“人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式。”工信部此前发布的《人形机器人创新发展指导意见》开篇即这样写道。
近日，特斯拉放出了其人形机器人擎天柱（Optimus）在自家工厂“打工”的视频，引发关注。视频中，擎天柱机器人拿取电池，放进电池槽中排列整齐。
今年2月，国内人形机器人Walker S已经进入新能源汽车工厂，开启了“打工生涯”。在流水线上，它能够和人类协作完成汽车装配及质量检查作业。
就在4月底，北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，它能够以6公里/小时的速度稳定奔跑。
人形机器人正在加速从科幻奔向现实，但不少人对其仍感到陌生。什么是人形机器人？人形机器人用在哪，好用吗？我国人形机器人发展如何？
01
什么是人形机器人？
给人工智能这个聪明的“头脑”装上一副“身体”
目前，人工智能正在迈向通用智能的路上，大模型展示出满足人类需求的交互能力。想要和人工智能在真实物理世界中实现交互，就要让人工智能拥有一个智能硬件载体，让它们像人类一样具备感知、思考和行动能力。
通俗来讲，就是要给人工智能这个聪明的“头脑”装上一副“身体”。这个“身体”可以是一部手机，可以是一台自动驾驶汽车，而人形机器人则是集各类核心尖端技术于一体的载体，是具身智能的代表产品。
人形机器人本身并不是一个新鲜事物，它的研发始于上世纪七八十年代，但由于传统的机器人控制技术和算法难以满足人形机器人复杂的技术要求，一直难以落地应用。
人形机器人企业优必选相关负责人谭旻表示，此轮人工智能的发展意味着，大家在想象中或者科幻电影中看到的真正智能化的机器人，实现的可能性不再远在未来，而是近在眼前。
具体来说，人工智能技术的发展可以帮助人形机器人更准确地理解人类语言，听懂人的指令，识别环境信息，并做出更合理的决策和行动。例如中国科学院自动化研究所设计研发的Q系列人形机器人，当你对它说从桌子上拿起一个淀粉含量最高的蔬菜，它能准确地从众多蔬菜中挑选出土豆放进筐子。
人形机器人企业宇树科技创始人王兴兴介绍，传统机器人基本上是按照人编写的程序完成特定任务，具有专属性，也就是说一种机器人只能干一件事情。而人工智能驱动的人形机器人更加智能，能够在多种场景中执行任务，极大地提高了通用性。
02
为什么一定要做成人形？
更好适应环境、驾驭更多工具，真正具备通用性
人工智能如此聪明的大脑，我们为什么不给它装备上一副更加强大的身体，为什么偏偏要做成人形？比如，滚轮可比双腿速度快多了。
人类如今所处的世界，已经被打造成了适合人类工作和生活的样子，所有工具也都是为人类设计的。滚轮的确比双腿速度更快，但遇到台阶怎么办呢？为了使用机器人，在所有台阶处都铺设斜坡，这显然不太可能。
所以只有把机器人设计成人的样子、拥有人的运动能力等，机器人才能更好适应环境、驾驭更多工具，从而真正具备通用性。此外还涉及心理因素，人类天然对人形感到更亲切。
03
人形机器人用在哪？
工业制造、商用服务和家庭陪伴是目前三大应用场景
我们什么时候能用上人形机器人？
优必选Walker S、宇树H1、达闼XR-4、小鹏PX5、智元远征A1、傅利叶GR-1、星动纪元“小星”、逐际动力CL-1、小米CyberOne……这些名字是不是科技感十足？这些都是国内企业推出的人形机器人。
业内人士表示，当前，人形机器人正处于从实验室迈向产业化的关键节点，2024年有望成为人形机器人量产元年。
目前，我国多家人形机器人企业的产品已经开始小批量生产和交付，客户主要是高校科研机构、人工智能企业和智能制造企业，一些人形机器人已经在工业制造场景及商用服务场景实现商业化落地。今年2月，国内人形机器人Walker S已经开始在新能源汽车工厂中“实训”打工。它实现了全球首例人形机器人在汽车工厂流水线与人类协作完成汽车装配及质量检查作业。
为什么不使用工业机械臂来完成这些工作？事实上，随着智能制造业的自动化水平整体提高，装配线上不少流程环节已经由工业机械臂完成，但仍有不少需要人工完成的任务。
以汽车产业为例，在检测环节，需要人工弯腰进车内完成检查安全带、打开部件等工作，这些工作机械臂暂时做不了，目前由人工完成，未来则可以交给人形机器人。
优必选CEO周剑曾公开表示，工业制造、商用服务和家庭陪伴，是目前人形机器人的三大应用场景。
其中，家庭和商业场景更复杂的环境和灵活多元的人机交互需求，使得人形机器人大规模商业化尚有不确定性。但在工业制造领域已具备较好的商业化基础，智能制造将成为人形机器人首个大规模应用的领域，工业人形机器人三年内有望大规模放量。
王兴兴认为，人形机器人的应用场景可以分短期、中期和长期来看。短期内，主要是工厂里的生产装配；中期，会拓展到家庭、农业、建筑工地等场景；长期来看，可以理解为所有事情都可以由人形机器人来干。
人形机器人的落地应用，第一步是走进千行百业，这已经是现在进行时，在不久的未来，有望走进千家万户。
中国信通院相关专家介绍，一方面，我国人口老龄化问题正在逐步显现，长期来看劳动力供给不足，需要人形机器人补充缺口。另一方面，环境恶劣或内容重复、繁重、危险的工作，都有对人形机器人的替代需求。
机器人是否会抢走人类的工作机会？
谭旻认为，“人形机器人不是抢人类工作，而是代替人类去做人类不想做的那些危险、枯燥、辛苦的工作。而生产力革命也将催生大量前所未见的工作机会，让更多人可以从事更具有创造性的工作。”
04
人形机器人好用吗？
机器人大模型AI技术3-5年会明显进步
人形机器人的应用场景十分广阔，但它动作缓慢略显笨拙，人形机器人真的好用吗？
王兴兴表示，在ChatGPT出现之前，大家也觉得AI不够智能，什么都干不了，这和人形机器人目前的状态有些类似，很多人认为人形机器人功能有限、价格昂贵。但实际上，人形机器人只差一点火候来点燃，就是机器人大模型AI技术突破临界点。当然，机器人大模型AI技术的进步和人形机器人的行业部署落地都需要一些时间，快的话3到5年就会有非常明显的进步，慢的话也不会超过10年。“10年以后应该已经天翻地覆了。”他强调。
优必选相关负责人谭旻也表示，大家不必去纠结一个创新性产品在最初可能会略显笨拙或应用场景有限。从智能手机出现到普遍应用，只用了十几年时间。目前人形机器人发展也正在迎来自己的“iPhone时刻”，人工智能技术正在一日千里地迈向通用人工智能突破的关键节点，人形机器人也在以非常规的加速度发展，预计10年到20年之间就会有非常普遍的应用。
如果人形机器人将广泛进入我们的生活，价格自然是大家非常关心的问题。
此前，英伟达CEO黄仁勋表示，人形机器人有望成为大众化设备，制造成本有望大大低于人们的预期，售价可能不会超过1万-2万美元，与当前廉价汽车售价相当。马斯克也曾表示，特斯拉的人形机器人售价可能低于2万美元。
国内多家人形机器人企业也预计，未来市场成熟后，人形机器人售价可能在几万元到几十万元不等。
05
我国人形机器人发展如何？
硬件制造是强项，算力芯片和AI人才储备需补齐
工信部2023年发布的《人形机器人创新发展指导意见》首次以单独文件形式对人形机器人发展做出规划部署。以2025年为时间节点，提出了很多清晰的目标——在技术方面，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给。在应用方面，整机产品达到国际先进水平，并实现批量生产，在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用。
目前我国人形机器人发展如何，在全世界处于什么水平？
一台人形机器人，包含数千个零部件，涉及各种尖端技术，堪称人类生产制造的最先进硬件之一。王兴兴介绍，一台人形机器人分为软件和硬件。硬件，就是制造机器人的各类常用硬件，比如控制器、传感器等。软件部分则更为复杂，主要是各种人工智能模型，比如大语言模型、图像扩散模型等。软件系统是灵魂，硬件支撑是刚需。
王兴兴认为，目前不同国家、不同公司的技术水平有差异，但整体来看差距并不是特别大。其中在软件方面，就人工智能技术本身来说，我们的差距并不大，但在算力芯片和AI人才储备方面需要补齐。而在硬件方面，中国在生产制造、迭代速度、成本等多方面都更具优势。
不少业内人士也持相似的观点，基于全世界最高效、最庞大的供应链体系，人形机器人硬件制造是我国的强项。
06
人形机器人市场有多大？
今年市场规模将达27.6亿元，2030年有望达1192.46亿元
今年4月，首届中国人形机器人产业大会在京开幕，产业链上下游的上百家企业携最新产品同台竞技，展示出产业链生态正在日臻完善。
首届中国人形机器人产业大会发布的产业报告预测，2024年中国人形机器人市场规模将达到27.6亿元，2030年有望成长为千亿元市场，市场规模达1192.46亿元。
国家战略层面的重视是引领我国人形机器人产业加速发展的强劲动力。今年1月，工信部、科技部等7部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，在部署重点任务时提到，要打造标志性产品、做强未来高端装备。其中，人形机器人排在第一位。
该文件明确表示，要突破机器人高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术，重点推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域产品的研制及应用。
07
人形机器人走进生活还有多远？
想要机器人跟足球明星同场竞技，还需大量科研投入
尽管人形机器人“浪潮”汹涌，但它距离进入日常生活仍有距离。
“如今具身智能还面对着许多挑战，像是对动态环境的感知、用自然语言进行人际交流。” 中国工程院外籍院士、德国国家工程院院士张建伟说，从非具身智能机器人到具身智能机器人的发展，还需要大量的科研投入，未来需要把人类多模态处理问题的方法来建模，做成算法转移到机器人，从而实现给机器人一个目标场景，机器人就能自行规划和执行。
继人形机器人进厂“升级”，距离成为“医疗看护”或“保姆”还有多远？广东省机器人协会专家委员会执行主任、华南理工大学软件学院原院长闵华清表示，从技术层面来说，人形机器人对外界感知环节很复杂，比如在走路中要感知地面究竟是多大力量，很软的地面和瓷砖地面等差异就使得传感器的研发变得更加复杂。
“我们研究室过去做的自由度是21个，现在有人能做到26个自由度了，但我们人的关节、骨节有两百多块。如果要完全把跟运动相关的关节全部仿真出来的话，它一定是比我们现在的一些服务机器人或工业机器人复杂得多。”在闵华清看来，大家所期待的人形机器人不是一个执行程序的机器，而是要有着和人类似的思维，可以跟人直接交流、没有障碍。
“我们在20年前曾经作过一个设想，让机器人组成的足球队跟足球明星在世界杯打一场友谊赛。”闵华清对记者说，人形机器人的应用场景很多，但距离这个设想的实现还有很多问题等待解决，譬如能源电池的重量、视觉问题等，“随着深度学习理论、大模型应用，距离这个目标的实现肯定会加速，但具体要说多少年，目前还很难有一个准确判断。”
产业布局
角逐人形机器人产业，粤港澳大湾区的优势在哪？
人形机器人已成为新一轮产业科技革命的角逐焦点。企业自主研发的人形机器人层出不穷、应用场景愈发丰富，政策层面的支持也陆续到位。
自2023年以来，北京、上海、广东、安徽、浙江、山东等地政府通过针对性制定政策措施支持本地人形机器人产业发展。《广东省培育智能机器人战略性新兴产业集群行动计划（2023-2025年）》提到，将支持企业加大对人形机器人在智能算法、关节设计、稳定平衡控制等技术研发，提高人形机器人的应用领域。
今年2月，广东发布了五大未来产业集群的培育计划，人形机器人赫然在列，其中提出实施“人形机器人工程”，力争2-3年内初步建立人形机器人创新体系，“大脑、小脑、肢体”等关键技术取得突破，核心组件安全供给。推动人形机器人整机、具身智能大模型、基础零部件等关键核心技术攻关；强化创新平台支撑，争创国家级创新平台；面向工业制造、家政服务等典型场景，加快开展人形机器人应用示范和推广。
在市一级，《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023-2024年）》提出，开展通用型具身智能机器人的研发和应用，鼓励企业依托河套、前海或海外研发中心，积极拓展国际市场，开展人形机器人规模化应用。
《2023年深圳市机器人产业发展白皮书》显示，去年深圳市机器人产业链总产值达1797亿元，同比增长8.7%，其中南山区产值最高，占全市比重达35.01%。
2023年，《佛山市机器人及相关产业发展规划（2023-2030年）》《东莞市支持智能机器人产业发展若干措施》等相继发布，均对人形机器人进行了布局。据不完全统计，目前大湾区九市中，已有至少三地市发布了针对性政策文件。
据了解，对粤港澳大湾区而言，人形机器人链条各环本就深度嵌入其产业格局与应用场景，尤其是作为人形机前身之一的工业机器人年产量已达16.88万台（套），占全国三分之一，优势基础已经奠定。
支撑人形机器人“大脑”运转的人工智能产业，大湾区的发展已突飞猛进，产业规模超过1500亿元，核心企业占全国四分之一，落地了全国超12.9%的大模型。
截至目前，广东全省共有人形机器人相关企业39家，在全国居首。
如今，人形机器人尚站在产业化初期，随着其深入发展，各地必将继续加大力度。
