了 36 個自由度以及力覺反饋系統。此外，Walker 第二代還擁有視覺、聽覺、空間知覺等全方位的感知，并實現了平穩快速的行走和靈活精準的操作。Walker 第二代全新升級了所有的伺服關節，設計了系列伺服舵機作為驅動單元，支持位置模式、速度模式和力矩模式三種控制方式。2021 年優必選推出 Walker X，身高 1.30m、體重 63kg，具備 41 個高性能伺服關節構成的靈巧四肢，以及多維力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性、測距等全方位的感知系統，擁有全面升級的視覺定位導航和手眼協調操作技術，自主運動及決策能力大幅提高，可以實現平穩快速的行走和精準安

259、全的操作，已在科普教育、影視文娛、政企展廳等領域實現了示范應用。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）104/163 2023 年優必選推出工業版人形機器人 Walker S，身高 1.7 米，體重 60kg，可替換末端執行器，搭載了 41 個高性能伺服關節以及多維力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性、測距等全方位的感知系統，擁有全面升級的視覺定位導航、手眼協調操作、步態控制、多模態路徑規劃垂域模型等技術，機器人的自主運動及決策能力大幅提高，可在工業及商用場景精準安全地完成指定工作任務。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）105/163 第第二二節節 偉景機器人偉景機器人 一、企業簡介一、

260、企業簡介成立時間：成立時間：20172017 年；總部：年；總部：北京北京 陜西偉景機器人科技有限公司（以下簡稱“偉景機器人”）成立于 2017 年，是一家專注于智能人形機器人和立體智能視覺系統研發、生產及應用的高科技人工智能公司。公司自成立以來在智能人形機器人和智能立體視覺領域堅持核心技術自主研發，形成了以自主核心算法、軟件、硬件、部件及行業系統解決方案為一體的全產業價值鏈。目前已經申請及授權的軟硬件技術專利 140 余項，發明專利 60 余項，其中多項已授權的發明及實用新型專利為人形機器人產業化技術中很重要的核心專利。公司產品包括智能人形機器人、農業采摘機器人、智能人形手、人形機器人專用

261、3D 視覺相機等多款智能產品，為多領域提供了智能化的解決方案，解決了眾多行業難題。二、二、核心技術核心技術核心技術核心技術 1 1完全自主研發的創新型機器人本體完全自主研發的創新型機器人本體 人形機器人硬件、應用軟件、控制算法等均為自主研發，完全自主可控，具備高效布局能力。n 機器人本體采用仿人形結構及多關節運動機構設計，整機具備 40 個自由度；n 具備智能認知、智能感知的立體視覺技術，識別速度快，識別精確度高；n 集成機器視覺、自然學習、圖像處理等人工智能技術，可實現手眼協調，實現類似人手的靈活抓取、握持和搬運等功能；n 手臂末端定位重復精度達到國內外先進技術水平；n 集成了多陣列語音系統

262、，具備人機對話、語音識別、語義解析功能，采用離線和在線語音交互技術，通過智能切換可實現自然、流暢的人機交互。未來將具備高效的傳動，向擬人化、實用化、輕量化、低成本方向發展。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）106/163 核心技術核心技術 2 2人形機器人大量采用以滾珠絲桿為核心的傳動裝置人形機器人大量采用以滾珠絲桿為核心的傳動裝置 具備低成本、高精度、超輕量化、高剛性、傳動效率高、高響應性等特點，為人形機器人商業化提供堅定的基礎。人形機器人關節模組人形機器人關節模組 偉景機器人自主研發的全新一代高性能機器人關節產品，包含旋轉關節模組、推桿關節模組兩大類產品，完全專門針對人形機器人進行開

263、發，具有體積小、重量輕、高能量密度、高精度等特點。傳動結構設計傳動結構設計 可以實現三環控制（電流環、位置環、速度環），采用雙編碼器，高集成化模塊。旋轉關節模組主要由無刷力矩電機、諧波減速機、磁編碼器、驅動器等組成；推桿關節模組由無刷力矩電機、滾珠絲桿、編碼器、驅動器等組成；通過自我研發設計，實現高集成化的功能模塊，具有尺寸小、單位體積下的能量密度大的特點。電機伺服系統設計電機伺服系統設計 目前研發目標是實現電機的三種基本控制模式（扭矩模式、速度模式、位置模式）和 PVT（路徑規劃）功能。對于機器人來說，最重要的是位置模式和 PVT 功能。PVT 功能的實現，建立在電機三種基本控制模式的基礎上

264、。三種基本控制模式的實現，建立在電機三環控制（電流環、速度環、角度環）的基礎上，而無刷電機三環控制的實現，建立在對電機線圈電流精確控制的基礎上。無刷電機電流控制有 BLDC（采用六步換向）和 PMSM（正弦波矢量控制）兩種方式。根據是否使用傳感器來獲取轉子的位置信息，又有有感和無感之分。所以對 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）107/163 電機線圈電流精確控制有四種方式：BLDC 無感、BLDC 有感、PMSM 無感、PMSM 有感。目前的技術路線為 PMSM(FOC)+PVT 的方式。機器人通信系統設計機器人通信系統設計 機器人通信系統的研發涉及兩部分：電機間的通信同步問題，上位機

265、與電機的通信。目前上位機與電機通信采用工業以太網（Ethernet）的方式，電機間的通信同步采用CAN-FD 通信協議來保證。機器人運動系統設計機器人運動系統設計 機器人運動系統包括機器人的路徑規劃算法、機械臂的軌跡規劃等。機器人路徑規劃采用：激光雷達（硬件）+SLAM 算法（軟件）的方式實現。機械臂的軌跡規劃采用：ROS 系統的機械臂運動學正逆解的方式實現。此外，目前正在研發雙足設計，硬件已完成生產，算法及軟件正在調試。未來更加輕量化、更低成本、更高精度。核心技術核心技術 3 3偉景自主偉景自主研發的以高精度立體視覺為核心的手眼伺服系統（自然學習研發的以高精度立體視覺為核心的手眼伺服系統（自

266、然學習+具身智能）具身智能）以高精度立體視覺系統為核心，基于“Natural Learning”自然學習核心算法，搭載自主研發的靈巧手，通過 Mark 點識別，可以實現眼到手到，手眼伺服。智能化硬件技術智能化硬件技術 立體相機采用前端智能化設計，在相機端嵌入多塊高性能處理芯片，可直接在前端快速實時地進行圖像處理，滿足數據的無延遲的特性。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）108/163 相機圖像處理技術相機圖像處理技術 相機端支持多種圖像處理，包括濾波、特征提取分割、增益等，并能通過參數設置對圖像的檢測區域、曝光等進行設置及處理。立體智能視覺技術立體智能視覺技術 采用可見光雙目視覺系統實現

267、，結合“Natural Learning”自然學習核心算法，利用兩個平行的攝像頭進行拍攝，然后根據兩幅圖像之間的差異（視差），利用一系列復雜的算法計算出特定點的距離，當數據足夠時可快速生成點云數據模型、RGBD 數據、深度圖、灰度圖、彩色圖等結果數據信息。未來手眼速度更快、更高精度，結合更加智能化的靈巧手，使機器人做到穿針引線。核心技術核心技術 4 4自主研發的機器人控制系統自主研發的機器人控制系統 硬件系統硬件系統采用先進的無刷力矩電機、諧波減速機或滾珠絲桿、雙編碼器、驅動器等部件組成，確?？刂葡到y實現三環閉環高精度控制。ViHeroViHero 創世紀版具備創世紀版具備 VSLAMVSLA

268、M 視覺導航技術，視覺導航技術，集成了激光雷達及超聲傳感器，可實現自主避障和智能路徑規劃功能；雙足機器人依靠其雙足多自由度的設計，可實現在非平整路面或有障礙物等復雜路面上自如行走。復雜性與精確性復雜性與精確性 人形機器人的控制算法需要處理大量的運動學、動力學和感知數據，以實現高度復雜的動作和精確的控制?？刂扑惴軌蚓_地模擬人體的運動規律，并實時調整機器人的運動狀態，以適應不同的環境和任務需求。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）109/163 穩定性與安全性穩定性與安全性 控制算法確保了人形機器人在運動過程中的穩定性，避免摔倒或發生其他意外情況。同時，算法還考慮到機器人的安全性，確保在與

269、人或其他物體交互時不會造成傷害。自適應性與學習能力自適應性與學習能力 人形機器人的控制算法具備一定的自適應性和學習能力，以便在未知或變化的環境中自主調整運動策略，提高機器人的適應性和靈活性。高效性高效性 通過優化控制算法，人形機器人可以實現更高效地運動和作業，提高機器人的工作效率。準確性準確性 精確的控制算法使得人形機器人能夠更準確地執行復雜的動作和任務，提高工作的精確度和質量。智能性智能性 控制算法使得人形機器人具備一定的智能性，能夠自主決策、學習和適應環境，從而更好地與人類或其他機器人進行協作。未來更加智能化，滿足更多的使用場景。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）110/163 核心

270、技術核心技術 5 5AIAI 學習學習 深度學習與神經網絡的應用深度學習與神經網絡的應用 人形機器人 AI 學習技術廣泛采用深度學習和神經網絡，使得機器人能夠處理復雜的感知和決策問題。這些技術使得人形機器人能夠理解和解析大量的數據，并從中提取出有用的信息。實時學習與反饋實時學習與反饋 人形機器人能夠在執行任務的過程中實時學習和調整，通過接收來自環境或用戶的反饋，不斷改進自身的行為。這種實時學習和反饋機制使得人形機器人能夠更好地適應變化的環境和任務。更高的智能化水平更高的智能化水平 通過 AI 學習技術，人形機器人能夠實現更高級別的智能化，從而能夠更好地理解并滿足用戶的需求。它們能夠與人類進行更

271、自然的交互，甚至在某些方面超越人類的能力。提高效率和降低成本提高效率和降低成本 通過 AI 學習技術，人形機器人可以不斷優化自身的性能和工作效率，從而降低運行成本。此外，AI 學習技術還可以幫助人形機器人減少錯誤和事故的發生率，進一步提高工作效率和安全性。強大的學習與適應能力強大的學習與適應能力 人形機器人通過 AI 學習技術，能夠不斷地從經驗中學習和適應新的環境和任務。它們可以自我優化運動軌跡、動作策略，甚至能夠識別并理解人類的語言和情緒，從而進行更精準的互動。更強的自主性和靈活性更強的自主性和靈活性 AI 學習技術使得人形機器人具備更強的自主性和靈活性，能夠在未知或變化的環境中自主決策和行

272、動。這種自主性和靈活性使得人形機器人能夠勝任更多種類的任務，包括那些需要高度適應性和創造性的任務。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）111/163 三、核心產品三、核心產品產品產品 1 1智能人形機器人智能人形機器人 2021 年 9 月，偉景機器人推出其第一代智能人形機器人產品 ViHero 創世紀版，是一款面向社會和家庭的專業級人形智能服務機器人，其集各類智能技術于一身，包括機器人本體、機器視覺、語義解析、人機交互、運動控制、智能抓取以及自然學習、大數據、云端控制等內容，目前已實現量產。ViHero 不僅可以廣泛應用于迎賓、講解以及訓練等場景，還可以進入社區和家庭，輔助老人起居及看護

273、孩童陪伴學習等，深度參與日常工作和生活。ViHero 所融入的技術體現在“腦”“身體”“眼”“手”“聽”“說”等各個功能，其中有很多創新性技術，具體體現在機器人身上的機械結構、部件設計、智能控制、視覺伺服和智慧學習等。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）112/163 ViHero 創世紀版發布后，偉景機器人秉承“為夢想、為世界打造一款真正的智能機器人”發展理念，繼續研發更為復雜的雙足機器人，該款機器人具備像人一樣通過雙足行走，能夠根據不同路面狀況調整自身各關節的轉角，實現在非平整路面或有障礙物等復雜路面上的步態切換，靈活自如地完成躲避障礙物、跨越溝壑、上下樓梯、爬坡等任務。這種卓越的地面

274、適應性使得雙足機器人能夠在各種環境中穩定行走，尤其是在面對非連續、不規則的路面時，許多其他類型的機器人難以勝任，而雙足機器人則能輕松適應。雙足機器人計劃 2024 年年底發布。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）113/163 產品產品 2 2智能人形手智能人形手 智能人形手按照真實人手 1:1 設計，可模擬人手完成各種復雜抓握動作和手勢展示?？刂葡到y采用先進的壓力反饋控制方法，可根據物品的材質和重量智能調節抓力的大小。智能人形手和偉景立體智能視覺系統集成后，可通過 MARK 點識別算法實時跟蹤手掌的空間位置和姿態，實現各種復雜環境下物品的取放、物品的搬移。智能人形手有如下優勢：n 機械結

275、構采用多關節運動機構，仿照人五指關節結構設計，負載能力 2kg；n 控制系統采用先進的電流反饋控制方法，抓力可適應物體的表面材質和質量；n 手掌部集成偉景獨特的 MARK 點，通過立體智能視覺系統可實時跟蹤手掌的空間位置和姿態；n 手眼協調，實現類似人手的靈活抓取、握持和搬運等功能。產品產品 3 3采摘機器人采摘機器人 采摘機器人是專門為采摘蔬果（如蘋果、番茄、冬棗等）而設計的創新機器人。它結合了先進的視覺識別、定位和機械臂控制技術，以及精密的機械操作，使得蔬果采摘變得高效、準確和智能。主要特點和優勢：主要特點和優勢：n 高效快速：高效快速：采摘機器人能夠在短時間內完成大量果實的采摘任務，比傳

276、統人工采摘提高了數倍的效率。n 精準定位：精準定位：通過先進的視覺識別和定位技術，機器人可以準確地辨別成熟的果實，并使用精密的機械臂進行準確的采摘動作，避免對未成熟或受損的果實造成損害。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）114/163 n 輕柔采摘：輕柔采摘：采摘機器人的機夾具采用特殊設計，能夠輕柔地采摘果實，保證采摘過程中的品質和完整性。n 數據記錄與分析：數據記錄與分析：采摘機器人可實時記錄采摘過程中的數據，如采摘時間、數量等信息，并通過數據分析為農民提供生產決策支持，幫助提高農作物的品質和產量。n 靈活適應：靈活適應：采摘機器人可以根據不同的蔬果種類和農田環境進行調整和適應，確保在

277、各種情況下都能高效運作。通過使用采摘機器人，種植業類企業可以減輕體力勞動負擔，提高采摘效率，同時保證了蔬果采摘的品質和產量。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）115/163 第第三三節節 國訊芯微國訊芯微 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：20172017 年；總部：蘇州年；總部：蘇州 國訊芯微（NIIC）專注于實時操作系統和 EtherCAT 協議棧的研發與應用，匯聚了一批業內頂尖的工程師和科研人員，始終致力于為智能制造輸出自主可控核心技術產品。公司基于 ARM 體系芯片平臺研發自主化 NOM 系列產品，并結合自主研發的工業實時操作系統 NECRO 囚牛和 NECRO SUP

278、ER STUDIO 軟 PLC IDE 構成了一套完整的控制系統平臺產品，為智能制造領域提供實時操作系統 SDK、IDE 工具鏈和完整的自動化、運動控制解決方案。國訊芯微的技術實力得到了廣泛認可，先后榮獲“工信部首屆智能制造大賽創新賽道全國第二”、“工信部創新類示范項目”、“金雞湖人才計劃科技領軍人才企業”等榮譽，NECRO囚牛和 NSS 兩大軟件已成功大批量應用于機器人、半導體、新能源、激光、數控等智能制造領域，其軟硬件一體化策略滿足了各種高實時、高精度的工業控制場景需求，為企業帶來了高效且高性價比的產品研發與量產。截至 2024Q1，使用國訊芯微產品的客戶已超五十余家，提供完整控制產品，幫

279、助不同應用領域的客戶解決控制痛點問題，推進產品快速落地。二、核心技術二、核心技術核心技術核心技術 1 1融合所有通用人工智能的通用機器人控制平臺融合所有通用人工智能的通用機器人控制平臺 NSPIC-R006NP 具身智能控制平臺，將感知、決策、控制完美融合，巧妙地集成了 AI SOC平臺、高性能實時操作系統 NECRO 囚牛和 EtherCAT 多主站 NIIC EtherCAT Master 2.0。NSPIC-R006NP 具有強大的 AI 計算能力，能夠部署最大、最復雜的模型以解決自然語言理解、3D 感知、多傳感器融合等領域的邊緣 AI 和機器人技術挑戰。NSPIC-R006NP 目前已

280、集成 YOLOv5 目標檢測算法、Llama 2 LLM 大語言模型，其開放的架構和易于二次開發的特點，展現出了強大的靈活性和通用性。在實時運動控制方面，NSPIC-R006NP 具有新型控制架構，基于 NECRO 囚牛，GPU（大腦）擁有強大的并行計算和圖形處理能力，能夠快速處理數據并輸出決策，CPU（小腦）負責執行基礎運算和邏輯判斷，確保系統的穩定運行，確保了機器人在復雜動作和高速運動中的卓越性能。并且采用國訊芯微首創的 EtherCAT 多主站同步技術，高精度、高實時性，能確保在最小的 250 微秒控制周期內，保證 40 多個關節的精確協同。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）116

281、/163 運用 Transformer 模型處理感知信息，通過 Token 化提取特征輔助決策。GPU 集群訓練大模型，通過 CUDA 執行，最終所有端到端軌跡規劃算法產生的插補點經 EtherCAT 同步釋放至關節鏈路，實現多模態 AI 與運動控制高效融合。核心技術核心技術 2 2實時操作系統實時操作系統 NECRONECRO 囚牛囚牛 NECRO 囚牛，一款由國訊芯微獨立研發的實時操作系統，100%自主代碼硬實時微內核，深度滿足底層系統國產化需求。NECRO 囚牛以其獨特的可裁剪微內核結構脫穎而出，模塊化設計賦予其高度的靈活性，可根據具體應用場景進行定制裁剪。其核心特性包括硬實時內核和搶占

282、式調度算法，支持高達 99 級的優先級，確保性能強勁。NECRO 囚牛擁有卓越的實時性能，微秒級操作系統抖動，納秒級中斷響應速度。NECRO囚牛提供 100%原生的 API 接口，同時 100%兼容與 Linux 命令和 Shell 腳本。NECRO 囚牛還提供了一套豐富的 SDK，支持超過 400 種行業庫和生態庫，包括英偉達 CUDA 和華為昇騰生成式 AI 生態。此外，NECRO 囚牛還集成了多種自研的浮點運算加速算法和視覺加速算法。不僅如此，NECRO 囚牛還支持微服務和容器技術，能夠輕松應對現代軟件架構的需求。同時，它還支持多種工業控制專用總線，如 EtherCAT 和 CANOPE

283、N 等，進一步增強了其在工業自動化領域的適用性。在 PLC 運行模式方面，NECRO 囚牛能夠滿足單次、周期、連續運行、中斷等多種模式的需求，并支持多任務控制。其穩定的性能使得它能夠輕松應對高速多軸聯動控制、高速生產線等復雜機器控制要求。核心技術核心技術 3 3多多 EtherCATEtherCAT 主站主站 國訊芯微自主知識產權 EtherCAT 多主站 NIIC EtherCAT Master 2.0，可以有效減少數據傳輸的延遲和抖動。支持最小 125uS 的控制周期，并且 EtherCAT 抖動控制在 2uS 以內。目前，國訊芯微自研的 EtherCAT Master2.0 已經適配了全

284、球范圍內近百家伺服、IO 和傳感器廠商。EtherCAT 在大部分情況下都用于代替 CAN，EtherCAT 基于以太網技術，具有更高的傳輸速度，適用于需要快速實時通信的高速應用。相比之下，CAN 總線的傳輸速度一般為幾百kbps 到數 Mbps，適用于中低速應用場景。EtherCAT 主站設備使用標準的以太網控制器，具有網口接口卡的計算機和具有以太網控制的嵌入式設備均可作為 EtherCAT 主站。這種兼容性使得 EtherCAT 可以與多種設備和系統無縫集成，提高了系統的靈活性和可擴展性。EtherCAT 網絡可連接設備數多達 65535 臺，且采用主從結構和主站廣播的方式，在一個以太網幀

285、內實現了多個從站設備的同步通信。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）117/163 核心技術核心技術 4 4自主軟自主軟 PLC IDEPLC IDE NECRO Super Studio（簡稱 NSS）是國訊芯微開發的基于 B/S 架構和 IEC61131-3 國際編程標準的，面向工業 4.0 及智能制造的軟 PLC 開發平臺。NSS 平臺的獨特優勢是用戶無需安裝本地軟件就可以實現一個完整的工業自動化解決方案。支持 IEC 61131-3 標準的編程環境，目前支持標準的 ST 語言、FBD 編程語言、CFC編程語言和 LD 梯形圖。支持多種工業以太網包含 EtherCAT 主站、Ethe

286、rNET/IP、CANOPEN、Scanner 與 Adapter、Profinet 從站、Modbus TCP/RTU 等；標準 PLCOPEN 運動控制算法庫包含單軸、多軸、軸組、電子齒輪、凸輪與凸輪表、平面與空間直線、圓弧插補等。國內唯一自主多 EtherCAT 主站同步支持，滿足復合機器人、多通道多刀塔復雜數控系統及百米磁懸浮柔性制造線等各類智能制造高端需求。NSS 支持 2D 3D 機器視覺深度學習和 ChatGPT 多模態生成式 AI 與 LLM 大語言模型。NSS 支持 IEC 61499，可以通過 C+等高級語言自行編寫導入功能塊，通過自定義方式可以支持各類算法，根據控制功能需

287、要選擇特定功能塊，并按照 IEC 61499 標準將它們進行軟件互連，設計靈活，包括機器人算法、視覺算法等，適合各類電氣工程師到高級語言工程師使用，這種方法為控制系統的設計和改進提供了高度靈活性，修改調試程序十分方便，在 NSS 中修改程序后，runtime 將自動根據程序修改 XML，無需下載，簡單快捷。三、核心產品三、核心產品產品產品 1 1具身智能控制平臺具身智能控制平臺 產品概述：產品概述：NSPIC-R006NP 是一款專為人形機器人設計的高算力、低功耗的具身智能控制平臺，搭載了實時操作系統 NECRO 囚牛，適配 Ubuntubase 文件系統，并通過 EtherCAT 多主站 N

288、IIC EtherCAT Master 2.0，將控制邏輯與機器人或系統的物理特性緊密結合。NSPIC-R006NP 能夠實現 13B-70B 的大模型推演，支持深度學習、計算機視覺等多種算法。具有豐富的接口資源、軟件開發工具和生態資源，便于開發者進行定制化開發和優化，目前適配 GMSL 攝像頭、雙目攝像頭、雷達、伺服系統、靈巧手以及六維力傳感器等生態鏈產品?？蓾M足人形大模型機器人的實時感知、決策與控制需求，是實現機器人智能化和自主化的關鍵。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）118/163 軟件資源軟件資源 硬件參數硬件參數 生態生態 NIIC EtherCAT MASTERNIIC E

289、therCAT MASTER CPU 12x Arm Cortex-A78AE 2.2GHz GMSL 攝像頭 NECRO NECRO 囚牛囚牛 內存 64GB LPDDR5 雙目 3D 攝像頭 CUDACUDA AI 算力 Up to 275 Sparse TOPS(INT8)全景雷達 cuDNNcuDNN 網口 1 路萬兆+8 路千兆 最多 5 路 EtherCAT 六維力傳感器 TensoRTTensoRT 力矩傳感器 VPIVPI HDMI 2x M.2 1x HDMI 靈巧手 opencvopencv 音頻 1x AUX 伺服驅動器 llamaspeakllamaspeak USB

290、8x USB 3.2 旋轉電機 YOLOv5YOLOv5 串口通信 2x RS485 滾柱絲杠 cudlacudla CAN 2x CANFD 麥克風陣列 ROS2ROS2 攝像頭接口 8x GMSL 揚聲器 產品產品 2 2NECRONECRO 囚牛實時操作系統囚牛實時操作系統 產品概述：產品概述：NECRO 囚牛是工信部認證的 100%自主源代碼微內核硬實時操作系統，由國訊芯微自主研發，微秒級操作系統抖動，納秒級中斷響應速度，達到行業領先水平。NECRO 囚牛支持 EtherCAT、EtherNET/IP、CANOPEN、ProfiNET 等多種協議，支持國內首創的 EtherCAT 雙主

291、站，可與通用大模型等技術深度融合，提供安全、穩定、易用、智能的 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）119/163 系統平臺。NECRO 囚牛不僅提供豐富的視覺算法支持，還支持英偉達 CUDA，能夠充分利用 GPU 資源加速計算，有效提高機器學習的效率和精度。NECRO 囚牛高實時、高精度、高智能，經過了大量成功案例驗證，廣泛應用于機器人、半導體、數控系統、航空航天、運控 PLC、鋰電新能源、超長磁懸浮軌道等業務功能復雜、實時性、擴展性、穩定性、安全性要求高的行業領域。（NECRO 囚牛）產品產品 3 3NECRO Super NECRO Super StudioStudio 工業軟工業軟

292、 PLC IDEPLC IDE 產品概述：產品概述：NECRO Super Studio（簡稱 NSS）作為一款工業軟 PLC IDE，基于 B/S 架構和 IEC 61131-3 國際標準編程環境，具有強大的功能、卓越的擴展性、出色的兼容性以及簡易的操作性。NSS 采用 Web 設計，極大方便進行實時編程、監控和調試。NSS 集成了標準 PLCOPEN 運動控制算法庫，為用戶提供了豐富的運動控制功能。同時，NSS 還支持自定義功能塊，可實現個性化的編程需求。NSS 是國內自主多 EtherCAT 主站同步技術的代表，可以實現高速、高精度的數據傳輸和控制。除了傳統的工業自動化技術，NSS 還融

293、入了機器學習、ChatGPT 多模態生成式 AI、LLM等前沿人工智能技術。使得 NSS 在數據分析、預測和優化等方面具備了更強大的能力。NSS 支持的產品種類豐富，成為企業快速構建自動化生產流程、提升生產效率的得力助手。選擇 NSS，企業將邁向更加高效、智能的工業自動化時代。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）120/163 （NSS）產品產品 4 4工業控制器工業控制器 NSPICNSPIC-R002MR002M 產品概述：產品概述：國訊芯微基于工業實時操作系統 NECRO 囚牛和軟 PLC IDE NSS，推出了工業控制器 NSPIC-R002M，可實現全國產視覺驅控一體、軟硬件一體

294、，具有豐富的拓展接口和底層開發實力，可實現各類復雜場景的定制需求，廣泛應用于協作機器人控制器、半導體、數控系統、人形機器人。（工業控制器 NSPIC-R002M）產品產品 5 5工業多主站模塊工業多主站模塊 NOMNOM-R001DPR001DP 產品概述：產品概述：工業多主站模塊 NOM-R001DP 基于國產高算力 ARM64 Cortex-A55 多核 CPU，最高達到單核 5400DMIPS，擁有強大的計算能力和高效的能源效率。配備了 8GB LPDDR4 內存，可以提供快速的數據傳輸和處理速度。搭載 NECRO 囚牛支持多線程同步，可以同時處理多個任務，性能強大。還具有豐富的接口和功

295、能，可以滿足各種應用場景的需求。NOM-R001DP 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）121/163 已廣泛落地運動控制器、機器人控制器、國產 PLC 代替和數控系統。（工業多主站模塊 NOM-R001DP）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）122/163 第第四四節節 坤維科技坤維科技 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：2012018 8 年；總部：年；總部：北京北京 常州坤維傳感科技有限公司成立于 2018 年，是一家致力于提供高精度力覺傳感器（六維力傳感器）及力控解決方案的高新技術企業。公司主營智能力覺傳感器的研發、制造、銷售、及技術推廣，開發面向機器人及其他智能

296、裝備行業的力覺傳感器產品，為機器人及其它智能裝備、工業過程監控、產品質量檢測、科研測試測量等領域提供力覺測量解決方案及相關產品。坤維創始團隊全部來自于國家航天科研機構，具備 20 余年研發、生產高精準度六維力傳感器的經驗，掌握力覺測量核心技術，具備相關產品的自主知識產權。二、二、核心技術核心技術核心技術核心技術 1 1結構解耦結構解耦 n 把空間中任意方向的力和力矩通過傳感器彈性體結構實現正交解耦，即某個結構測量單元只對它要測的分量敏感，對其它方向的載荷不敏感。n 結構解耦只能解決一部分的信號耦合問題，剩余耦合需要特殊算法來解耦。n 坤維基于多學科優化平臺的結構優化技術，可以把解耦結構優化到極

297、致。n 結構解耦需要考慮彈性體加工成本。解耦效果和結構的復雜性成正相關關系，但結構越復雜，加工成本越高。核心技術核心技術 2 2算法解耦算法解耦 n 算法解耦可以解決結構解耦無法應對的耦合問題，它直接決定了傳感器的串擾性能（Crosstalk）。串擾是指，其它方向載荷在目標測量方向上產生的干擾誤差。串擾是決定絕對準度（Absolute Accuracy，即測量值偏離被測真值程度的衡量指標）的最重要影響因素。n 坤維采用基于現代試驗設計理論、響應面理論和機器學習原理構建了解耦算法，其在軍用領域經過了充分的驗證，解耦效果十分理想，準度（含串擾）可以達到 0.3%FS 以內的水平（國軍標要求）。n

298、如果將六維力傳感器產品依然采用線性擬合疊加的方式進行解耦（把六個維度分別當作六個一維力傳感器處理，不考慮六個維度間的非線性干擾），解耦效果不好，串擾指標一般在 2%FS5.0%FS。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）123/163 核心技術核心技術 3 3六維聯合加載標校及檢測六維聯合加載標校及檢測 六維力傳感器解構算法的數學模型及模型參數通過六維聯合加載標定的方式獲得。n 六維聯合加載標校是指可以按任意大小比例同時對傳感器施加正交三方向力和三方向力矩，也可以任意選擇若干個方向按任意比例施加載荷。六維聯合加載設備的外形可參考下圖，下圖分別為 NASA、日本宇航中心、德國宇航中心的六維聯合

299、加載標校設備。n 加載過程中，通過激光位移傳感器監測因傳感器受力變形導致的加載坐標系實時誤差，修正載荷真值，從而提高標校準度。n 國內尚無廠商具備成熟的六維聯合加載技術和相應的自動化標校設備。坤維的核心技術團隊在航天軍工領域有 15 年相關技術積累，目前在常州已自研自建了 5 套全自動的六維聯合加載標定檢驗設備，可以保證每月 1500 臺的產能。n 采用六維聯合加載標定及檢測的方式，確保了六維力傳感器在受到任何方向、任何作用點的載荷時都能對其精確測量，不用在客戶現場標定，提高了安裝調試效率和可維護性。（NASA 的六維聯合加載標定設備）（日本宇航中心的六維聯合加載標定設備）中國人形機器人產業發

300、展藍皮書（2024）124/163 （德國宇航中心的六維聯合加載標定設備）核心技術核心技術 4 4MEMSMEMS 應變計技術應變計技術 n 坤維基于 6 寸晶圓采用 MEMS 技術設計并生產半導體應變計。半導體應變計的靈敏度是普通金屬箔式應變計的 20 倍以上，有助于提高傳感器的綜合性能。n 坤維采用無機物粉末燒結技術封裝半導體應變計，避免了有機粘接劑的長期穩定性不佳問題，提高了傳感器的使用壽命。n 基于 MEMS 應變技術，生產過程的 80%實現了自動化，有效降低了制造成本，提高了生產效率。三、核心產品三、核心產品產品名稱產品名稱 產品圖片產品圖片 產品介紹產品介紹 產品特點產品特點 KW

301、R46KWR46 KWR36 系列六軸力傳感器是一款微型高精度力覺傳感器，可實時測量正交三方向的力和力矩。傳感器基于應變電測原理設計，采用六軸聯合標定技術提升精準度。產品可適配坤維多款信號采集模塊，常被應用于醫療手術、科學研究、工業自動化等領域。六軸聯合標定，充分抑制串擾；微型高精度六軸力覺傳感器；采用航空合金，高過載，兼具高剛性和高靈敏度。KWR63KWR63 采用航空合金，高過載，兼具高剛性和高靈敏度KWR46 系列六軸力傳感器是一款小型高精度力覺傳感器，可實時測量正交三方向的力和力矩。傳感器基于應變電測原理設計，采用六軸聯合標定技術提升精準度?？膳c坤維多款信號采集模塊均可無縫銜接，實現

302、RS422、RS485、CAN、USB 和工業以太網等通信方式，廣泛應用于醫療測試、小型工業機器人、自動化測量、航空航天測試等領域。六軸聯合標定，充分抑制串擾；小型高精度六軸力覺傳感器。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）125/163 KWR75KWR75 采用航空合金，高過載，兼具高剛性和高靈敏度KWR63 系列六軸力傳感器是一款小型化高精度力覺傳感器，可實時測量正交三方向的力和力矩。傳感器基于應變電測原理設計，采用六軸聯合標定技術提升精準度?？赏ㄟ^連接不同信號采集模塊來實現 RS422、RS485、CAN、USB 和工業以太網等通信方式，與多數協作機器人末端外徑尺寸接近，現已應用于科

303、學研究、自動化檢測、航空航天測試等領域。六軸聯合標定，充分抑制串擾；小型化高精度六軸力覺傳感器。KWR61N66KWR61N66 KWR61N66 系列是一款外型扁平，結構緊湊的高精度扭矩傳感器。采用航空級不銹鋼材料，具有高過載、高剛性和高靈敏度等特點，且具有一定程度的耐腐蝕性。該傳感器基于應變電測原理，并內置信號采集模塊，實現力矩載荷的實時測量和轉換。結構采用拓撲優化設計，提高傳感器在非額定載荷方向的強度和剛度，提高了傳感器在不同場景和領域的適用性，廣泛應用于科學研究、工業機器人、協作機器人和航空航天測試等領域。使用壽命 1500 萬次；結構緊湊；RS485 通信數字信號輸出；穩定可靠。KW

304、R85N207KWR85N207 KWR85N207 系列是一款外型扁平，結構緊湊的高精度扭矩傳感器。采用航空級不銹鋼材料，具有高過載、高剛性和高靈敏度等特點，且具有一定程度的耐腐蝕性。該傳感器基于應變電測原理，并內置信號采集模塊，實現力矩載荷的實時測量和轉換，廣泛應用于科學研究、工業機器人、協作機器人和航空航天測試等領域。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）126/163 第第五五節節 鑫精誠鑫精誠傳感器傳感器 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：20200909 年；總部：年；總部：深圳深圳 “鑫精誠傳感器”成立于 2009 年，以研發、生產、銷售、服務為一體的國家高新與專精特

305、新技術企業。擁有從事智能傳感器與控制儀表行業多年的專業研發設計經驗團隊 50 余人，獲得發明專利 20 余項，實用新型專利 65 余項，軟著 30 余項。鑫精誠傳感器是國內最早關注并研發六維力傳感器的企業之一，也是目前國內六維力傳感器結構創新相關專利獲得最多的企業。公司研發的六維力傳感器具有精度高、抗沖擊能力強、零點穩定、信噪比大、高低溫特性好、剛度大、長期可靠性強、尺寸可多樣化定制等優點，通過特殊獨有的解耦方法設計，使傳感器的串擾誤差非常小，尤其是長期的串擾誤差小。目前公司的六維力傳感器產品直徑跨度覆蓋 9.5mm-400mm，力量程跨度從 5N 到 500kN，力矩量程跨度從 0.1N.m

306、 到 20kN.m，可覆蓋絕大部分應用領域。鑫精誠傳感器同樣也是國內最早關注并研發關節扭矩傳感器的企業之一，公司研發的關節扭矩傳感器具有剛性大、抗沖擊能力強、零點漂移小、抗偏載能力強、正反向對稱性好、裝配影響小、溫度特性好等特點；公司擁有獨有的交叉載荷影響自補償技術，使得交叉載荷的對扭矩的信號影響小。公司從創立之初就一直專注于力學傳感器行業，近年來對人形機器人行業的力覺應用十分重視并投入了大量的研發資源，積極參與人形機器人公司的各類力覺傳感器應用痛點的解決。通過大量的自主研發、試樣和改進提升，力求可以提供適合人形機器人使用的高性價比的產品，通過積極參與、主動投入的方式來實現和人形機器人行業共發

307、展。二、核心技術二、核心技術1 1、在六維力傳感器領域的核心技術競爭力和技術獨特性、在六維力傳感器領域的核心技術競爭力和技術獨特性 （1）公司技術實力雄厚，成功開發了世界上最小的電阻應變式六維力傳感器，這個產品體現了目前電阻應變式六維力傳感器設計及制造的最高技術難度，傳感器直徑僅 9.5mm，感知精度可達 0.01N 和 0.001N.m。產品可以被應用于機器人靈巧手上，讓靈巧手擁有精確力學感知，通過這個產品的開發也間接說明鑫精誠傳感器在六維力傳感器領域的技術領先性。（2）為了適應人形機器人的戶外應用和涉水應用，公司成功開發了 IP67 防護級別的六維力傳感器，該傳感器在高防護性能下而不損失傳

308、感器的性能和分辨率，使得六維力傳感器 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）127/163 不懼在潮濕環境及水下被使用。（3）為了解決人形機器人在跳躍、跑動、碰撞時，對下肢六維力傳感器的沖擊而造成傳感器過載或零點漂移的痛點。公司成功開發了可以承受 10 倍沖擊零點不變、使用壽命 1億次以上的新型壓電式六維力傳感器，突破了壓電傳感器的固有電荷快速泄露的難題，可以在一定的時間可以保持電荷的穩定，從而使得六維力傳感器在下肢關節安裝的強度和剛度的技術難題被解決；此外通過特殊的溫度補償原理，解決人形機器人在不同的工作溫度中快速切換使用，傳感器安裝溫度急劇變化而導致傳感器的數據也會變化的痛點。（4）為了

309、解決目前六維力傳感器價格偏高，人形機器人廠家應用成本無法下降的痛點，公司通過大量的研發技術迭代優化結構成本、精益化生產優化制造成本、大批量制造優化物料成本等方式推出一款超級性價比的高精度六維力傳感器。徹底解決了六維力傳感器價格貴、用不起的問題，降低了人形機器人對力傳感器使用成本的壓力。2 2、在關節扭矩傳感器領域的核心技術競爭力和技術獨特性在關節扭矩傳感器領域的核心技術競爭力和技術獨特性 （1）為了解決關節扭矩傳感器的交叉載荷對輸出信號影響的痛點，公司開發了獨有的交叉載荷影響自補償技術，可以讓交叉載荷的影響誤差小于 0.5%，使得交叉載荷對扭矩的信號影響大大降低。（2）為了解決人形機器人在跳躍

310、、跑動、碰撞時，對關節扭矩傳感器的沖擊而造成傳感器過載或零點漂移，以及原有電阻應變式關節扭矩傳感器的剛性不足導致機器人定位精度誤差大的痛點，公司應用新型的 MEMS 技術開發出一款高剛性、高沖擊性、高使用壽命的關節扭矩傳感器。（3）眾所周知，人形機器人中的關節數量眾多，為了在合理的總價內讓每個關節都可以安裝應用關節扭矩傳感器，公司正投入大量的資金和技術用于自動化生產線的建設，通過自動化生產和規?；a來降低產品成本和滿足巨大的產能需求。3 3、未來產業發展格局未來產業發展格局與與技術趨勢技術趨勢 公司在未來幾年會繼續關注人形機器人力學傳感器的行業發展，并加大研發投入，繼續在高剛性、高過載能力、

311、抗沖擊性能、高防水性能、高穩定性、高使用壽命、低成本等方面深耕布局。在新產品線上，公司將開發毫牛級別的超微型六維力傳感器、集成多種物理量的融合型傳感器，具有的多種自補償功能的 AI 智能型傳感器等創新型的傳感器。與此同時公司也將繼續主動參與解決各種力覺傳感器在人形機器人種的行業應用痛點。在解決痛點的過程種實現技術的突破，最終實現和人形機器人行業共發展。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）128/163 三、核心產品三、核心產品（1）世界上最小的電阻應變式六維力傳感器，傳感器直徑僅 9.5mm，感知精度可達 0.01N和 0.001N.m。產品可以被應用與機器人靈巧手上，讓靈巧手擁有精確力學

312、感知。（2）IP67 防護級別的六維力傳感器，該傳感器在高防護性能下而不損失傳感器的性能和分辨率，使得六維力傳感器不懼在潮濕環境及水下被使用。（3）通過大量的研發技術迭代優化結構成本、精益化生產優化制造成本、大批量制造優化物料成本等方式推出的超級性價比的高精度六維力傳感器。在價格大幅下降的同時產品的性能和質量不打折扣。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）129/163 （4）壓電六維力傳感器具備高剛性、高穩定性、低溫漂、低零飄、長期可靠性好、抗過載能力強（120%）、工作溫度范圍廣、使用壽命長、固有頻率高、上下雙法蘭連接、極低的閾值、使用壽命過億次、更加貼合人形機器人腳踝處的應用需求。（5

313、）基于 MEMS 原理的關節力矩傳感器，無需膠水粘貼，采用硅微熔技術。過載能力、溫度靈敏度漂移、長期可靠性、剛性、一致性等方面均表現突出。通過全自動化設備投入，規?；a，大幅降低傳感器的價格，確保人形機器人的每個關節都能用得起。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）130/163 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）131/163 第第六六節節 神源生神源生 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：20122012 年，年，總部：總部：南京南京 依托南航雄厚的力學、特種加工和儀器設計等學科基礎，掌握了兼顧高剛度和高靈敏度的應變式多維力傳感器正向設計及結構優化技術，建立了完整的產品質

314、量保障體系，實現了高性價比六維力傳感器、測力陣列和機器人的力控應用。多維力傳感器累計出貨 1000 多臺，產品性能達到國際先進水平，多家用戶評測名列前茅，在運動力學測試陣列市場排名第一。二、核心技術二、核心技術1 1、企業核心技術、企業核心技術 1 1 建立了多維力傳感器結構設計及優化技術。發明了貼片區應變梯度小、積分大的彈性體結構優化設計新方法，實現了多維力傳感器高靈敏度、高動態性能、低維間耦合的目標，降低了對貼片精度的要求。據此發明的 12 梁高剛度六維力傳感器，量程從 100 克到 100 噸，維間耦合1%，是現有六維力傳感器耦合最低、承載范圍最大的。技術趨勢與方向技術趨勢與方向 1 1

315、：優化設計方法，提升設計效率，構建針對不同場景、多因素影響下的自動設計軟件；實現從中國制造向中國創造的轉變。2 2、企業核心技術、企業核心技術 2 2 發明了與傳感器結構一體化、多通道、集成式微信號處理器，解決了微信號容易受到干擾的問題；使力傳感器的信號處理和防護技術達到領先地位。技術趨勢與方向技術趨勢與方向 2 2：提升信號處理系統的集成度和參數設置的自動化程度。發展無線傳輸和無線供電技術，滿足動態測試的需求。3 3、企業核心技術企業核心技術 3 3 掌握了規模生產中材料/加工、裝配技術等對傳感器性能影響的規律，確定了裝配流程、溫度場等因素的自適應補償方法；運用有限元分析不同裝配流程引發的裝

316、配應力變化規律，固化裝配工藝，消除裝配應力對性能的影響。采用消除殘余應力、規范加工工藝、穩定應變計貼片工藝、固化工藝和老化程序，建立標準生產工藝，實現了輸出靈敏度、分辨率等關鍵指標的實測值與理論值偏差不超過 5%，產品一次性合格率超過 95%，實現了高品質、低成本的批量生產。技術趨勢與方向技術趨勢與方向 3 3：穩定和優化生產工藝，完善高性價比多維力傳感器生產工藝技術。綜合考慮生產流程長、工藝路線復雜、涉及學科多，使得多維力傳感器生產管理科學化和工 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）132/163 藝優化特別困難。為此針對結構件加工/生產、裝配等工藝過程的研究，形成有效的、固定的生產工藝

317、是六維力傳感器生產企業的重要命題。4 4、企業核心技術企業核心技術 4 4 發明了多維力傳感陣列，實現了分布式多維力同步采樣，開發了多通道、多物理量同步采樣形成的海量數據的智能處理/采樣方法，解決了采樣通道數與采樣頻率、采樣效率之間的矛盾。為高速運動力學、康復醫學、機器人學等前沿科學研究提供可靠的技術和設備支持。構建了大數據的規整、海量的感知和采集方法和設備。技術趨勢與方向技術趨勢與方向 4 4：海量數據的運用技術。針對體育運動、醫療/康復測試、仿生研究等行業需要，建立運動力學數據的監測、運用技術。配合其他物理量，如運動行為、肌電和腦電數據，構建多物理參數間的耦合協調關系。解決大數據的同步和配

318、準問題。智能數據處理技術，主動篩選有效數據，極大地減輕數據存儲量。5 5、企業核心技術企業核心技術 5 5 建立了重力/慣性力快速高精度補償技術：設計激勵策略，配合重力/慣性力辨識新算法，補償精度、實現快速補償上述技術，提高了作業效率，保障了產品一致性。自適應力反饋控制技術，用多維力傳感器融合導納控制與力/位混合控制，解耦接觸作業空間的位置和力約束，采用軌跡跟蹤算法實現位置控制，采用導納控制算法實現力控制，形成力控指令集，以動態庫或指令集形式供機器人用戶使用。技術趨勢與方向技術趨勢與方向 5 5：結合機器人應用從非接觸模式（如噴漆、焊接、涂膠等）到接觸模式（如裝配、拋光、去毛刺、助力機器人和康

319、復機器人等）的發展需求，完善機器人與作業對象間的力/位置混合控制、末端接觸力和位置跟蹤控制技術，實現機器人運動控制的智能化。三、核心產品三、核心產品產品產品 1 1 中空中空環式六維力傳感器環式六維力傳感器 產品概述產品概述 中空環式結構，環內可走線，方便機器人布線；可選環內壁、環外壁兩種出線方式；鈦合金/合金鋼材質；量程400N/20Nm-5000N/300Nm六個型號可選，高剛度、高靈敏度、低耦合（0.5%FS），配套NST系列采集器，適用于打磨、裝配等力反饋控制應用。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）133/163 產品產品圖片圖片 （中空環式六維力傳感器）產品產品 2 2 XLH

320、XLH 系列數字六維力傳感器系列數字六維力傳感器 產品概述產品概述 專為協作機器人設計的六維力傳感器，集成數字一體化設計，具有 EtherNet、RS485 通訊兩種通訊模式可選，直徑 72mm，重量 260g，量程 50N/1.5Nm-600N/25Nm 四個型號，符合協作機械臂的機械接口，傳感器小巧輕便，自帶連接法蘭及螺釘等安裝配件，拆裝簡單方便。產品產品圖片圖片 （XLH 系列數字六維力傳感器）產品產品 3 3 DTHDTH 系列經濟型數字六維力傳感器系列經濟型數字六維力傳感器 產品概述產品概述 用于牽引示教的經濟型數字六維力傳感器，配置相關軟件，售價萬元以內。傳感器小巧輕便，重量小于

321、350g，符合協作機械臂的機械接口，RS485 通訊，直徑 73mm，200N/6Nm、500N/15Nm 兩個型號。產品產品圖片圖片 中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）134/163（DTH 系列經濟型數字六維力傳感器）產品產品 4 4 超大量程傳感器超大量程傳感器 產品概述產品概述 為滿足大型、超重受力部件測試的需求，訂制的大量程六維力傳感器，量程從 14kN-600kN，適用于機器人防碰撞、搬運、碰撞檢測、沖擊檢測等領域，支持按需訂制。產品產品圖片圖片 （由左至右分別是：1.4 噸六維力傳感器、3 噸六維力傳感器和 10 噸六維力傳感器）產品產品 5 5 運動力學測試平臺運動力學測

322、試平臺 產品概述產品概述 基于自研三維力/六維力傳感器及數據采集系統的多維力傳感器陣列，按照研究對象的不同，已制作交付不同型號的運動力學測試平臺十多臺，分別用于人體、小型動物、仿生機器人的運動力學測試研究及體育競技訓練研究。已交付的測試平臺包含多維力傳感器的數量從十多個到 100 個；力測試范圍從 1.5N 到 5kN，滿足了壁虎、昆蟲、運動員、病人和機器人運動力學測試的需求。平臺均支持同步信號觸發，可配套高速攝像機，具有無效數據過濾功能，部分具有旋轉功能，可模擬平面、斜面及垂直面。正在研制中的自由體操競技測力臺面積達 13*13 米，包含 300 多只多維力傳感器及13*13 米柔性傳感器，

323、除能獲取運動員的運動反力外，還能同步獲取運動員足底接觸面的壓力分布數據。產品產品圖片圖片 （GF2025 壁虎機器人運動力學測試系統）（GF2410B 大鼠運動力學測試系統）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）135/163 （GF2040 人體運動力學測試系統）（GF105K 智能劍道測力平臺（一個單元）中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）136/163 第第七七節節 羅斯特羅斯特 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：2012012 2 年；總部：年；總部：深圳深圳 目前公司在國內布局三家公司，分別是：深圳市羅斯特傳動設備有限公司，成立于 2012年；佛山市羅斯特傳動設備有限

324、公司，成立于 2017 年；羅斯特卡希傳動設備（浙江）有限公司，成立于 2021 年。公司員工共計 280 余人，2023 年產值 1.5 億，主要生產行星減速機、諧波減速機等高精密傳動件，公司的減速機相關技術主要來源于德國和日本，擁有外籍工程師，產品對標日本、德國以及中國臺灣品牌，主要的客戶群體包括機器人、激光設備、機床、印刷機、高端包裝機、模切機等中高端行業，銷售區域覆蓋國內市場及多個海外市場，國外市場包括伊朗、印度、越南等亞洲國家，以及美國、德國等歐美國家。二、核心技術二、核心技術核心技術描述核心技術描述 技術趨勢與方向技術趨勢與方向 企業核心技術企業核心技術 1 1：擁有高端的檢測設備

325、，以及業內資深的技術人員，保證產品精度最高能做到 1 弧分，達到行業領先水平；隨著制造工藝的改良，減速機逐步向高精度發展。企業核心技術企業核心技術 2 2：采用硬齒面、高精度的齒輪，目前行星齒輪減速機在制造過程中普遍采用滲碳和氮化等化學熱處理。制造精度方面已達 6 級以上。通過提高硬度和精度使行星齒輪減速機在保證承載能力的前提下，使齒輪尺寸變得更小，進一步節省能耗。齒輪向更小發展，剛性向更強發展，減速機體積向更小發展。企業核心技術企業核心技術 3 3：電機與減速機一體化設計，已經實現伺服電機和減速機一體式結構，減小了裝配空間，同時降低生產成本。伺服和減速機實現機電一體化。中國人形機器人產業發展

326、藍皮書（2024）137/163 三、核心產品三、核心產品產品名稱產品名稱 產品圖片產品圖片 產品介紹產品介紹 產品特點產品特點 PGHPGH盤式行星盤式行星減速機系列減速機系列 n 盤式行星減速機核心部件輸入齒輪軸、齒圈、行星齒、輸出軸、機殼幾個關鍵部件組成，通過電機帶動運轉，實現減速，增大扭矩的效果；n 盤式行星減速機是一種高性能、高可靠性的減速裝置，適用于各種需要高精度、高扭矩傳輸的機械設備中。n 良好的結構設計、高剛性、高精度（1arcmin）、高負載能力、維護簡單，拆卸方便；n 其材質使用以高強度硬質合金鋼，耐高溫、耐腐蝕，采用雙列角接觸軸承，已在重載機器人傳動關節部位廣泛應用。NV

327、RNVR中空型高中空型高精度螺旋傘精度螺旋傘齒減速機系齒減速機系列列 中空型高精度螺旋傘齒減速機是一款結合中空螺旋傘齒設計與行星結構部分組合而成傳動技術的先進減速設備。它通過獨特的齒輪結構，提供高效、穩定且高精度的傳動效果，應用于工業機器人以及四、五軸工業母機的刀塔關鍵部位。此款中空設計，具有穩定的運行性能、優化了設計和制造工藝，采用圓錐滾子軸承結構，承載能力高、精度高的特點。PSHPSH高剛性行高剛性行星減速機星減速機 高剛性行星減速機是一種結合圓錐滾子軸承與行星傳動機構的減速設備，結合了行星減速機的特點與圓錐滾子軸承的優勢。這是一種高效、重載且高精度的傳動裝置。這種組合將行星減速機的緊湊、

328、高效傳動特性與圓錐滾子軸承的高承載能，高精度旋轉特性結合，為機器人應用提供強大的傳動解決方案。圓錐滾子軸承結合行星傳動機構結合使用，具有重載能力強、精度高、傳動效率高、應用廣泛。能夠滿足各種重載、高精度和高效傳動的需求。這種結構為工業應用提供了卓越的傳動性能。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）138/163 PBHRPBHR 低背隙低背隙高轉速直角高轉速直角輸出減速機輸出減速機系列系列 低背隙高轉速直角輸出減速機其獨特之處是輸出軸與輸入軸之間的角度為直角，這種減速機通常用于需要將旋轉動力從一個軸傳遞到與其垂直的另一個軸的應用中。這種高效、緊湊目靈活的傳動設備在各種工業應用中發揮著重要的作

329、用。隨著技術的不斷進步和應用領域的不斷拓展，低背隙，高轉速 PBHR 直角減速機將繼續發揮其獨特優勢，為各種復雜機械系統提供可靠的動力傳遞解決方案。其特點主要體現在：直角傳動設計、結構緊湊、高強度與高剛性、高傳動效率實用性強，使其在各種工業應用中發揮著重要作用。CSLCSL-SOSO 杯型杯型諧波系列諧波系列 主要由減速機殼、柔性傳動輪、柔性振蕩器和針齒輪四個部分組成。其中，針齒輪嵌入柔性振蕩器的柔性傳動輪凸緣內，并與外圍齒圈嚙合，從而形成傳動。這種結構使得杯型諧波減速器具有結構緊湊、傳動比大、柔輪應力小、拆卸方便等優點。n 結構緊湊、傳動比大、柔輪應力小、拆卸方便；n 高精度（10arcsr

330、c）、高扭矩、低噪音。中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）139/163 第第八八節節 紐格爾智能紐格爾智能 一、企業簡介一、企業簡介成立時間：成立時間：2012014 4 年；總部：年；總部：東莞東莞 紐格爾智能傳動（廣東）有限公司，2014 年在東莞建立生產基地，目前擁有 50000 獨立工業園區，500 多名員工，400 多臺生產、檢測設備，10 年專注精密傳動領域，主要生產精密行星減速機、減速電機、直線模組三大系列產品。公司獲得“高新技術企業”、“科技型中小企業”“專精特新”認證，擁有 99 項專利，含 49 項發明專利、50 項實用新型專利，是一家“專業化、精細化、特色化、創新型

331、”重研發的科技型企業。公司目前大力開展機電一體化產品研發與生產，涵蓋關節行星減速機、減速電機、電機執行器等，主要運用在機器人關節部位。產品結構緊湊體積小，性能穩定，適配于裝置空間有限的機器人。依托經驗豐富，專業可靠的工程團隊，紐格爾可提供項目定制解決方案，目前與機器人產業深度合作，合作產品已成功應用于包括安防巡檢、勘測探索、公共救援、科技展館、影視綜藝、商演活動、政企展廳等眾多場景。二、核心技術二、核心技術關節執行器是機器人實現各種復雜運動的基礎部件，針對機器人所開發的各種復雜的智能控制算法，最終結果都是轉換成發送給關節執行器的簡單指令。從機器人控制系統的角度來看，該控制系統的輸入量即每個關節

332、的力矩，理想的機器人關節能夠準確地輸出系統期望的力矩，這個需求看似簡單，但是實際上大多數電機都不能夠做到精確控制（比如異步電機），或者只能精確控制位置、角度（比如步進電機）。所以，一款性能優異的關節執行器，應當關節電機的 FOC 矢量控制技術、電機本體的性能優化設計，以及關節執行器自身重量應盡可能輕量化，轉動慣量應設計的盡可能小，電機額定及最大工況下的發熱和散熱問題，這些都需要使用有限元 FEA 仿真分析技術，從結構、材料、工藝等各方面因素對關節執行器進行多學科設計優化。紐格爾推出多種型號規格的關節執行器產品，集成了力矩電機、驅動器、編碼器和高精度行星減速器，采用 FOC 矢量驅動控制算法，主

333、要應用在四足機器人、輪足機器人以及人形機器人等各種新型仿生自主運動機器人領域，具有結構緊湊、功率密度大、力矩響應速度快、過載能力高、低背隙高精度等特點。具體體現在：1）低轉速下保持精確控制；2）快速實現電機換向旋轉；中國人形機器人產業發展藍皮書（2024）140/163 3）實現力矩、速度、位置三個閉環控制；4）響應快、運行穩定，振動低、噪聲??；5）電機槽極優化，高轉矩密度，及齒槽轉矩優化；6）高精度的行星減速器（斜齒），齒背隙低于 3 弧分；7）支持雙編碼器，進一步提高反饋控制精度；8）支持多機串聯，便于供電和數據轉發。三、核心產品三、核心產品紐格爾針對四足或人形機器人的紐格爾針對四足或人形機器人的關節執行器產品關節執行器產品主要主要分為三個類別：分為三個類別：關節行星減速器關節行星減速器、關節減速電機關節減速電機、關節執行器關節執行器（關節電機關節電機）。）。產品產品 1 1關節行星減