中国仿⽣机器⼈产业全景报告 Panoramic Report of Bionic robot Industry in China 2023.08 量⼦位智库QbitAI Insights 郑钰瑶Caroline yuyao@qbitai.com 2023 序章 2021年8⽉，⻢斯克在特斯拉 AI Day 上提出要开发⼈形机器⼈，旨意是解决重复性⾼、单调枯燥的危险差事。⼀年后的10⽉，全尺⼨ 仿⽣机器⼈ Optimus 正式亮相，它充满机械感的躯⼲和动作，已经让很多⼈对⼈形机器⼈的想象得到了满⾜。 2022年8⽉，⼩⽶发布 全尺⼨通⽤⼈形机器⼈ CyberOne ，如⼀⽯激起千层浪。AGI（Artificial General Intelligence ，通⽤⼈⼯智能） 的⽕热发展为仿⽣机器⼈ 的实现补全了最后⼀块拼图。Engineered Arts 制造的⼈形机器⼈ Ameca 是⾸个接⼊ GPT-3 的仿⽣机器⼈，它拥有优秀的表情模拟和控 制，⼤模型使它能像⼈类⼀样交流。不少机器⼈团队之前正等待着 AGI 、⼤模型的诞⽣，⼀举解决仿⽣机器⼈的智能问题。近期， 「具⾝智能（Embodied AI）」已成为 AI 研究新热点。 历史上没有任何⼀个时刻，AGI 、仿⽣机器⼈的价值受到⽐如今更多的重视。然⽽，仿⽣机器⼈技术⽬前还处于原理研究的阶段，为 了实现仿⽣机器⼈产品的真正落地，我们还需克服许多困难。现阶段仿⽣机器⼈应该关注的技术要素为何？仿⽣机器⼈⾏业正处于哪 个发展阶段？仿⽣机器⼈可以在哪些领域帮助⼈类或与⼈类协作？为了产业的蓬勃发展，有哪些仿⽣机器⼈机构值得我们关注及帮助？ 在《中国仿⽣机器⼈产业全景报告》，量⼦位智库将从我国仿⽣机器⼈⾏业现状、⾏业变⾰、⾏业发展及市场规模发展趋势、产业链 及产业竞争格局等多⻆度、多⽅向对我国仿⽣机器⼈产业进⾏⼴泛调研与深度分析，全⾯⽴体描绘中国仿⽣机器⼈产业全景。 量⼦位智库相信，⼤模型范式影响之下，AGI 机器⼈正在全⽅位加速，仿⽣形态的机器⼈将在技术创新和商业模式上迎来新周期。 ⽬ 录 中国仿⽣机器⼈产业全景报告 01 仿⽣机器⼈⽕热现状 02 ⾏业趋势与市场规模 03 产业链与竞争格局 04 仿⽣机器⼈代表玩家案例 仿⽣机器⼈定义 仿⽣机器⼈是⼀类制造过程中使⽤了仿⽣学原理的机器⼈，可以⾃主决策、⾃主规划⾏动。 代表产品有⼈形机器⼈（Humanoid Robot）、四⾜机器⼈（Quadruped Robot）。这其中，⼈形机器⼈是指外表类似⼈类的机器⼈，通常有像⼈的头部、四肢等，有些⼈形机器⼈只会复制⼈体的⼀部分， 如只复制腰部以上的部位。四⾜机器⼈是指有四条腿的机器⼈，原型通常是狗、猫或者⻢等四⾜⽣物。 得益于较低的重⼼，四⾜机器⼈通常⽐⼈形机器⼈或双⾜机器⼈更加稳定。（基于对市场的调研和了解，本报告研究的仿⽣机器⼈将特指⼈形机器⼈及四⾜机器⼈。） 相关定义： • 仿⽣机器⼈学（Biorobotics）：指在机器⼈制造过程中使⽤了仿⽣学技术或原理，使得机器⼈整体或某⽅⾯像⽣物；或只在机器⼈的某⼀部分使⽤仿⽣学技术，如只在机器⼈关节上模拟了⼈类 关节等。仿⽣机器⼈技术的特点之⼀就是采⽤多学科⽅法，如⽣物学、⽣理学、机械⼯程等。 • 仿⽣学（Bionic）：指在⼯程技术中使⽤⽣物学的原理，⽐如按照⻦的翅膀制作出的⻜机机翼。 • 机器⼈（Robot）：指任何可以代替⼈类努⼒的⾃动操作的机器，尽管它在外观上可能不像⼈类或以类⼈的⽅式执⾏功能。机器⼈是计算机科学、⼯程和技术的跨学科领域。 关键零部件⽰例： 代表机器⼈： 绿的谐波 谐波减速器 钢铁侠科技 ART-3 遥控系统 帕西尼科技 PH-2触觉灵巧⼿ 波⼠顿动⼒ Atlas⼈形机器⼈ 云深处科技 绝影系列四⾜机器⼈ 传动装置，⽤来降低转速、增 控制机器⼈运动、平衡、 仿⽣机器⼈最主要的操作 电液混动，是世界上扭矩 可加装摄像头或其他操作平台 ⼤扭矩等，可以想象成⼈类的 ⼈机协同等，可以想象成 平台之⼀，可以抓取、识 最⼤的⼈形机器⼈，以⼤ 的四⾜机器⼈，应⽤⽅向为巡 「关节」。 ⼈类的「⼤⼩脑」。 别物品等，可以想象成⼈ 扭矩为发展⽅向的⼈形机 检、搜救类四⾜机器⼈的代表 类的「⼿」。 器⼈代表。 产品。 *仿⽣机器⼈的零部件通常还包含伺服系统、控制器、传感器、刚性结构、涂层、通信部件、中间件和计算机等，有些机器⼈还会加装显⽰屏 资料来源：量⼦位智库整理 仿⽣机器⼈系统集成分析 仿⽣机器⼈系统可对⽐其他机器⼈，分为硬件、OS(Operating System) 、软件三部分。仿⽣机器⼈是以硬件为基础，融合决策 系统、运动控制、语⾳合成、负载和⼤模型等多项软件技术，通过 OS 进⾏连接和协作的系统整体。 完成⽬标 软件 决策系统 运动控制系统 语⾳系统 负载算法 ⼤模型 …… 传输数据、帮助完成决策、 动作等 OS 中间件 OpenRTM ROS YARP …… 通过各类 OS 操作、链接 硬件 总线 减速器 传感器 显⽰器 计算机 仿⽣⽪肤 机械⼿ 机械臂 芯⽚ 伺服系统 伺服电机 连接材料 伺服驱动器 执⾏器 编码器 控制器 仿 ⽣ 机 器 ⼈ 整 体 …… 资料来源：量⼦位智库整理 01 仿⽣机器⼈⽕热现状 仿⽣机器⼈⽕热现状 1. 巨头公司战略性进⼊仿⽣机器⼈⾏业 • 2022年8⽉，特斯拉宣布将在该年特斯拉 AI day 上发布全尺⼨仿⽣⼈形机 3.⾏业⽔涨船⾼，创投愈加⽕热 战略投资 器⼈ Optimus 。 • 同⽉，⼩⽶全尺⼨⼈形机器⼈ CyberOne 正式发布。宣传⽚中，昵称为 「铁⼤」的机器⼈能够独⽴⾏⾛、弯腰，完成抓取等简单动作。 • 10⽉，特斯拉机器⼈「擎天柱」正式发布，尽管上台时它仍「坐着轮椅」， 宣传⽚中已展现了它倒⽔、浇花的能⼒。 • 2023年6⽉腾讯发布了旗下机器⼈⼯作室 Robotics X 研发的四⾜机器⼈ 60% 图：我国仿⽣机器⼈企业最新融资情况 以上的仿⽣机器⼈企业已获亿元投资。 B 轮等 A 轮、pre - A、A +轮等 1998 腾讯 已上市 ⼩⽶ ⼤疆创新 IPO 独⻆兽 MAX 的最新视频。 2012 优必选 2017 追觅科技 2015 达闼科技 2017 云深处科技 2022 帕西尼感知科技 2016 乐聚机器⼈ 2019 哈崎机器⼈ 2015 钢铁侠科技 2015 ⼤象机器⼈ 2016 优宝特 • 巨头科技公司看好仿⽣机器⼈，⾏业正⽕热发展中。 2. 业内头部公司逐渐进⼊ IPO 阶段 优必选 IPO ： 2023年1⽉31⽇，深圳市优必选股份有限公司赴港提交 IPO 申请。 本次 IPO 申请更多以融资为⽬的，⽽优必选是⽬前为⽌唯⼀⼀家进⾏上市准 备的垂直赛道仿⽣机器⼈公司，成功上市对仿⽣机器⼈产业意义重⼤。 创业 七腾机器⼈ 公司 九⽴机器⼈ 2010 2012 2016 宇树科技 2022 逐迹动⼒ 2015 傅利叶智能 2023 智元机器⼈ 2019 ⼩鹏鹏⾏ 渝微电⼦ 蔚蓝科技 2019 2021 2021 清芸机器⼈ 百万元 *图表仅做⽰意，具体内容请关注公司官⽹ 企业成⽴年限 C 轮等 千万元 亿元 ⼗亿元 （单位：⼈⺠币） 资料来源：量⼦位智库整理 仿⽣机器⼈⾏业变⾰原因 量⼦位智库认为，现状下仿⽣机器⼈⾏业产⽣深刻变⾰，深受供应链发展成熟、技术不断⾰新和商业模式改变的影响。 原因1：供应链成熟 1 ⼤部分零件已经可以做到国产化替代。 “⽬前来看，仿⼈机器⼈或者各类机器⼈产品都能找到⼀些国产化的替代部件。但出 2 存在少量外购情况，考量的是技术壁垒、国内供应暂时还不稳定等情况。 于对某种特殊功能或者是特殊结构的机器⼈产品的需要，也会采⽤⼀些进⼝化的部件。 3 成熟的⼯业机器⼈零部件产业链，相关技术、机器、⼯⼚有直接移植的可能。 ” ——张锐 钢铁侠科技创始⼈兼 CEO 原因2：技术发展 1 AI技术的发展创造新的需求，落地平台将会聚焦于机器⼈。 2 攻克谐波减速器，液压、电压执⾏器等零部件技术，涌现出⼀系列国产企业。 3 机器视觉技术的发展 4 新型材料的发明 （ 1 ）仿⽣电⼦⽪肤：可以起到感应动作和环境的作⽤，同时可以让机器⼈的外观、表情及动作更像⼈类。 （ 2 ）柔性结构：与刚性结构相反，可以使机器⼈的关节变得柔软。 图：来⾃ Engineered Arts 的仿⽣机器⼈ AMECA 正在试验接⼊ GPT3 原因3：商业模式 1 更多玩家选择研发全尺⼨通⽤⼈形机器⼈。 2 拓宽可适⽤场景。 3 GPT 等⼤模型的发展，为仿⽣机器⼈提供 To B 到 To C 的机会。 图：⼩⽶发布 CyberOne 图：特斯拉发布 Optimus 图：追觅科技展出通⽤⼈形机器⼈ 资料来源：量⼦位智库整理 02 ⾏业趋势与市场规模 ⾏业发展分析 2015 • HANSON Sophia 发布 （第⼀个获得公⺠⾝份的机器⼈） • Agility Robot 发布 ·· 2000 • 本⽥ ASIMO 发布 2018 • 优必选 Walker 发布 2013 • BD Spot 发布 2022 • ⼩⽶ Cyber One 发布 • 特斯拉 Optimus 发布 • 腾讯 Max（四⾜）发布 2021 • ⼩⽶ CyberDog 发布 • Engineering Arts Ameca 发布 • ⼩鹏 四⾜机器⻢发布 2016 • BD Atlas发布 2022 • 本⽥ ASIMO 正式退役 • 萌芽期 2021年前处于萌芽期 ，Spot 和Atlas、ASIMO等仿⽣机器⼈原型机的推 出，影响国内的许多⾼校和科技公司都加⼊研究。 • 国内开始研发四⾜机器⼈原型机、少数公司及研究团队开始制造仿⽣ 机器⼈。 • 此阶段仿⽣机器⼈机器⼈的科研意义⼤于实⽤意义，许多产品在推出 之际仍存在许多缺陷。 OpenAI 宣布投资挪威仿⽣机器⼈公司1X 帕西尼感知科技发布⼈形机器⼈Tora 云深处科技发布绝影系列 四⾜机器⼈ Lite 3 稚辉君成⽴机器⼈公司智元机器⼈ 2019 • ⼤象机器⼈ ⽕星猫发布 （世界⾸款仿⽣宠物猫） 2003 • 波⼠顿动⼒公司成⽴ ~ 2021 2023 • • • • 2021 ~ 2030 成⻓期 当前仿⽣机器⼈⾏业正处在成⻓期。 2030 ~ 落地应⽤期 • 2021-2030年间，备