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人形机器人爆发前夜:从技术突围到商业落地的三重挑战

1973年,全球首款全尺寸人形机器人WABOT-1在早稻田大学问世。彼时技术稚嫩,这个“始祖”机器人步履蹒跚,每走一步竟需耗时45秒。五十年沧海桑田,如今的机器人产业正经历着从量变到质变的飞跃。

宇树科技的机器人在春晚舞台上扭起了秧歌,手绢旋转行云流水;小鹏汽车推出的iron人形机器人动作之自然,逼真到让董事长何小鹏和团队不得不“直播解剖”以证明其非真人扮演……

据不完全统计,优必选、宇树科技、智元机器人等头部企业已相继斩获千台级订单。赛道风口渐成,新旧势力争相涌入:字节跳动高薪招募算法工程师,特斯拉、广汽、小米、比亚迪等二十余家车企亦通过自研或投资方式卡位人形机器人领域。

究竟什么力量催生了这轮集中爆发?当前产业的技术成熟度和商业化进程到底几何?为何巨头们纷纷加注这一赛道?

01 为何非得是人形?

人形机器人爆发前夜:从技术突围到商业落地的三重挑战 人形机器人 具身智能 技术瓶颈 商业化落地 第1张

2025年上半年,人形机器人赛道迎来“炫技潮”:打拳、跳舞、跑步、叠衣、擦桌……各类演示视频轮番刷屏,成为科技圈最吸睛的标签。

在《节点财经》看来,这绝非简单的博眼球,而是实打实的商业信号。多家企业相继迈入“千台俱乐部”,意味着机器人正从实验室样机走向真实产业场景。

玩家们正涌入一个千亿级的“应许之地”。首届中国人形机器人产业大会发布的报告预测,2024年中国人形机器人市场规模将达27.6亿元,2030年有望膨胀至千亿元,2023-2025年复合增长率预计高达85%,远超工业机器人与服务机器人。

这份狂热背后,是对解决现实痛点的迫切渴望。

第一, 劳动力缺口倒逼。

面对日益严峻的老龄化,人形机器人被视为填补劳动力断层、提供养老陪护、维持社会运转的战略工具。制造业、养老服务、特种作业等重点场景需求缺口超100万台,市场痛点亟待破局,催生大量新机遇。

第二,人形机器人是“具身智能”的最佳载体。

当前,人工智能已成为全球竞争制高点,业界共识是:AI的下一程将从“云端智能”走向“具身智能”。它解决了人工智能与现实世界交互的“最后一公里”,让数字世界的智能无缝衔接到物理行动。智能体必须理解物理定律、平衡、摩擦,并通过身体执行任务,其复杂度远超虚拟世界的棋类博弈。

第三,国家战略与安全考量。

从国家层面看,人形机器人在国防军事领域的应用潜力不言而喻。抢先布局意味着有机会成为技术标准和产业生态的定义者,享受早期红利和市场份额,掌握科技创新的主动权,在复杂国际环境中占据有利身位。

布局迟缓,则可能陷入技术依赖和“以市场换技术”的被动;在全球高端制造竞赛中被边缘化;在下一代科技革命中再度落后;在社会治理和国家安全上出现能力短板。

02 从“PPT”到“落地”的三大难关

人形机器人爆发前夜:从技术突围到商业落地的三重挑战 人形机器人 具身智能 技术瓶颈 商业化落地 第2张

人形机器人的战略价值尽人皆知,但落地之难,远超想象,关键场合掉链子的案例比比皆是。

近日,莫斯科一场科技展上,俄罗斯机器人公司Idol重磅推出其“首个AI驱动人形机器人”——Aldol。然而万众期待的“高光时刻”瞬间变成“翻车现场”:当Aldol抬手准备挥手致意时,突然失去平衡,重重摔在舞台上,外壳碎裂、零件四溅。主办方只得匆忙用黑布遮盖“事故现场”。

事后Idol官方仍强调这是俄罗斯AI机器人的重要一步。但这场“首秀”尴尬地揭示现实:要让机器人像真人般流畅运动,极其困难。在《节点财经》看来,一台优秀的人形机器人必须符合“木桶理论”,其大脑、小脑和肢体三方面都不能有短板。

先看大脑部分。

大脑主要依赖多模态大模型,是纯软件层,负责根据环境、任务等信息自主决策,实现导航、执行、交互等功能。有人会问:大语言模型已很发达,是否可直接用于机器人?事实上,机器人大模型与通用大模型截然不同,前者需考虑与物理世界的实时交互,技术难度陡增。

宇树科技王兴兴曾指出,当前具身智能的困境集中在高质量数据及模型算法层面。数据采集成本高、质量参差、利用率低;模型层面,多模态数据融合不理想,模型与机器人控制模态对齐困难。

例如,通用大模型可借助互联网海量信息训练,而具身智能模型缺乏现成数据,需投入大量时间与资源进行机器人实操或仿真,收集视觉、触觉、力觉、运动轨迹等多源异构数据。

据悉,真实场景数据采集成本约50万元/万小时,虚拟仿真数据复用率不足30%,每台新场景机器人仍需12-18个月重新训练,比工业机器人多出一倍时间,直接推高了小批量试产的技术风险溢价。数据不足,模型自然“营养不良”。

其二,小脑层的软硬件耦合痛点。

人形机器人的大脑完成感知与分析后,小脑负责精准控制与实时交互,如肢体驱动、姿态平衡。这部分主要由控制器、伺服驱动器、电机和传感器构成。

目前,算法与硬件的强耦合难度极高,Aldol摔倒正是软硬件协同失效的典型案例。

当然,别高兴太早,虽然国产人形机器人已能跑会跳,但从炫技到真正替代工厂人力,仍有天堑。

据了解,工业场景要求精度≤0.02mm,但主流相机在动态遮挡下的感知误差>5cm,六维力传感器分辨率仅0.1N,只有工业标准的十分之一。实现机器人养老仍需时间打磨。

最后,肢体——机器人的“本体”。

肢体指机械结构和实体硬件,是实现功能的物理底座,涵盖机械结构、电子器件、装配设计、驱动、控制、能源等系统,协同赋予机器人仿人运动、感知环境、自主决策及持续运行的能力。

难点集中在能耗和供应链上。

人形机器人通常拥有30-40个自由度,每个关节都需大扭矩输出,能耗极高。业内测算,一台50kg负载的机器人连续工作4小时,能耗达2.3kWh,相当于一辆微型电动车行驶20公里。

此外,尽管国内能造出整机的企业不少,但核心零部件仍严重依赖进口。

从关键部件产能全球占比看,中国行星滚柱丝杠、谐波减速器合计仅19%,日本占60%,且扩产周期长达24-36个月,与需求爆发期错配。以2028年全球人形机器人需求10万台/年倒推,仅减速器一项就有8万台缺口,相当于现有产能翻倍才能满足。原材料同样受制于人:轻量化用的碳纤维国内自给率30%,高端铺丝机被日、德管制;钛合金粉末90%依赖进口,价格随航空航天波动,导致机身减重方案迟迟无法降本。

03 "iPhone时刻"还是"虚火"一场?

人形机器人爆发前夜:从技术突围到商业落地的三重挑战 人形机器人 具身智能 技术瓶颈 商业化落地 第3张

人形机器人的软件能力决定了其泛化能力,因此可从软件自研实力对厂商进行划分。

技术实力强的企业能在核心算法或模型上实现自研,以提升软硬件耦合度,如小鹏、宇树科技、智元科技等。

而大多数本体初创企业在AI层面投入有限,选择依托科技大厂的多模态通用大模型赋能,即本体自研+大模型合作模式。优必选旗下walker S、开普勒“先行者”系列接入百度文心一言,星动纪元“小星”系列接入阿里通义千问和智谱清言等。

尽管行业刚从“实验室”走向“批量交付”,但“价格战”已提前打响。

继宇树推出3.99万元起的人形机器人R1后,北京企业加速进化和松延动力也分别推出2.99万元和9998元的产品。R1掀起了价格下探潮,短短三个月,人形机器人价格已下降近四分之三。

马斯克曾言:只有将成本压至2-3万美元,人形机器人才能迎来iPhone时刻。那么这波价格战真能加速落地吗?

北京人形机器人创新中心负责人刘益彰表示,当前很多企业在卷价格,甚至已接近底板、亏本经营。现阶段入局者过多未必是好事。人形机器人量产刚刚开始,工艺流程、测试标准、性能标准乃至关键模组接口标准尚未敲定。此时卷价格意义不大。

不少业内人士担忧,价格战可能导致恶性循环:当价格逼近原材料成本,创新将成为沉重负担,更无暇拓展新应用场景。

虽然有人认为人形机器人的价值在于陪伴,但长期隐忧已开始浮现。

当一个“人”形机器人在家中全天候收集数据,隐私泄露风险如何管控?而当机器人大规模替代低技术劳动力,又是否会对劳动力过剩地区造成新的失业问题?

在这场科技公司与初创企业混战的新局中,胜负的关键已不单是某一项技术的突破,而是跨系统整合能力与资本耐力的综合较量。从资本逻辑看,人形机器人仍处于技术验证与商业模式探索阶段,企业的密集入局,更像是一场被资本预期推高的战略性提前下注。

不过,这场融合了AI、精密制造与资本的豪赌才刚刚开始。谁能率先越过技术、成本和市场的重重迷雾,谁才能真正迎来属于自己的"iPhone时刻"。