工信部重磅发文!首次给出清晰战略部署 人形机器人赛道要火了

工信部重磅发文!首次给出清晰战略部署 人形机器人赛道要火了
2023年11月03日 00:10 市场资讯

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  国内人形机器人有望迎来Optimus时刻。11月2日,工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》(以下简称《意见》)。

  《意见》清晰画出人形机器人战略路线图。工信部表示,人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。

  同时工信部提出,国内人形机器人产业前期已有一定基础。到2025年,人形机器人创新体系将初步建立,“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。而到2027年,形成安全可靠的产业链供应链体系。

  有机构预计,到2030年,人形机器人市场将达千亿规模,这也将刺激整个产业链加速国产化。

  首次给出清晰战略部署

  工信部提到,我国人形机器人产业前期已有一定基础,需要加强政策引导,集聚资源推动关键技术创新,培育形成新质生产力。此次《意见》首次对人形机器人技术给出全面规划,包括关键技术、适用场景以及三年、五年清晰目标等。

  更为关键的是,工信部对人形机器人产业给出了清晰定位。《意见》指出,人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术,有望成为计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。

  因此,按照谋划三年、展望五年的时间规划,《意见》安排做了明确战略部署:到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“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,整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产。而到2027年,人形机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系。

  哪些技术事关人形机器人技术演进?《意见》给出了四个方面:机器人“大脑”关键技术群、“小脑”关键技术群、机器肢关键技术群和机器体关键技术群。

  在“大脑”开发方面,《意见》强调基于人工智能大模型的人形机器人“大脑”,增强环境感知、行为控制、人机交互能力,推动云端和边缘端智能协同部署。

  在“小脑”方面,开发控制人形机器人运动的“小脑”,搭建运动控制算法库,建立网络控制系统架构。面向特定应用场景,构建仿真系统和训练环境,加快技术迭代速度,降低创新成本。

  对于机器人肢体即仿人机械臂、灵巧手和腿足,《意见》提出,突破轻量化与刚柔耦合设计、全身协调运动控制、手臂动态抓取灵巧作业等技术。此外,攻关“机器体”关键技术群,突破轻量化骨骼、高强度本体结构、高精度传感等技术,研发高集成、长续航的人形机器人动力单元与能源管理技术。

  此外,工信部还提出培育整机、基础部组件等重点产品。工信部划定了重点,将基础部组件聚焦在人形机器人专用传感器、高功率密度执行器、人形机器人专用芯片、高能效专用动力组件。

  值得注意的是,此次《意见》还明确要求,培育2-3家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业,打造2-3个产业发展集聚区,孕育开拓一批新业务、新模式、新业态。而且要求聚焦3C、汽车等制造业重点领域,提升人形机器人工具操作与任务执行能力,打造人形机器人示范产线和工厂,在典型制造场景实现深度应用。

  国内厂商加速商业化

  人形机器人赛道自去年起便被特斯拉引爆。在去年10月,特斯拉人形机器人Optimus首次亮相,不过当时Optimus需要搀扶,同时无法正常工作。但市场普遍将其视为人形机器人商业化起点。

  一年来,Optimus进化迅速。在今年3月,视频中显示人形机器人Optimus可实现直立行走,且能实现装配任务,手指关节可抓取电动工具、螺丝等。而在5月,Optimus已经可在车间灵活行走、抓取物体,并展示了电机扭矩控制技术(不打碎鸡蛋)。

  就在9月24日,Optimus通过视频展示了自主分类物品、单脚保持平衡等能力。特斯拉称,Optimus的神经网络训练是“完全端到端的”——即可实现视频信号输入,控制信号输出,无需预设代码。

  浙商证券在一份研报中预计,特斯拉第一批机器人会率先用于超级工厂,主要场景为替代工厂的部分人工。该机构认为,中短期内商业场景的支付意愿、能力高于个人场景,将率先应用人形机器人;长期而言,在需求数量上,个人场景有明显优势,且有更大的增长潜力,市场空间广阔。

  从国内看来,不少厂商的人形机器人近期纷纷亮相。在10月24日,小鹏发布首款人形机器人PX5。该机器人在无人搀扶的情况下走上前台并挥手,完成首秀。视频显示,小鹏人形机器人已可实现越障行走、踢足球、平衡车、倒水、抽纸巾、拿物品等动作。

  而同一天,科大讯飞也在其1024开发者节上发布了其人形机器人。早在去年1月,科大讯飞便启动了“讯飞超脑2030计划”,而这也是科大讯飞进军机器人领域第一个长线计划。按照这一计划,到2025-2030年实现懂知识、会学习、能进化的陪伴机器人、自主学习的虚拟人,让拥有机器人拥有交互、动作,推动机器人进入家庭。

  据悉,科大讯飞下一步将以人形机器人为牵引,来推动‘视觉-语言-动作’多模态具身大模型,能够更好的助力机器人脑力升级。

  实际上,当前人形机器人的确迎来“东风”。广发证券一份研报指出,2023年是人形机器人产业化的破晓时刻,当前时点刚好是各项技术大突破的交汇点,无论是精密控制零部件方案的迭代升级,还是GPT大模型的不断进步,都让人形机器人产业化的“破晓时刻”更近了一步。

  刺激零部件加速国产化

  从产业链看来,关键环节目前仍依赖于国外厂商,但部分环节正在实施超越。以特斯拉Optimus为例,其核心部件包括空心杯电机、无框力矩电机减速器、丝杠、力传感器等。

  浙商证券研报分析,目前行星滚柱丝杠价值量占比约19%,目前产能主要集中于欧洲、 美国等,国内企业起步较晚,规模较小,海外进口依赖度高;而空心杯电机价值量占比约 8%,目前行业龙头为瑞士Maxon、德国Fauhalber等,批量制造难度大,国内厂商技术提升空间大。

  而减速器价值量占比约13%,目前减速器行业日系厂商占主导,国内厂商关键技术已攻克,在工艺经验积累方面仍有提升空间。

  以减速器为例,减速器是原动件与工作机之间的减速传动装置,精密减速器回程间隙小、精度较高、使用寿命长,更加可靠稳定,应用于机器人、数控机床等高端领域。在人形机器人身上,旋转关节将应用谐波减速器,手部或精度要求低的部分身体旋转关节等或将应用行星减速器。

  中航证券分析,国内谐波减速器头部厂商绿的谐波市占率从2020年的21%提升至2021年的24.7%;此外,而包括来福谐波、福德机器人、同川精密、国茂股份等厂商正加速布局谐波减速器产能。

  根据国际机器人协会预测,2021年到2030年,全球人形机器人市场规模年复合增长率将高达71%,2030年将达千亿元规模。千亿市场驱动下,国内传感器、精密减速器、滚珠丝杠及空心杯电机国产化率也将提升。

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责任编辑:王婉莹

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