近日,工信部發(fā)布《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》(簡稱《意見》)?!兑庖姟分赋?,人形機器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進技術,有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品,發(fā)展?jié)摿Υ?、應用前景廣,是未來產(chǎn)業(yè)的新賽道。
最新出爐的《人形機器人技術專利分析報告》(簡稱《報告》)顯示,在人形機器人這一極具技術含量的新賽道上,我國在技術方面實現(xiàn)全面領跑,專利申請數(shù)量全球第一,中國企業(yè)優(yōu)必選科技更是在人形機器人有效專利數(shù)量(763件)上實現(xiàn)全球第一。在“第四次工業(yè)革命”的技術浪潮中,中國企業(yè)正在全力加碼前瞻性布局,儲備大量核心技術,助力推動中國人形機器人產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。
人形機器人技術實現(xiàn)全面領跑
該《報告》由中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟及傳播內容認知全國重點實驗室研究員張冬明提供學術支持,采集了來自全球范圍內超過15000件人形機器人技術相關專利,并從地域分布、技術布局、專利申請人等維度出發(fā)進行全面分析。
《報告》顯示,近十年,中國在人形機器人技術專利上實現(xiàn)了從落后到跟跑乃至領跑,逐步超越了日本、美國、韓國等早期投入的國家,截至2023年5月31日,中國在人形機器人專利申請數(shù)量(6618件)和有效專利數(shù)量(3110件)上均是全球第一;中國企業(yè)優(yōu)必選科技在人形機器人有效專利數(shù)量(763件)上是全球第一。
人形機器人行業(yè)已發(fā)展超半個世紀,在行業(yè)發(fā)展早期,日本的企業(yè)及學術機構為主要參與方,同時也是主要的技術專利申請人;2012年以來,中國在人形機器人技術專利申請方面增速顯著,其中在2015年,中國專利申請量(261件)首次超越日本(214件);2016年,中國專利申請量首次成為全球第一(721件);2022年,中國專利申請總量(6596件)超過日本(6058件)成為全球第一。
機器人作為數(shù)字經(jīng)濟時代最具標志性的工具之一,在加快科技創(chuàng)新、推動產(chǎn)業(yè)升級、打造國家競爭優(yōu)勢、助力人類美好生活等方面發(fā)揮越來越重要的作用,機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已成為衡量國家技術創(chuàng)新競爭力的重要指標。
人形機器人更是被視作“第四次工業(yè)革命”的標志性產(chǎn)品。前三次工業(yè)革命中,中國起步落后于歐美,同時缺少底層核心技術研發(fā)積累,因此在后來的發(fā)展中遭遇到了“卡脖子”難題,經(jīng)歷了艱難的發(fā)展歷程。在以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命中,我國率先進行了大量的前瞻性技術布局,在人形機器人等領域更是實現(xiàn)了多方面的領先,這為我國迎接新技術浪潮打下了堅實的技術基礎。
多重催化下人形機器人迎快速發(fā)展期
人形機器人被譽為“機器人產(chǎn)業(yè)皇冠上的明珠”,實際上所反映的是一個國家自動化與智能化的發(fā)展狀況,同時還是國家高科技實力的體現(xiàn)。除了前述工信部《意見》之外,近年我國在中央及地方層面均出臺了多項促進人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策,產(chǎn)業(yè)利好頻頻釋放。
2023年1月,工信部等17個部門聯(lián)合印發(fā)《“機器人+”應用行動實施方案》,以促進機器人行業(yè)的發(fā)展。9月13日,工信部印發(fā)《關于組織開展2023年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務揭榜掛帥工作的通知》,面向元宇宙、人形機器人、腦機接口、通用人工智能4個重點方向提出了2025年的具體目標,進一步明確了人形機器人攻關重點與應用場景。
11月2日,我國首家省級人形機器人創(chuàng)新中心在北京正式成立,擬開展通用人形機器人本體原型、人形機器人通用大模型等5大重點任務攻關,由北京小米機器人技術有限公司、北京優(yōu)必選智能機器人有限公司、北京京城機電產(chǎn)業(yè)投資有限公司共同持股,法定代表人為優(yōu)必選CTO熊友軍。人形機器人“國家隊”呼之欲出,相關企業(yè)也有望獲得更多的發(fā)展機遇。
應用層面,在此前的世界機器人大會上,優(yōu)必選科技創(chuàng)始人、董事長兼CEO周劍提到,人形機器人已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化落地階段,公司將聚焦于人形機器人的三大應用場景,包括工業(yè)制造、商用服務和家庭陪伴。其中,智能制造將成為人形機器人首個大規(guī)模應用的領域,人形機器人將重新定義AI時代的工人,把人從重復性的勞動中解脫出來;商用服務場景是人形機器人最快應用的市場,而家庭落地場景則是人形機器人最具潛力的應用市場。
可落地服務場景的人形機器人市場空間非常廣闊。據(jù)高盛預測,在技術得到革命性突破的理想情況下,人形機器人2025年至2035年銷量復合年均增長率可達94%,2035年市場規(guī)模將達1540億美元。人形機器人有望成為繼智能駕駛電動車后又一AI落地場景藍海,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)有望迎來高速發(fā)展機遇。
“人形機器人大時代來臨?!睎|吳證券稱,預測全球2025年人形機器人初步商業(yè)化,銷量2至3萬臺,2030年新增需求100萬臺,2035年銷量有望突破1000萬臺。
企業(yè)積極加碼前瞻性布局
人形機器人具有擬人化的身體,在復雜地形上能夠靈活移動并模仿復雜的人類運動和表情,其研究涉及機械、電氣、材料、傳感、控制、人工智能等多個學科的交叉與融合,其發(fā)展和突破要面臨諸多挑戰(zhàn),需要大量研發(fā)投入和不斷迭代更新。因此,持續(xù)的研發(fā)投入和技術積累是人形機器人商業(yè)化的一個主要準入壁壘。
我國人形機器人技術從落后到跟跑乃至領跑的發(fā)展過程,體現(xiàn)了近十年中國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展加速。以優(yōu)必選科技為代表的諸多企業(yè)和以清華大學、北京理工大學、浙江大學等高校為代表的研究機構起到了關鍵作用,其多年持續(xù)的研發(fā)投入為我國人形機器人產(chǎn)業(yè)打下了良好的技術基礎,建立起技術壁壘,提升了產(chǎn)業(yè)的整體競爭力,疊加國家政策的助力,也將進一步推動我國人形機器人產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。
以人形機器人有效專利數(shù)量排名全球第一的優(yōu)必選為例,超過11年的研發(fā)投入,使得優(yōu)必選科技在人形機器人領域擁有全棧式技術儲備。截至2023年4月30日,優(yōu)必選全棧式技術擁有1750項機器人及人工智能相關專利,其中逾350項為海外專利,在核心零部件(減速器、電機、
編碼器)、驅動控制(能源系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、運動控制)和本體結構(頭部、肩頸、手臂、下肢、胸腹、關節(jié)、其他結構)多個核心技術位于全球前列。
如今,以優(yōu)必選、小米、特斯拉為代表的全球科技企業(yè),正加速探索人形機器人的商業(yè)化進程。以優(yōu)必選為例,其于2018年開發(fā)出的第一代大型人形機器人Walker是我國首款商業(yè)化的大型人形機器人,目前已經(jīng)歷四次迭代。周劍透露,目前優(yōu)必選正在與國內智能制造頭部企業(yè)及高端智能裝備解決方案企業(yè)探索人形機器人在新能源汽車、3C電子、智慧物流等工業(yè)場景的應用。
特斯拉與小米同樣把智能制造作為其人形機器人產(chǎn)品率先應用的重要場景。馬斯克此前提到,特斯拉人形機器人Optimus的應用場景未來會涉及工業(yè)生產(chǎn),也就是由人形機器人全程接管汽車生產(chǎn)領域,實現(xiàn)真正的無人生產(chǎn)。小米也透露,未來,小米的仿人機器人將融入小米制造、智能制造多個場景來做產(chǎn)業(yè)驗證,實現(xiàn)仿人機器人在制造場景當中的數(shù)據(jù)積累和模型迭代。
中國機器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長陳丹針對《報告》表示,隨著國家對人形機器人支持力度的不斷提升,我國人形機器人發(fā)展將進入快車道,相關企業(yè)應牢牢把握戰(zhàn)略機遇,積極搶占技術創(chuàng)新高地,打通產(chǎn)業(yè)鏈條關鍵節(jié)點,推動我國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展,將人形機器人塑造為國際上閃亮的“中國名片”,打造經(jīng)濟增長新引擎,助推經(jīng)濟高質量發(fā)展。