据相关媒体报道,大连金石滩的EX机器人公司的国产仿生机器已经开启量产。EX机器人公司曾在2023年8月的北京世界机器人大会上亮相,成为大会上唯一参展的仿生人形机器人企业。
当前人形/仿生机器人领域迎来了新一轮热潮,目前国内已有十余家企业涉足人形机器人领域,老牌企业如优必选、小米等与新入场者如智元机器人、戴盟机器人、傅利叶智能以及宇树等都在这个市场中竞争。
随着人形/仿生机器人机器人的商业化元年到来,预计今年国内市场2026年有望增长至104亿元,2029年有望达到750亿元,占全球总量的32.7%。
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仿生机器人行业概览
仿生机器人学是机器人学的一个重要分支,主要研究如何通过模拟动物的构造、传感系统以及计算结构来构建机器人。
仿生机器人模拟自然界中生物外形或某些机能的机器人系统,结合了多种机械、电子、液压和光学元件,以及有机功能体,构建出具备感知、信息处理等高级生命形态特征的机器人系统,能够执行复杂的任务。
仿生机器人的概念更为宽泛,不仅局限于模拟人类,还包括对其他生物的模仿。
当前人口老龄化趋势加剧,仿人机器人的发展将在弥补劳动力不足方面发挥重要作用,并为养老服务和家庭服务提供支持。至今仿生机器人的发展已经历了三个重要阶段,并正朝着第四个阶段迈进。
仿生机器人主要应用范围:
目前,仿生机器人可以根据不同的特点进行分类,主要分为功能仿生类机器人、结构仿生类机器人和控制仿生类机器人。
功能仿生类机器旨在使人造机械具备或部分具备高级动物的功能,如思维决策、感知能力、运动技能以及操作能力等;结构仿生类机器人通过深入研究生物的机体构造,进而构建出与生物相似或模仿生物某一部分的机械装置;控制仿生类机器人在控制技术领域,可以进一步细分为神经系统仿真和进化机制仿真等。
仿生机器人系统:
人形机器人是仿生机器人的一种特殊形态,从外观特征来看,其设计旨在更贴近人类的外观和行为模式,在需要频繁人机交互的场景中表现更佳。
人形机器人通常具备双手协作、双脚行走等与人类相似的动作特征。相比之下,其他类型的仿生机器人可能只会模仿某些特定的生物特征,如四足行走或特定的感知机能。
仿生机器人的发展动力主要来源于个人和家庭服务的需求,此外仿生机器人在执行特殊任务方面也发挥着重要作用。当前随着人工智能技术的不断进步,仿生机器人也得到了迅速的发展。
仿生机器人产业链
仿生机器人产业链核心技术主要包括感知与认知技术、运动与控制技术、人机交互技术以及自主决策技术等,核心零部件则包括无框力矩电机、空心杯电机、传感器以及专用芯片等。
机器人关节驱动器是双足仿人机器人的一个关键组成部分。根据动力来源,可以分为液压驱动、气动驱动和电机驱动等多种类型。以特斯拉的人形机器人为例,它就采用了电机驱动的方式。
仿生机器人的关节减速器目前主要以谐波减速器为主,不同类型的机器人会根据其具体需求选择不同类型的减速器。
仿生机器人关节大多采用谐波减速器方案:
仿生机器人市场竞争格局和龙头梳理
全球范围内,美国、欧洲、日本和中国等国家的企业是仿生机器人领域的主要参与者。
该赛道中的主要玩家包括机器人厂商、车企以及互联网大厂,其开发重点有所差异。机器人厂商侧重于实现机器人技术的创新突破;车企则更倾向于降低成本,优先考虑实现量产;互联网大厂在开发仿生机器人时或选择全栈自研重视生态体系的构建。
截至2024年4月,人形机器人领域也汇聚了众多参与者。目前,特斯拉的战略重点已经从汽车转向了AI,其中人形机器人在其战略中具有重要地位。随着特斯拉Optimus人形机器人的推出,预计到2025年人形机器人将进入量产阶段。
在未来的仿生机器人市场中,将先以量产为主要目标推动产品的广泛应用,随后进入通用生态的竞争阶段。
仿生机器人的发展路径:
国内仿生机器人领域的主要厂商包括EX机器人、汉森机器人、优必选、康力优蓝等。产业链上下游环节主要厂商还包括中国科学院沈阳自动化研究所、埃夫特、新松机器人等。
此外仿生/人形机器人的产业链多个环节也有望迎来广阔机遇,包括传感器、电机、丝杠、减速器机器视觉等。
仿生/人形机器人主要环节代表厂商:
结语
目前全球仿生和人形机器人产业尚处于发展初期,市场上的主要竞争者尚为数不多,应用场景也相对有限。在特斯拉和英伟达等科技巨头的加码布局背景下,在未来几年内,仿生/人形人形机器人的需求及其商业化进程有望得到显著推动。
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