人形机器人就是模仿人类外观和行为的机器人，它集成了人工智能、高端制造、新材料等先进技术。如今，人形机器人发展势头已成燎原之势，有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，深刻改变人类生产生活方式。人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎，发展潜力大、应用前景广。
随着人工智能、机器人技术和物联网技术的飞速发展，人型机器人正逐步从科幻电影走进现实生活，尤其在家庭服务领域展现出巨大的潜力。
预计到2035年，人形机器人市场将保持50%以上的高增速发展，全球需求总量将达到100~200亿台，市场规模保守估计2035年将达千亿美元。
人型机器人发展历史
1893年，加拿大人乔治·摩尔设计了能行走的机器；1927年，为了推广新研发的Knowles tube电子管，美国西屋电器工程师温斯利制造了一个名为“Herbert Televox”的人形机器人。1933年，温斯利带领团队又发明了一款名为Elektro的机器人。
Elektro人形机器人
当然，这些制造尝试在今天看来都很简陋。但技术的简陋，阻挡不了人类对人形机器人的想象。从两千年多前偃师造出“人形机器人”舞者的传说，再到中世纪以来西方用齿轮机械造出的各类“人形”设备。
人型机器人进入快速发展历程可以划分为四个阶段：
早期发展阶段（20世纪70年代—2000年）：
WABOT-1
特点：人形机器人初具人类躯干与肢体形态，但手部和腿部仅能做简单动作。
里程碑：1973年，日本早稻田大学的加藤一郎教授历时约5年时间研发出了世界上第一款人形机器人WABOT-1，标志着人形机器人的诞生。它由一个肢体控制系统、一个视觉系统以及对话系统组成 。WABOT-1 用下肢行走，并且能够用使用触觉传感器的手抓取和运输物体。
高度集成发展阶段（2001年—2011年）：
特点：随着感知系统及交互系统等技术进步，人形机器人在该阶段可实现与外界环境有限的互动，并且运动自由度提升，能实现行走以外的其他简单行动操作。
丰田“音乐伙伴机器人”
里程碑：例如2003年日本丰田发布的“音乐伙伴机器人”，能够实现吹喇叭、拉小提琴等乐器演奏功能。
高动态运动与交互能力提升阶段（2012年—2020年）：
特点：强化学习让人形机器人在与环境的交互中不断优化动作和行为，情感识别和语言交互技术得到了显著提升。
Atlas
里程碑：例如2013年美国波士顿动力公司发布的双足机器人Altas，具有较强的平衡性和越障碍能力，能够承担危险环境搜救任务。
Atlas 可以追溯到美国国防高级研究计划局（DARPA）的一个名为 PETMAN（保护整体测试模型）的项目。早在 2009 年，该项目就获得了媒体报道。作为价值 2630 万美元的陆军合同的一部分，PETMAN 目标是「第一个像真人一样动态移动的拟人机器人。
每隔六个月左右，波士顿动力公司就会发布一个新的 Atlas 视频，机器人奔跑、跳跃、跳舞或跑酷，利用其强大的液压系统，它每次都能给人留下深刻的印象。
2024年4 月 16 日，波士顿动力在 YouTube 上发布了一段最新机器人视频，宣布Atlas 的研发计划宣告中止。
高度智能化发展阶段（2020年至今）：
特点：人形机器人进入智能化进阶和商业化提速阶段，具备更强的环境适应能力和多任务执行能力。
里程碑：多家企业和研究机构推出多款高度智能化的人形机器人，如特斯拉的Optimus、Figure AI的Figure系列等。
国内外知名人形机器人介绍
国内知名人型机器人
夸父（KUAVO）
插花
研发单位：海尔机器人与乐聚机器人联合研发。
特点：夸父是国内首款面向家庭场景的人形机器人，搭载鸿蒙系统，具备洗衣、浇花、插花、晾衣服等家务操作能力。重约45kg，拥有26个自由度，最高步速可达4.6km/h，最大连续跳跃高度超过20cm。
晾衣
发展路径：夸父被设计为通用人形机器人，不仅面向家庭服务，还将在教育科研、特种作业等领域广泛应用。乐聚计划在未来几年内将售价降至5万元以内，以实现家庭普及。
宇树科技Unitree G1
特点：G1是一款高度灵活的人形机器人，身高约127厘米，体重约35公斤，续航2小时，官方数据显示，这款机器人具有超越常人的灵活性，解锁无限运动潜力。其小跑速度大于2m/s，拥有广阔的关节运动空间，23至43个关节，最大关节扭矩达到120N.m，可进行高难度的动态动作，如动态站起、坐下折叠、舞棍、“鲤鱼打挺”、砸核桃等复杂动作。与此同时，G1基于深度强化学习和仿真训练，借助AI的加速发展，在不断进行升级和演进。
售价与市场：单价约为9.9万元起，已向市场销售，并计划通过技术升级进一步降低成本。
优必选Walker系列
特点：优必选的Walker系列人形机器人具备较高的智能化水平，能够执行复杂任务，如携带饮料、玩游戏、爬楼梯等。
市场表现：尽管价格高昂（单台平均售价约598万元），但Walker系列在科研和工业领域取得了显著成就，并在蔚来等新能源汽车工厂进行实际应用测试。
国外知名人型机器人
特斯拉Optimus（擎天柱）
研发单位：特斯拉。
特点：Optimus具备高度智能化和运动能力，能够完成如叠衬衫、搬运物品等复杂任务。特斯拉计划在未来几年内实现Optimus的量产，预计售价远低于汽车。
在研发人形机器人过程中，特斯拉把汽车的一些技术运用到了人形机器人擎天柱上，例如电池组、冷却系统等，还使用与汽车测试类似的技术来进行擎天柱的运动和对外部碰撞模拟。特斯拉的全自动驾驶系统FSD也直接被应用在擎天柱身上，机器人采用了与汽车一样的视觉感知，使用摄像头输入数据，以神经网络进行计算。特斯拉方面表示，擎天柱的设计基于人体，希望其行为方式和人的行为尽可能接近。
发展动态：特斯拉于2021年首次推出Optimus，最初目标是处理危险、重复或繁琐的任务，但马斯克随后表示，Optimus还可以作为伴侣、照顾孩子或在工厂工作。
在2024年6月14日，马斯克在召开的股东大会上，把特斯拉的未来押注在Optimus机器人计划上，将拉高特斯拉公司估值数十万亿美元。
Figure AI的Figure系列
研发单位：Figure AI。
特点：Figure系列人形机器人集成了OpenAI大模型，具备高度智能化的交互能力，能够理解和响应复杂指令。Figure 02更是被称为“地表最强”人形机器人，已进入宝马汽车制造工厂进行测试。
Figure 02 新一代的灵巧手拥有 16 个自由度，负载能力与人类水平相当，能够抓取 25 公斤的物体。头部和躯体前后嵌入的 6 台 RGB 摄像头，让它可以敏锐地感知物理世界。在 OpenAI 大模型的加持下，通过内置的麦克风和扬声器，它能够与人流畅对话，并完全自主地在现实世界中执行任务，这意味着 Figure 02 不仅能 “看” 到周围的世界，还能理解并做出相应的反应。
市场表现：Figure AI已完成多轮融资，估值高达26亿美元，是全球最具潜力的人形机器人公司之一。
未来发展展望
技术进步与市场潜力
随着人工智能、机器人技术的不断进步，人型机器人在家庭服务领域的应用前景愈发广阔。众多企业和研究机构正致力于攻克关键技术难题，提升人型机器人的智能化水平和适应能力。
技术突破：
AI大模型与机器人融合：随着OpenAI等大模型的普及，人型机器人将具备更强的自然语言处理和复杂任务执行能力。
材料科学与机械设计：新型材料和更优化的机械设计将使人型机器人更加轻便、灵活，降低制造成本。
自主学习与适应能力：人型机器人将通过学习算法不断优化自身行为，更好地适应复杂多变的家庭环境。
市场潜力：
随着生活节奏的加快和人口老龄化趋势的加剧，家庭对于自动化、智能化的服务需求日益增长。人型机器人以其独特的优势，能够满足家庭在日常生活、健康管理、教育娱乐等多方面的需求，从而成为家庭服务市场的有力竞争者。
根据多个研究机构和专家的预测，未来十年内，机器人将承担近四成的家务工作。这种市场需求不仅推动了人型机器人的研发与量产，也为其在家庭服务领域的广泛应用提供了广阔空间。特别是在养老、育儿等特定场景下，人型机器人能够发挥不可替代的作用，为家庭成员提供更加贴心、全面的服务。随着技术成本的降低和消费者认知度的提升，人型机器人将逐步走进千家万户，成为家庭服务的重要组成部分。
多元化应用场景：人型机器人不仅限于家务操作，还将在教育、娱乐、健康护理等多个领域发挥重要作用。
商业化路径逐渐清晰
在人型机器人家庭服务的商业化过程中，企业们正在探索多种路径以实现量产与普及。一方面，通过与高校、科研机构合作，攻克关键技术难题，提升产品性能与智能化水平；另一方面，针对特定市场需求，推出定制化解决方案，逐步拓展应用场景。
例如，乐聚机器人计划将夸父机器人的重点放在上肢操作和具身智能上，致力于提升其在家庭、商业服务及特殊场景下的自主完成任务能力。同时，通过与海尔等家电企业的合作，共同推动人型机器人在智慧家庭中的深度融合与应用。这种以技术创新为驱动、以市场需求为导向的商业化路径，为人型机器人进入家庭服务领域提供了有力支持。
（注：具身智能是人工智能的一个发展领域，指一种智能系统或机器能够通过感知和交互与环境进行实时互动的能力。可以简单理解为各种不同形态的机器人，让它们在真实的物理环境下执行各种各样的任务，来完成人工智能的进化过程。
具身智能机器人是“具身智能”的实体形态，有望成为AI的最终载体。其整体架构由感知层、交互层、运动层组成。“具身智能”最大的特质就是能够以主人公的视角去自主感知物理世界，用拟人化的思维路径去学习，从而做出人类期待的行为反馈，而不是被动的等待数据投喂。）
挑战与机遇并存
尽管人型机器人在家庭服务领域的发展前景广阔，但其商业化进程仍面临诸多挑战。首先，高昂的研发与制造成本限制了人型机器人的普及速度。目前市场上的人型机器人价格普遍较高，难以被普通家庭所接受。因此，降低成本、提升性价比将是人型机器人实现大规模量产与普及的关键所在。
其次，技术瓶颈与标准缺失也制约了人型机器人的发展。尽管近年来人型机器人在技术方面取得了显著进步，但仍存在许多亟待解决的问题。例如，如何提升人型机器人的自主导航与避障能力、如何确保其在复杂家庭环境中的稳定运行等。同时，缺乏统一的技术标准与评价体系也增加了人型机器人进入市场的难度。
然而，面对这些挑战，我们也应看到人型机器人在家庭服务领域的巨大机遇。随着技术的不断进步与市场的逐步成熟，人型机器人有望在未来几年内实现大规模量产与普及。同时，随着消费者对智能化服务需求的不断增长，人型机器人将在家庭服务市场中占据越来越重要的地位。
结语
2023年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”）指出，加快推动我国人形机器人产业创新发展，为建设制造强国、网络强国和数字中国提供支撑。意见还给出了我国人形机器人发展“时间表”：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；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，构建具有国际竞争力的产业生态，综合实力达到世界先进水平。
在政策指引下，我国的人形机器人研发步入快车道。去年11月，国内首家省级人形机器人创新中心成立，并于今年4月27日发布自主研发的通用人形机器人母平台“天工”，可实现6km/h的稳定奔跑，并对磕绊、踏空等情况也能做到步态的敏捷调整。今年5月，我国首个国家地方共建人形机器人创新中心在上海浦东揭牌，其自主研发的人形机器人“青龙”，身高185厘米、体重80千克，全身多达43个主动自由度，能使用工具在小米里挑芝麻。
人型机器人作为未来智能家庭服务的重要组成部分，正逐步从实验室走向现实生活。随着技术的不断进步和市场的不断成熟，人型机器人将在家庭服务领域发挥越来越重要的作用。然而，我们也需要清醒地认识到人型机器人发展面临的挑战和问题，积极寻求解决方案，以确保人型机器人能够安全、有益且负责任地服务于人类社会。
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