机器“换”人即将实现，工业、家庭和商业，“智能助手”走进千行百业

跨过年，一款名为“ChatGPT”的人工智能聊天机器人横空出世，它可以回答如何运营公司、如何管理孩子、人口规模预测等复杂问题，引发广泛关注。2月，工信部等十七部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》(下称《方案》)，提出到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景。

“在机器人应用方面，中国已经连续数年成为世界工业机器人的最大市场，受益于政府的鼓励和扶植，中国机器人产业的发展与市场需求呈现出令世人瞩目的快速增长趋势。”多位专家在接受人民网财经采访时称，“机器换人”是当下许多制造工厂的首选策略，医疗养老机器人、特种机器人等市场规模日益增长，“政产学研”的强力支持和贯通连接，人工智能发展迎来了良好机遇。

“智能助手”走进千行百业

当前，全球机器人市场规模在500亿美元左右。工信部数据显示， 2021年，我国机器人全行业营业收入超过1300亿元。工业机器人产量达36.6万台，比2015年增长了10倍，稳居全球第一大工业机器人市场。

《方案》中提到了“机器人密度”，专家表示，这是衡量机器人规模化应用程度的指标。我国机器人产业营收已突破千亿，国内制造业机器人密度达246台/万人，是全球平均水平的近两倍。

在千行百业数字化转型的巨大需求牵引之下，工业是机器人应用最广泛的领域之一，汽车、电子、金属制品、塑料及化工产品等行业的机器人应用程度已经达到较高水平。《方案》也指出，要在汽车、机械、轻工等已形成机器人较大规模应用的行业，研制焊接、装配、喷涂等机器人新产品，开发专业化、定制化的解决方案和软硬件产品。

过去几年，紫外线消毒机器人、无接触配送机器人等专业服务应用推动了服务机器人的市场规模增长。《中国机器人产业发展报告(2022年)》显示，预计到2024年，全球服务机器人市场规模增长到290亿美元。

上海交通大学医疗机器人研究院院长杨广中的团队在外科手术机器人学、康复和辅助机器人以及医院和实验室自动化领域不断探索，他们目前还在研究自动重症监护病房，一些任务由医务人员远程执行，其他任务则完全自动化。

能够在太空探测、深海探索、应急救援等极端和危险场景下作业的特种机器人也进入了研究者们的视野。例如，中国矿业大学研发掘进工作面机器人研究项目，实现无人化操作，掘支总效率能提高约25倍以上。

孕育新机遇 打开通用场景大门

制造车间最常见的机械臂、AGV无人运输车；物流仓库智能分拣机器人；酒店电梯里上下运送客人所需物品的派送机器人……在系统里设定好代码，目前广泛应用的各种行业机器人便可以完成人的一个或者数个基本动作，随后用这些基本动作重复完成基本任务，达到比人类完成任务更精确、更具持续性的效果。

对比工业机器人和协作机器人，人形机器人有其独特优势。业内分析认为，机器人正在按照这样的逻辑不停地“进化”：从固定到移动，从僵硬到灵活，从机械到智能，从独立到协作，从单一到通用。而人形机器人执行任务时最能适应人类世界所处的物理环境，包括参考人类形态设计的各项社会生活及生产环境，比如楼梯高度、门框大小等。机器人正在变得日益移动、自由、智能、与人类的协作程度更高。

“与功能单一的工业机器人等相比，人形机器人能力广泛，环境适应性能力强，并具有直接交互对话能力，在一些场景内可以很好地替代繁重劳动力。”清华大学新闻学院教授，元宇宙文化实验室主任沈阳对人民网记者表示，人形机器人在一些危险、特种工作场景更具有不可替代性，其拟人化的形态更具有远程操作性。

“人形机器人的优势在于具有较高的行动灵活性和较强的环境适应能力。相比结构化的工业场景，人类生活场景更加复杂，与人体结构相似度较高的人形机器人能够在人类生活环境中自如运动，不需要为人形机器人特别改造环境。”熊友军表示，人形机器人的外形与人类相似，更容易在心理上为人所接受，除了让人的生活方式变得更加便捷化和智能化之外，还能提供更加人性化的服务，让人机之间的互动变得更加温情、更有人情味。

此外，根据民生证券研报观点，人形机器人可作为天然的商业入口，被赋予更多商业价值。人形机器人的应用场景更加通用，因其人形造型更易于接受，有可能打破工厂、商用和家用壁垒，成为一个真正通用的产品。只需调整一下工作模式，或者下载不同的软件，便可以在不同的工作场所完成不同的任务。

政策牵引 凝聚技术突破难点痛点

有行业分析师表示，人形机器人包含感知系统、智能AI系统、运动控制系统三大核心技术模块，而类ChatGPT人工智能模型有望更好地对各行业场景进行数据价值挖掘，加速带动人形机器人更多使用场景的商业化落地。

“人形机器人是一个多任务、通用型机器人平台，未来它在工业生产、社会服务等领域将有非常多的应用场景。”熊友军表示，以ChatGPT为代表的语言大模型形成了对人形机器人的第一个主要应用，代表AI赋能通用服务机器人的开始。

同时，业内分析认为，人形机器人目前在全球范围内还没有真正成熟落地的产品。多家风险投资机构表示，人形机器人的进步取决于人工智能水平的整体发展。就当下投资而言，更多关注聚焦下游的真实应用场景，尤其是对于B端企业来说，成本和投资回报率都是最大的考虑因素。

沈阳认为，在应用技术上，人形机器人真正实现商业化落地还需要解决包括行动、灵活度、机械力量、软硬件协同等多方面的问题。此外，ChatGPT类产品背后的语言模型较好地推进了人机交互能力的发展。

“人形机器人未来发展主要的阻碍可能来自成本、技术、资金和人才。在成本端，过去人形机器人动辄就要百万美元的售价，因为要在人类生活的非结构性环境中实现自如运动并完成复杂任务，对人形机器人的灵活性要求更高，这需要更复杂的结构等来实现，例如伺服驱动器就会占据一半以上的整机成本。”熊友军介绍，人形机器人是一系列长期投入的复杂技术的系统集成，研发支出巨大，并且需要人工智能和机器人的专业人才，以及两者融合的复合型系统性人才。

创新是机器人产业发展的关键驱动力。日前，工信部等17部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》(以下简称方案)，为中国机器人产业发展按下“加速键”。方案提出增强“机器人+”应用基础支撑能力，包括：构建机器人产用协同创新体系、建设“机器人+”应用体验和试验验证中心、加快机器人应用标准研制与推广、开展行业和区域“机器人+”应用创新实践、搭建“机器人+”应用供需对接平台。

下一步，如何加快人形机器人商业化落地，推动人形机器人产业高质量发展，沈阳表示，要建立一批高容忍度的标杆应用，尽快建立产业标准、明确发展方向，加大算法、算力、数据的开源力度，做好人形机器人产业链布局、配套建设。

产业链成本是商业化关键

人形机器人产业链主要分为上中下游三部分。上游包括伺服电机、减速器、控制器、传感器、机器视觉、人机交互、机器学习、系统控制等；中游则是人形机器人本体制造商，国内有优必选、北京钢铁科技、国外有波士顿动力、美国敏捷机器人、日本丰田、本田、特斯拉等。下游可能的应用场景包括迎宾接待、展厅引导、高校科研等。

减速器

减速器是一种精密的动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，使伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。

RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器。

RV减速器由于具有更高的刚度和回转精度，一般放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而谐波减速器一般放置于放置在小臂、腕部或手部。

根据GGII，2021年谐波减速机市占率方面，绿的谐波和来福谐波市场占有率提升明显，哈默纳科份额进一步略有收缩。2021年RV减速机的市场格局方面，环动科技的市场份额提升明显，纳博特斯克略有收缩，国产份额持续提升。

国产谐波减速器替代趋势相对明显，国产RV减速器接受度正在提高。从产品类型来看，国产谐波减速器替代相对明显，目前已涌现如绿的、来福等优质厂商，2021年，仅绿的谐波已达到25%的市场份额。

相较之下，RV减速器有较高的技术和投资门槛，减速器龙头厂商纳博特斯克占据一半以上市场份额，剩余竞争格局较为分散，如双环传动、南通振康、中大力德等开始出现，其中双环传动2021年RV减速器市占率达14%。

控制器

控制器包括硬件和软件两部分，国内企业对硬件部分领域技术已经掌握；软件部分主要包括控制算法、二次开发等，国内企业产品在其开发平台的稳定性、响应速度与易用性等方面与国际先进水平相比还存在一定差距。

国内知名的工业机器人生厂商均自主研发了自家的控制系统，包括新松机器人、埃斯顿、华中数控、新时达、广州数控、汇川技术等公司，也诞生了一批专业的控制系统服务商如固高科技、英威腾、卡诺普等；因而控制器的市场份额基本和机器人本体保持一致。

中游则是机器人本体，即机座和执行机构，包括手臂、腕部等，按照结构形式，本体可以划分为直角坐标、球坐标、圆柱坐标、关节坐标等类型。

根据IFR数据，2021年外资工业机器人（含外资品牌在中国生产的机器人）在我国的安装量高达123,000台，市占率达73%。从供应商来看，超三分之一的市场份额集中于发那科（占10%）、爱普生（占9%）、ABB（占7%）、安川（占6%）。

伴随内资品牌技术提升，内资品牌在机器人本体市场上的市场份额逐渐扩大。

根据MIR睿工业统计，国产工业机器人市场排名中埃斯顿出货量进入全球前10，汇川技术、众为兴、卡普诺、遨博等共6家内资品牌出货量也进入全球前20。

东方证券表示，AI 决定机器人智能化上限，人形机器人作为机器人领域的集大成者，需要更强的AI算法、算力以满足复杂多变的应用需求。在人机交互方面，机器视觉和智能语音是两大关键领域，也是目前机器人智能化程度的“标签”。

在智能语音领域，科大讯飞的智能语音交互技术全球领先；拓尔思是语义智能技术（NLP）的领导者。在机器视觉领域，中科创达具有全栈式操作系统及人工智能技术，是全球领先的智能操作系统产品和AI视觉技术提供商；凌云光是中国大陆主要机器视觉供应商之一；奥普特是机器视觉核心零部件供应商；奥比中光是少数能够提供核心自主知识产权3D视觉感知产品的企业；舜宇光学在扫地机器人视觉等市占率领先；韦尔股份为是图像传感器领域龙头企业；思特威机器视觉产品已广泛运用于无人机、智慧交通、人脸识别等领域；晶晨股份的SoC芯片已广泛应用于扫地机器人、无人机、机器视觉等相关场景；瑞芯微、虹软科技等在机器视觉领域也均有布局。在整机方面，东方证券还建议关注小米集团、海康威视、大华股份、拓斯达、机器人、华中数控。

不过，有分析人士指出，目前人形机器人相关的技术及产品仍在发展当中，且制造成本很高，还未达到大规模落地使用的阶段。若人形机器人相关的技术研发以及成本降低不及预期，将会直接影响到其商业化落地，进而对整体产业造成不利影响。