2025年,人形機(jī)器人已經(jīng)基本度過了技術(shù)研發(fā)期,開始向商業(yè)落地早期邁進(jìn)。產(chǎn)業(yè)也將在商業(yè)落地早期,完成技術(shù)的成熟化和規(guī)劃化降本。

人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化路徑,或許是進(jìn)廠、進(jìn)店、進(jìn)戶的路徑,每一步都離普通消費(fèi)者越來越近,也就意味著技術(shù)越成熟、成本越來越低,規(guī)模越來越大。目前人形機(jī)器人已經(jīng)能初步應(yīng)用于教育、醫(yī)療、工業(yè)等行業(yè),但目前來看,人形機(jī)器人的核心價(jià)值依然在工廠,特別是汽車、3C等高價(jià)值工廠,這對機(jī)器人的運(yùn)控、位控、靈巧手、任務(wù)理解能力提出了很高的要求。

國內(nèi)外主要廠商積極布局,已涌現(xiàn)出一批以特斯拉、優(yōu)必選為代表的主機(jī)廠,在視覺識(shí)別、語言模型、電驅(qū)伺服等多項(xiàng)軟硬件技術(shù)上取得突破。隨著AI通用大模型的進(jìn)步,人形機(jī)器人技術(shù)路線融合及產(chǎn)業(yè)化有望迎來加速,未來有望覆蓋幾乎所有涉及人類作業(yè)的下游場景。

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汽車工廠作為人形機(jī)器人落地的首要場景,部分公司公司已經(jīng)率先布局。一方面汽車工廠同時(shí)具備規(guī)模大和標(biāo)準(zhǔn)化程度高的特點(diǎn),賦予人形機(jī)器人實(shí)訓(xùn)條件,如果人形機(jī)器人能穩(wěn)定執(zhí)行重復(fù)生產(chǎn)任務(wù),就能快速從搬運(yùn)、質(zhì)檢等簡單任務(wù)開始,隨后再過渡到更復(fù)雜的分揀、裝配、精密操作等工作,這對于人形機(jī)器人的雙手負(fù)載,靈巧作業(yè)能力提出了更高要求。

另一方面汽車產(chǎn)業(yè)的自動(dòng)駕駛、傳感器、機(jī)器視覺等方面的技術(shù)與人形機(jī)器人具有共通性,車廠和人形機(jī)器人廠商的深度合作可以發(fā)揮二者的協(xié)同效應(yīng),因此國內(nèi)外頭部企業(yè)廠商的首要落地場景均為汽車工業(yè),人形機(jī)器人如果能夠與各類廠內(nèi)設(shè)備打通,未來很容易實(shí)現(xiàn)全廠智能制造,建立全廠數(shù)據(jù)閉環(huán)。

具體到汽車生產(chǎn)工序來看,沖壓、焊接以及涂裝的自動(dòng)化率都已非常高,僅有質(zhì)檢返修等工作需要依賴人工,總裝環(huán)節(jié)雖然需要完成安裝非標(biāo)零部件、車輛點(diǎn)檢、路試等工作,自動(dòng)化率僅有10%左右,但如果未來在大模型加持與持續(xù)訓(xùn)練下,人形機(jī)器人能夠完成泛化任務(wù),就有了切入更多場景的可能性。

目前,部分頭部企業(yè)已經(jīng)率先實(shí)踐人形機(jī)器人進(jìn)工廠。

▍Digit(支持RaaS)

Agility Robotics公司近年來在人形機(jī)器人領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,其研發(fā)的Digit機(jī)器人正逐步從實(shí)驗(yàn)室走向全球工業(yè)場景。作為源自卡內(nèi)基梅隆大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的獨(dú)角獸企業(yè),Agility Robotics以仿生學(xué)為核心突破,從鴕鳥的運(yùn)動(dòng)機(jī)理中汲取靈感,獨(dú)創(chuàng)機(jī)械彈性理論,將雙足設(shè)計(jì)與工業(yè)環(huán)境深度結(jié)合。Digit機(jī)器人身高1.8米,操作半徑達(dá)1.68米,可覆蓋90%的人工作業(yè)范圍,16公斤的負(fù)載能力與可更換的末端執(zhí)行器(如抓取器、吸盤)使其能靈活適配搬運(yùn)、設(shè)備操作等任務(wù)。此外,其單次充電續(xù)航時(shí)間提升至5小時(shí),配合自動(dòng)充電接口與可視化控制面板,可實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)無人值守運(yùn)行,綜合效率較傳統(tǒng)AGV提升40%。

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在產(chǎn)能與成本優(yōu)化方面,Agility Robotics于2023年9月投產(chǎn)全球首座人形機(jī)器人工廠RoboFab,占地7萬平方英尺,首年產(chǎn)能達(dá)數(shù)百臺(tái),并計(jì)劃擴(kuò)展至年產(chǎn)能1萬臺(tái)。通過“手工組裝+模塊化產(chǎn)線”的輕資本支出模式,單臺(tái)Digit成本從早期的50萬美元降至25萬美元,大幅降低了規(guī)?;瘧?yīng)用的壁壘。與此同時(shí),公司積極拓展商業(yè)合作:2024年6月與物流巨頭GXO達(dá)成戰(zhàn)略合作,在佐治亞州SPANX工廠完成超1萬個(gè)訂單搬運(yùn)及10萬小時(shí)產(chǎn)線任務(wù),效率達(dá)到人類的75%;同年11月,獲得德國汽車零部件巨頭舍弗勒集團(tuán)戰(zhàn)略投資,加速向?qū)汃R等車企供應(yīng)鏈滲透,標(biāo)志著跨行業(yè)擴(kuò)張的開端。

商業(yè)模式上,Agility Robotics采用“機(jī)器人即服務(wù)(RaaS)”的創(chuàng)新模式,客戶可按需租賃設(shè)備并支付軟件管理費(fèi)用,每小時(shí)收費(fèi)30美元,投資回報(bào)周期縮短至兩年以內(nèi)。這一模式不僅降低了客戶初期投入門檻,也推動(dòng)了公司從硬件銷售向服務(wù)收入的轉(zhuǎn)型。面對全球物流業(yè)超百萬崗位缺口與人力成本攀升的痛點(diǎn),Digit突破了傳統(tǒng)輪式機(jī)器人在復(fù)雜倉儲(chǔ)環(huán)境中的限制,計(jì)劃于2025年推出全球首個(gè)免安全隔離的工業(yè)級(jí)人形機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)開放工作區(qū)的人機(jī)協(xié)作。目前,其安全認(rèn)證已取得重大進(jìn)展,為大規(guī)模部署鋪平道路。

從戰(zhàn)略層面看,Agility Robotics的進(jìn)展標(biāo)志著人形機(jī)器人正式進(jìn)入工業(yè)實(shí)用化階段。通過仿生技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)能擴(kuò)張與靈活的商業(yè)策略,公司不僅重塑了制造業(yè)與物流業(yè)的效率標(biāo)準(zhǔn),更為全球人形機(jī)器人“進(jìn)廠潮”樹立了標(biāo)桿,預(yù)示著智能化生產(chǎn)場景的革命性變革。

優(yōu)必選(群腦網(wǎng)絡(luò)+先發(fā)優(yōu)勢)

優(yōu)必選在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人Walker S1通過強(qiáng)化關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)模組、仿生運(yùn)動(dòng)算法及多模態(tài)傳感器融合系統(tǒng),解決了復(fù)雜地形自適應(yīng)行走、惡劣環(huán)境穩(wěn)定作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)難題,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和雙重冗余控制系統(tǒng)保障了7×24小時(shí)連續(xù)作業(yè)能力,電池續(xù)航、定位導(dǎo)航等性能的突破進(jìn)一步提升了工業(yè)場景下的可靠性與穩(wěn)定性。

得益于技術(shù)突破與高可靠性,Walker S1已成功應(yīng)用于汽車制造場景的多個(gè)環(huán)節(jié),包括安全帶檢測、車門鎖檢測、搬運(yùn)、精密裝配等,覆蓋質(zhì)檢、分裝、刷寫等全流程。在奧迪一汽、東風(fēng)柳汽、吉利極氪等工廠中,機(jī)器人不僅能執(zhí)行單一任務(wù),還能通過“群體智能”技術(shù)實(shí)現(xiàn)多機(jī)協(xié)同作業(yè),例如協(xié)同分揀、搬運(yùn)及精密裝配,顯著提升產(chǎn)線效率與智能化水平。

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目前,優(yōu)必選已與比亞迪、吉利、富士康等多家行業(yè)龍頭企業(yè)達(dá)成合作,并實(shí)現(xiàn)全球首次人形機(jī)器人批量進(jìn)入汽車工廠。20臺(tái)優(yōu)必選工業(yè)人形機(jī)器人Walker S1將于今年上半年在東風(fēng)柳汽的汽車制造工廠完成部署,應(yīng)用于汽車整車制造,提升該工廠的智能化和無人化水平及效率。

其技術(shù)應(yīng)用不僅限于工業(yè)制造,還延伸至智能家居領(lǐng)域,彰顯了技術(shù)通用性與商業(yè)化潛力。優(yōu)必選在財(cái)報(bào)發(fā)布還透露,居然智家擬于2025 年底前采購部署 500 臺(tái)優(yōu)必選仿真人形機(jī)器人,合作期內(nèi)計(jì)劃銷售 10000 臺(tái)。

更值得關(guān)注的是,優(yōu)必選研發(fā)的全球首個(gè)人形機(jī)器人多模態(tài)推理大模型及“群腦網(wǎng)絡(luò)”軟件架構(gòu),為復(fù)雜產(chǎn)線任務(wù)提供了高維決策支持,推動(dòng)群體智能技術(shù)持續(xù)進(jìn)化。超級(jí)大腦用到了優(yōu)必選基于DeepSeek-R1深度推理技術(shù)研發(fā)的人形機(jī)器人多模態(tài)具身推理大模型。搭載這一具身推理大模型的Walker S1通過在多個(gè)車廠一線實(shí)訓(xùn)任務(wù)積累,可以構(gòu)建億級(jí)高質(zhì)量工業(yè)數(shù)據(jù)集。這種技術(shù)迭代能力使其在工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域具備長期競爭力,為規(guī)?;瘧?yīng)用奠定基礎(chǔ)。

▍Figure(自有工廠)

Figure公司被認(rèn)為是國外落地較好的企業(yè),此前,F(xiàn)igure 02在寶馬工廠的實(shí)際應(yīng)用已成功驗(yàn)證技術(shù)可靠性,其搬運(yùn)、擺放等任務(wù)表現(xiàn)吸引了包括潛在客戶亞馬遜在內(nèi)的行業(yè)巨頭,進(jìn)一步推動(dòng)商業(yè)化落地的加速。

為了提升產(chǎn)能,F(xiàn)igure公司正在開發(fā)一座全新的高產(chǎn)量的BotQ人形機(jī)器人制造工廠。通過其BotQ工廠構(gòu)建了一套高效且靈活的制造體系,展現(xiàn)出多重核心優(yōu)勢。BotQ工廠采用人機(jī)協(xié)作的混合勞動(dòng)力模式,將人類的靈活決策與機(jī)器人的精準(zhǔn)操作相結(jié)合,顯著提升了生產(chǎn)速度和自動(dòng)化水平,為未來人形機(jī)器人在工業(yè)、物流等多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了可擴(kuò)展的基礎(chǔ)。在產(chǎn)能規(guī)劃上,工廠第一代生產(chǎn)線年產(chǎn)能已達(dá)1.2萬臺(tái),并計(jì)劃四年內(nèi)擴(kuò)展至年產(chǎn)能10萬臺(tái),這一目標(biāo)得益于成熟的供應(yīng)鏈團(tuán)隊(duì)與外部供應(yīng)商的深度合作,可支撐未來四年內(nèi)量產(chǎn)300萬套執(zhí)行器的需求,充分滿足市場快速擴(kuò)張的規(guī)模要求。

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工廠的垂直整合制造模式進(jìn)一步強(qiáng)化了生產(chǎn)可控性,從原材料采購到最終組裝的全程自主把控,不僅確保了產(chǎn)品的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),還能快速響應(yīng)設(shè)計(jì)變更或質(zhì)量問題。同時(shí),數(shù)字化與智能化技術(shù)的深度融合成為另一亮點(diǎn),MES、ERP、PLM等系統(tǒng)的引入實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)流程的全面數(shù)字化管理,顯著提升了資源利用效率。制造工藝的革新則是降本增效的關(guān)鍵,F(xiàn)igure 03通過簡化設(shè)計(jì)減少零部件數(shù)量,并將傳統(tǒng)的CNC加工替換為注塑、壓鑄等高效工藝,將零部件制造時(shí)間從數(shù)周壓縮至幾秒,大幅降低材料浪費(fèi)與單件成本,為工業(yè)化量產(chǎn)掃清了障礙。

Figure更具突破性的是“機(jī)器人制造機(jī)器人”的實(shí)踐。BotQ工廠部署人形機(jī)器人參與組裝、搬運(yùn)等生產(chǎn)環(huán)節(jié),不僅減少了對重復(fù)性人力的依賴,還通過提升自動(dòng)化水平增強(qiáng)了生產(chǎn)靈活性。這一創(chuàng)新與公司自研的AI軟件Helix系統(tǒng)相輔相成,后者整合了多模態(tài)語言模型和高頻動(dòng)作控制模塊,能夠直接指揮生產(chǎn)線上的機(jī)器人,減少對傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)的依賴,為規(guī)?;a(chǎn)提供了技術(shù)保障。綜合來看,F(xiàn)igure通過技術(shù)、工藝與模式的系統(tǒng)性創(chuàng)新,構(gòu)建了一個(gè)兼具高效產(chǎn)能、成本優(yōu)勢與智能化的工廠體系,為其在人形機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)先地位奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

▍開普勒(續(xù)航+負(fù)載)

開普勒K2大黃蜂人形機(jī)器人在工業(yè)場景的優(yōu)勢十分顯著,其中續(xù)航能力便是一大亮點(diǎn)。開普勒人形機(jī)器人充電1 小時(shí)就能連續(xù)工作 8 小時(shí),遠(yuǎn)超同行,這得益于其獨(dú)特的低能耗設(shè)計(jì)。小導(dǎo)程方案讓機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)更節(jié)能,自鎖的特性讓關(guān)節(jié)在靜止或承受反驅(qū)負(fù)載時(shí),不供電也能牢固鎖住位置。此外,開普勒的獨(dú)家控制算法可實(shí)時(shí)監(jiān)測關(guān)節(jié)狀態(tài)與外力,機(jī)器人能自主判斷何時(shí)“無電自鎖” 節(jié)能,何時(shí)啟動(dòng)執(zhí)行器,實(shí)現(xiàn)能量合理分配。

K2的負(fù)載能力同樣出色。常見的人形機(jī)器人雖然多擅長靈活動(dòng)作,卻難以勝任工廠重體力工作,因其鏈?zhǔn)酱?lián)結(jié)構(gòu)剛性不足、不耐用。工廠的大型機(jī)械臂雖抗干擾能力強(qiáng),但自由度低、活動(dòng)受限。開普勒和特斯拉的人形機(jī)器人采用“串并聯(lián)結(jié)構(gòu)”,兼顧負(fù)載能力與靈活性。同時(shí),開普勒人形機(jī)器人通過自研行星滾柱絲杠執(zhí)行器提供強(qiáng)大動(dòng)力,雙臂負(fù)載可達(dá) 30 公斤,直線執(zhí)行器推力峰值 8200N,是普通電機(jī)的 3 - 5 倍,搭配自研旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器,定位精度達(dá) 0.01 度,能進(jìn)行毫米級(jí)精細(xì)操作。

在裝配線柔性化方面,開普勒人形機(jī)器人也有著優(yōu)勢明顯。汽車制造中,傳統(tǒng)機(jī)械臂需在固定工位編程才能工作,而開普勒人形機(jī)器人能適應(yīng)無固定結(jié)構(gòu)的環(huán)境,可完成沖壓收料、零部件裝配等任務(wù)。它的自研力觸覺靈巧手,能通過多模態(tài)靈巧操作完成精細(xì)工作。傳統(tǒng)自動(dòng)導(dǎo)引車(AGV)進(jìn)工廠需鋪設(shè)磁軌或改造環(huán)境,成本高昂,開普勒人形機(jī)器人依靠視覺 SLAM 和紅外雙目 3D 攝像頭就能自主導(dǎo)航,在復(fù)雜環(huán)境中也能安全穩(wěn)定地搬運(yùn) 30kg 的料箱或托盤,K2 型號(hào)在實(shí)際倉庫搬運(yùn)料箱的執(zhí)行成功率超 99%。

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▍特斯拉(架構(gòu)領(lǐng)先+自有工廠)

特斯拉由于自有特斯拉汽車工廠,這使其落地進(jìn)程雖然后發(fā),但未來有望超越。在特斯拉工廠,此前特斯拉Optimus Gen3已經(jīng)能執(zhí)行電池分揀、設(shè)備調(diào)試、工具操作等任務(wù),替代人工效率提升30%,未來他們可以在車間完成如焊接、噴涂等危險(xiǎn)或重復(fù)性工序。

Optimus最值得關(guān)注的是,其在工廠內(nèi)采用完全自主、全程沒有人為干預(yù)的端到端系統(tǒng)架構(gòu),特斯拉給Optimus部署的是一個(gè)端到端的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來訓(xùn)練分揀電池的任務(wù)。Optimus所用到的數(shù)據(jù)僅來自2D攝像頭和手部的觸覺、力度傳感器,并直接生成關(guān)節(jié)控制序列。這個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完全是在機(jī)器人的嵌入式FSD計(jì)算機(jī)上運(yùn)行,并且由機(jī)載電池供電,特斯拉在其中一家工廠已經(jīng)部署了幾個(gè)機(jī)器人,它們每天正在真實(shí)的工作站接受測試并不斷改進(jìn)。

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埃隆?馬斯克(Elon Musk)近日透露,Optimus 機(jī)器人已在北美弗里蒙特工廠的試點(diǎn)生產(chǎn)線上成功制造。標(biāo)志著 Optimus 正式邁入量產(chǎn)階段。其中包括配備 22 自由度靈巧手版本的機(jī)器人,展現(xiàn)了特斯拉在機(jī)器人靈巧操作方面的技術(shù)突破。特斯拉計(jì)劃在 2025 年生產(chǎn)約 5000 臺(tái) Optimus 機(jī)器人,這一目標(biāo)對應(yīng)著 1 - 1.2 萬臺(tái)整機(jī)的零部件需求,為后續(xù)大規(guī)模生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。到 2026 年,特斯拉的生產(chǎn)目標(biāo)提升至 5 萬臺(tái) Optimus。并且在 2026 年下半年,Optimus 將開啟外銷之旅,率先面向特斯拉員工供應(yīng),逐步擴(kuò)大市場覆蓋范圍。未來目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)每年生產(chǎn)數(shù)千萬臺(tái)甚至高達(dá) 1 億臺(tái) Optimus 機(jī)器人,志在引領(lǐng)全球人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)邁向新高度。

▍Apptronik(遠(yuǎn)程遙操作)

Apptronik是一家總部位于美國得克薩斯州的公司,成立于2016年,目前正與特斯拉以及得到英偉達(dá)支持的人形機(jī)器人公司Figure AI等展開競爭,以擴(kuò)大人工智能驅(qū)動(dòng)的人形機(jī)器人的生產(chǎn)規(guī)模。目前,奔馳公司已向Apptronik投資了數(shù)千萬歐元。

Apptronik開發(fā)的人形機(jī)器人Apollo專為量產(chǎn)場景打造,其身高約1.73米,體重約73kg,續(xù)航達(dá)到4小時(shí),負(fù)重可達(dá)25公斤。具體來說,Apollo不僅可在無需改造生產(chǎn)線的前提下,快速切換物流搬運(yùn)、質(zhì)檢、組裝等任務(wù)。

最值得關(guān)注的是,人們還能通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)眼鏡和遠(yuǎn)程操控技術(shù),實(shí)現(xiàn)人類工人實(shí)時(shí)指導(dǎo)Apptronik機(jī)器人學(xué)習(xí)技能,并在初期由人類“手把手”教學(xué),后期由機(jī)器人逐步自主完成任務(wù)。當(dāng)電量低于20%時(shí),Apollo還能自動(dòng)返回充電站。

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在柏林-馬林費(fèi)爾德工廠,Apollo已開啟“實(shí)戰(zhàn)模式”,參與汽車制造的物流搬運(yùn)、質(zhì)量檢查、組裝協(xié)作等多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在物流搬運(yùn)中,Apollo能將發(fā)動(dòng)機(jī)組件從倉庫精準(zhǔn)配送至生產(chǎn)線,并將誤差控制在1毫米以內(nèi)。在質(zhì)量檢查環(huán)節(jié),Apollo能用視覺傳感器掃描零件表面,10秒內(nèi)完成裂紋、劃痕檢測,替代人工重復(fù)性勞動(dòng)。對于相對復(fù)雜的組裝協(xié)作,Apollo也在今年3月首次通過轉(zhuǎn)動(dòng)伺服手腕連接部件,自主完成了發(fā)動(dòng)機(jī)零件組裝,并將成品遞給人類同事。奔馳匈牙利工廠的試點(diǎn)數(shù)據(jù)則顯示,Apollo將零部件配送效率提升40%,人力成本降低32%。