人形机器人是一种融合人工智能与仿生工程的高端智能设备,外观和行为高度模拟人类。与普通机器人相比,它不仅需实现基本的感知与控制,还要具备行走、平衡、抓取等复杂能力。其中,执行器作为其“肌肉系统”的核心,是驱动运动的关键部件,尤其是旋转执行器和线性执行器在整机中的价值占比较高。
根据前瞻产业研究院的数据,当前人形机器人核心部件中,旋转与线性执行器的价值量分别占比达19.64%,碳纤维材料17.18%,灵巧手17.98%,感知系统14.55%,通信与散热系统合计不足7%,而电池组则为1.72%。这也从侧面反映出人形机器人对高性能结构件和执行系统的依赖程度。
人形机器人 vs. 四足机器人:形态差异背后的技术门槛
人形机器人,也被称为仿人机器人,其灵感来源于人类自身,通常具备头部、躯干与四肢,能够模拟人类的步态、抓握等动作,是仿生设计和智能控制结合的产物。这类机器人在结构设计、控制算法、核心部件选择等方面技术要求极高,因此也被视为智能机器人中的“皇冠”。
相较之下,四足机器人更接近自然界中的动物形态,形似犬类或马类,具备较强的奔跑、跳跃等能力。由于其重心低、结构稳定,相对更易于实现运动控制。四足机器人在技术路径上较为成熟,被广泛应用于地形勘探、灾害救援、工业巡检等对机动性要求较高的场景。可以说,四足机器人是迈向高阶人形机器人的技术基础。
图:人形机器人产业画像
产业链透视:核心零部件主导价值分布
从产业链上游来看,决定人形机器人性能的关键在于高精度零部件。其中,行星滚柱丝杠被视为价值量最高的核心元件,具备制造难度大、工艺门槛高的特征。目前,该零部件的核心产能集中在欧洲、美国等发达地区,中国企业仍处于起步阶段,市场主要依赖进口,国产替代空间巨大。
智能等级划分:L3向L4迈进的关键阶段
按照智能化程度,人形机器人可分为六个等级(L0至L5):
L0:完全依赖人工控制,无自主决策能力;
L1:可实现关节拖拽、动作录制与回放,具备初级控制;
L2:具备路径规划能力,能够完成部分预设任务;
L3:具备感知功能,能识别环境并响应特定情境;
L4:具备一定认知推理能力,能在复杂环境下自主完成任务;
L5:实现类人思维与创造,具备完全自主决策与执行能力。
目前行业主流产品正从L3阶段迈向L4阶段,标志着人形机器人逐步向更高层次智能化演进。
全球市场趋势:产业正加速驶入商业化快车道
数据显示,2023年全球人形机器人市场规模已达21.6亿美元,随着人工智能、大模型、感知系统等关键技术持续进步,人形机器人正逐步从实验室走向实际应用场景。预计到2029年,全球市场规模有望跃升至324亿美元,广泛渗透制造业、教育、医疗、家庭服务等多个领域,助力社会各层面实现智能化升级。
人形机器人正在迈入发展的关键拐点,从技术突破到产业布局,正吸引全球科技巨头与资本市场的高度关注。
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