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

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

國內外主要廠商積極布局,已涌現(xiàn)出一批以特斯拉、優(yōu)必選為代表的主機廠,在視覺識別、語言模型、電驅伺服等多項軟硬件技術上取得突破。隨著AI通用大模型的進步,人形機器人技術路線融合及產業(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具備規(guī)模大和標準化程度高的特點,賦予人形機器人實訓條件,如果人形機器人能穩(wěn)定執(zhí)行重復生產任務,就能快速從搬運、質檢等簡單任務開始,隨后再過渡到更復雜的分揀、裝配、精密操作等工作,這對于人形機器人的雙手負載,靈巧作業(yè)能力提出了更高要求。

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

具體到汽車生產工序來看,沖壓、焊接以及涂裝的自動化率都已非常高,僅有質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零部件、車輛點檢、路試等工作,自動化率僅有10%左右,但如果未來在大模型加持與持續(xù)訓練下,人形機器人能夠完成泛化任務,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)率先實踐人形機器人進工廠。

▍Digit(支持RaaS)

Agility Robotics公司近年來在人形機器人領域取得了顯著進展,其研發(fā)的Digit機器人正逐步從實驗室走向全球工業(yè)場景。作為源自卡內基梅隆大學實驗室的獨角獸企業(yè),Agility Robotics以仿生學為核心突破,從鴕鳥的運動機理中汲取靈感,獨創(chuàng)機械彈性理論,將雙足設計與工業(yè)環(huán)境深度結合。Digit機器人身高1.8米,操作半徑達1.68米,可覆蓋90%的人工作業(yè)范圍,16公斤的負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、設備操作等任務。此外,其單次充電續(xù)航時間提升至5小時,配合自動充電接口與可視化控制面板,可實現(xiàn)7×24小時無人值守運行,綜合效率較傳統(tǒng)AGV提升40%。

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在產能與成本優(yōu)化方面,Agility Robotics于2023年9月投產全球首座人形機器人工廠RoboFab,占地7萬平方英尺,首年產能達數(shù)百臺,并計劃擴展至年產能1萬臺。通過“手工組裝+模塊化產線”的輕資本支出模式,單臺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玫谋趬?。與此同時,公司積極拓展商業(yè)合作:2024年6月與物流巨頭GXO達成戰(zhàn)略合作,在佐治亞州SPANX工廠完成超1萬個訂單搬運及10萬小時產線任務,效率達到人類的75%;同年11月,獲得德國汽車零部件巨頭舍弗勒集團戰(zhàn)略投資,加速向寶馬等車企供應鏈滲透,標志著跨行業(yè)擴張的開端。

商業(yè)模式上,Agility Robotics采用“機器人即服務(RaaS)”的創(chuàng)新模式,客戶可按需租賃設備并支付軟件管理費用,每小時收費30美元,投資回報周期縮短至兩年以內。這一模式不僅降低了客戶初期投入門檻,也推動了公司從硬件銷售向服務收入的轉型。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,Digit突破了傳統(tǒng)輪式機器人在復雜倉儲環(huán)境中的限制,計劃于2025年推出全球首個免安全隔離的工業(yè)級人形機器人,實現(xiàn)開放工作區(qū)的人機協(xié)作。目前,其安全認證已取得重大進展,為大規(guī)模部署鋪平道路。

從戰(zhàn)略層面看,Agility Robotics的進展標志著人形機器人正式進入工業(yè)實用化階段。通過仿生技術創(chuàng)新、產能擴張與靈活的商業(yè)策略,公司不僅重塑了制造業(yè)與物流業(yè)的效率標準,更為全球人形機器人“進廠潮”樹立了標桿,預示著智能化生產場景的革命性變革。

優(yōu)必選(群腦網(wǎng)絡+先發(fā)優(yōu)勢)

優(yōu)必選在工業(yè)領域的應用展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢,優(yōu)必選工業(yè)人形機器人Walker S1通過強化關節(jié)驅動模組、仿生運動算法及多模態(tài)傳感器融合系統(tǒng),解決了復雜地形自適應行走、惡劣環(huán)境穩(wěn)定作業(yè)等關鍵技術難題,結構設計和雙重冗余控制系統(tǒng)保障了7×24小時連續(xù)作業(yè)能力,電池續(xù)航、定位導航等性能的突破進一步提升了工業(yè)場景下的可靠性與穩(wěn)定性。

得益于技術突破與高可靠性,Walker S1已成功應用于汽車制造場景的多個環(huán)節(jié),包括安全帶檢測、車門鎖檢測、搬運、精密裝配等,覆蓋質檢、分裝、刷寫等全流程。在奧迪一汽、東風柳汽、吉利極氪等工廠中,機器人不僅能執(zhí)行單一任務,還能通過“群體智能”技術實現(xiàn)多機協(xié)同作業(yè),例如協(xié)同分揀、搬運及精密裝配,顯著提升產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)達成合作,并實現(xiàn)全球首次人形機器人批量進入汽車工廠。20臺優(yōu)必選工業(yè)人形機器人Walker S1將于今年上半年在東風柳汽的汽車制造工廠完成部署,應用于汽車整車制造,提升該工廠的智能化和無人化水平及效率。

其技術應用不僅限于工業(yè)制造,還延伸至智能家居領域,彰顯了技術通用性與商業(yè)化潛力。優(yōu)必選在財報發(fā)布還透露,居然智家擬于2025 年底前采購部署 500 臺優(yōu)必選仿真人形機器人,合作期內計劃銷售 10000 臺。

更值得關注的是,優(yōu)必選研發(fā)的全球首個人形機器人多模態(tài)推理大模型及“群腦網(wǎng)絡”軟件架構,為復雜產線任務提供了高維決策支持,推動群體智能技術持續(xù)進化。超級大腦用到了優(yōu)必選基于DeepSeek-R1深度推理技術研發(fā)的人形機器人多模態(tài)具身推理大模型。搭載這一具身推理大模型的Walker S1通過在多個車廠一線實訓任務積累,可以構建億級高質量工業(yè)數(shù)據(jù)集。這種技術迭代能力使其在工業(yè)機器人領域具備長期競爭力,為規(guī)?;瘧玫於ɑA。

▍Figure(自有工廠)

Figure公司被認為是國外落地較好的企業(yè),此前,F(xiàn)igure 02在寶馬工廠的實際應用已成功驗證技術可靠性,其搬運、擺放等任務表現(xiàn)吸引了包括潛在客戶亞馬遜在內的行業(yè)巨頭,進一步推動商業(yè)化落地的加速。

為了提升產能,F(xiàn)igure公司正在開發(fā)一座全新的高產量的BotQ人形機器人制造工廠。通過其BotQ工廠構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工廠采用人機協(xié)作的混合勞動力模式,將人類的靈活決策與機器人的精準操作相結合,顯著提升了生產速度和自動化水平,為未來人形機器人在工業(yè)、物流等多領域的應用提供了可擴展的基礎。在產能規(guī)劃上,工廠第一代生產線年產能已達1.2萬臺,并計劃四年內擴展至年產能10萬臺,這一目標得益于成熟的供應鏈團隊與外部供應商的深度合作,可支撐未來四年內量產300萬套執(zhí)行器的需求,充分滿足市場快速擴張的規(guī)模要求。

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工廠的垂直整合制造模式進一步強化了生產可控性,從原材料采購到最終組裝的全程自主把控,不僅確保了產品的高質量標準,還能快速響應設計變更或質量問題。同時,數(shù)字化與智能化技術的深度融合成為另一亮點,MES、ERP、PLM等系統(tǒng)的引入實現(xiàn)了生產流程的全面數(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鍵,F(xiàn)igure 03通過簡化設計減少零部件數(shù)量,并將傳統(tǒng)的CNC加工替換為注塑、壓鑄等高效工藝,將零部件制造時間從數(shù)周壓縮至幾秒,大幅降低材料浪費與單件成本,為工業(yè)化量產掃清了障礙。

Figure更具突破性的是“機器人制造機器人”的實踐。BotQ工廠部署人形機器人參與組裝、搬運等生產環(huán)節(jié),不僅減少了對重復性人力的依賴,還通過提升自動化水平增強了生產靈活性。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)語言模型和高頻動作控制模塊,能夠直接指揮生產線上的機器人,減少對傳統(tǒng)輸送系統(tǒng)的依賴,為規(guī)?;a提供了技術保障。綜合來看,F(xiàn)igure通過技術、工藝與模式的系統(tǒng)性創(chuàng)新,構建了一個兼具高效產能、成本優(yōu)勢與智能化的工廠體系,為其在人形機器人領域的領先地位奠定了堅實基礎。

▍開普勒(續(xù)航+負載)

開普勒K2大黃蜂人形機器人在工業(yè)場景的優(yōu)勢十分顯著,其中續(xù)航能力便是一大亮點。開普勒人形機器人充電1 小時就能連續(xù)工作 8 小時,遠超同行,這得益于其獨特的低能耗設計。小導程方案讓機器人運動時更節(jié)能,自鎖的特性讓關節(jié)在靜止或承受反驅負載時,不供電也能牢固鎖住位置。此外,開普勒的獨家控制算法可實時監(jiān)測關節(jié)狀態(tài)與外力,機器人能自主判斷何時“無電自鎖” 節(jié)能,何時啟動執(zhí)行器,實現(xiàn)能量合理分配。

K2的負載能力同樣出色。常見的人形機器人雖然多擅長靈活動作,卻難以勝任工廠重體力工作,因其鏈式串聯(lián)結構剛性不足、不耐用。工廠的大型機械臂雖抗干擾能力強,但自由度低、活動受限。開普勒和特斯拉的人形機器人采用“串并聯(lián)結構”,兼顧負載能力與靈活性。同時,開普勒人形機器人通過自研行星滾柱絲杠執(zhí)行器提供強大動力,雙臂負載可達 30 公斤,直線執(zhí)行器推力峰值 8200N,是普通電機的 3 - 5 倍,搭配自研旋轉執(zhí)行器,定位精度達 0.01 度,能進行毫米級精細操作。

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

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▍特斯拉(架構領先+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、設備調試、工具操作等任務,替代人工效率提升30%,未來他們可以在車間完成如焊接、噴涂等危險或重復性工序。

Optimus最值得關注的是,其在工廠內采用完全自主、全程沒有人為干預的端到端系統(tǒng)架構,特斯拉給Optimus部署的是一個端到端的神經(jīng)網(wǎng)絡來訓練分揀電池的任務。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,并直接生成關節(jié)控制序列。這個神經(jīng)網(wǎng)絡完全是在機器人的嵌入式FSD計算機上運行,并且由機載電池供電,特斯拉在其中一家工廠已經(jīng)部署了幾個機器人,它們每天正在真實的工作站接受測試并不斷改進。

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埃隆?馬斯克(Elon Musk)近日透露,Optimus 機器人已在北美弗里蒙特工廠的試點生產線上成功制造。標志著 Optimus 正式邁入量產階段。其中包括配備 22 自由度靈巧手版本的機器人,展現(xiàn)了特斯拉在機器人靈巧操作方面的技術突破。特斯拉計劃在 2025 年生產約 5000 臺 Optimus 機器人,這一目標對應著 1 - 1.2 萬臺整機的零部件需求,為后續(xù)大規(guī)模生產奠定基礎。到 2026 年,特斯拉的生產目標提升至 5 萬臺 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,逐步擴大市場覆蓋范圍。未來目標是實現(xiàn)每年生產數(shù)千萬臺甚至高達 1 億臺 Optimus 機器人,志在引領全球人形機器人產業(yè)邁向新高度。

▍Apptronik(遠程遙操作)

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支持的人形機器人公司Figure AI等展開競爭,以擴大人工智能驅動的人形機器人的生產規(guī)模。目前,奔馳公司已向Apptronik投資了數(shù)千萬歐元。

Apptronik開發(fā)的人形機器人Apollo專為量產場景打造,其身高約1.73米,體重約73kg,續(xù)航達到4小時,負重可達25公斤。具體來說,Apollo不僅可在無需改造生產線的前提下,快速切換物流搬運、質檢、組裝等任務。

最值得關注的是,人們還能通過增強現(xiàn)實(AR)眼鏡和遠程操控技術,實現(xiàn)人類工人實時指導Apptronik機器人學習技能,并在初期由人類“手把手”教學,后期由機器人逐步自主完成任務。當電量低于20%時,Apollo還能自動返回充電站。

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在柏林-馬林費爾德工廠,Apollo已開啟“實戰(zhàn)模式”,參與汽車制造的物流搬運、質量檢查、組裝協(xié)作等多個關鍵環(huán)節(jié)。在物流搬運中,Apollo能將發(fā)動機組件從倉庫精準配送至生產線,并將誤差控制在1毫米以內。在質量檢查環(huán)節(jié),Apollo能用視覺傳感器掃描零件表面,10秒內完成裂紋、劃痕檢測,替代人工重復性勞動。對于相對復雜的組裝協(xié)作,Apollo也在今年3月首次通過轉動伺服手腕連接部件,自主完成了發(fā)動機零件組裝,并將成品遞給人類同事。奔馳匈牙利工廠的試點數(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%。