隨著具身智能（Embodied AI）大模型研發(fā)的突飛猛進，以及總體物料清單成本（BOM）的快速下滑，推動2025年有望成為人形機器人市場的量產(chǎn)元年。在運動控制核心零部件方面，包括無框力矩電機、無刷空心杯電機、精密減速器、行星滾柱絲杠、六維力矩傳感器、關(guān)節(jié)模組、靈巧手等產(chǎn)品方案的降本、減重工作，成為了降低整體系統(tǒng)成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

宇樹機器人Unitree H1: 一歲半“出道”上春晚（圖片來源：宇樹機器人官網(wǎng)）

圖1:中國人形機器人市場規(guī)模預測（資料來源：摩根士丹利，單位：十億人民幣）

近期，在國際投行摩根士丹利發(fā)布的《人形機器人100：繪制人形機器人價值鏈圖譜The Humanoid 100: Mapping the Humanoid Robot Value Chain》研究報告中，構(gòu)建出中國人形機器人市場的預測模型，以評估中國市場的潛力：預計到2030年、2040年及2050年，中國人形機器人市場規(guī)模將分別達到120億元、1.043萬億元、6萬億元人民幣（圖1）；到2030年、2040年、2050年，人形機器人銷量將分別達到5.8萬臺、740萬臺、5900萬臺（圖2）。

圖2:中國人形機器人銷售量預測（資料來源：摩根士丹利，單位：千臺）

此外，摩根士丹利還認為大幅降價對于人形機器人打入大眾市場至關(guān)重要，預計平均售價（ASP）和物料清單成本（BOM）將分別以8%和11%的復合年增長率下降（圖3）。

圖3:人形機器人平均售價（ASP）和物料清單成本（BOM）復合年增長率趨勢預測（資料來源：摩根士丹利，單位：%）

 2025——人形機器人量產(chǎn)元年

就在3月21日，馬斯克在特斯拉全體會議上證實，人形機器人Optimus今年將進入試生產(chǎn)階段，目前已經(jīng)實現(xiàn)在弗里蒙特工廠的試點生產(chǎn)線上生產(chǎn)Optimus機器人。馬斯克表示，特斯拉正在訂購足夠的零部件，今年的目標是生產(chǎn)5000~10000個Optimus人形機器人；特斯拉的目標是在2026年生產(chǎn)5萬個。此外，馬斯克預測，當Optimus的年產(chǎn)量達到100萬臺時，單價有望降至2萬美元（現(xiàn)匯率約合14.61萬元人民幣），但他并未透露具體實現(xiàn)該產(chǎn)量的時間節(jié)點。

從2024年全球各家公司陸續(xù)推出人形機器人原型機，到目前為止，僅僅只用了短短一年左右的時間， 就迎來了人形機器人清晰的量產(chǎn)時間表：在海外， FigureAI計劃未來4年將量產(chǎn)10萬臺人形機器人；1X Technologies則預計2025年量產(chǎn)數(shù)千臺NEO雙足機器人，2026年規(guī)?；慨a(chǎn)，2028年達到數(shù)百萬臺量產(chǎn)目標。在國內(nèi)部分，宇樹科技在2月全球開發(fā)者大會（GDC）之后預售量激增，預計下半年產(chǎn)能爬坡至月均千臺；優(yōu)必選計劃在2025年底前啟動大規(guī)模生產(chǎn)，并交付500至1000臺Walker S系列工業(yè)人形機器人，其中超過60%是即將推出的新型號Walker S2；而截至2025年1月，智元機器人累計下線量已達1000臺，其中雙足機器人731臺，輪式機器人269臺（見表1）。

表1:全球部分人形機器人開發(fā)商量產(chǎn)計劃及開發(fā)動態(tài)（資料來源：網(wǎng)絡(luò)公開信息）

之所以能夠如此迅速地達到量產(chǎn)階段，市場需求一定是最大的誘因。那么，人形機器人市場究竟在哪里？從目前情況來看，汽車制造——是人形機器人真正落地的首要場景：特斯拉Optimus Gen3在自己的電動汽車工廠里已經(jīng)能執(zhí)行電池分揀、設(shè)備調(diào)試、工具操作等任務，替代人工效率提升30%，未來預計還可以在車間完成如焊接、噴涂等危險或重復性工序；現(xiàn)代汽車集團稱，將在未來幾年購買數(shù)萬臺波士頓動力機器人；奧迪一汽新能源汽車生產(chǎn)基地近日宣布試運行工業(yè)人形機器人，執(zhí)行空調(diào)泄漏檢測任務；豐田、比亞迪、奇瑞、東風柳汽、小鵬、理想、廣汽、埃安、長安、小米、賽力斯等車企也紛紛制定出自己的人形機器人項目時間表。在汽車工業(yè)加速新能源化、智能化轉(zhuǎn)型的當下，人形機器人憑借與汽車制造高度的技術(shù)同源性以及供應鏈的重合，成為了緩解熟練技術(shù)工人短缺壓力、提高生產(chǎn)質(zhì)量并有效控制制造成本的一個優(yōu)選項。

其次，在技術(shù)因素方面，圍繞如何降低人形機器人的物料清單成本（BOM），近一年來，在各個核心零部件及模組環(huán)節(jié)的開發(fā)上都取得了很大的進展，包括精密減速器、伺服、無刷空心杯電機、無框力矩電機、六維傳感器、關(guān)節(jié)模組、靈巧手解決方案等在內(nèi)，一批國內(nèi)外供應廠商從研發(fā)快速切入至量產(chǎn)階段，為人形機器人總體成本的下降提供了有力支撐。更重要的是，具身智能（Embodied AI）大模型研發(fā)的突飛猛進，推動2025年有望成為人形機器人的量產(chǎn)元年。

 具身智能加速人形機器人進化

具身智能（Embodied AI）最早由艾倫·圖靈于1950 年提出，其核心定義為：物理實體通過與外部環(huán)境持續(xù)交互而不斷增長的智能。

具身智能強調(diào)的是“大腦-身體-環(huán)境”三位一體，人形機器人作為具身智能實現(xiàn)的一類理想載體，“大腦”負責高層決策與意圖理解（如大語言模型），“身體”通過傳感器與執(zhí)行器實現(xiàn)物理交互（如機械臂、仿生關(guān)節(jié)），“環(huán)境”提供動態(tài)反饋與訓練場景（如仿真平臺、 真實物理空間）——三者協(xié)同構(gòu)成閉環(huán)，使智能體能夠通過試錯學習適應各種復雜任務，可以說，具身智能令到傳統(tǒng)機器人基于深度學習模型而具備了推理和自主決策的能力。

目前，具身智能的技術(shù)實現(xiàn)路線大致有兩種，一種是分層決策，由具身“大腦”和“小腦”分開解決感知、決策、控制功能；另一種是端到端，一個模型囊括所有過程（VLA大模型）。這兩條技術(shù)路線各有優(yōu)劣，分層決策技術(shù)路線可使用已有技術(shù)快速組合迭代，而端到端技術(shù)路線簡潔直接，也是目前大多數(shù)廠商采取的開發(fā)路線，但技術(shù)發(fā)展仍處于不斷演進之中。

人形機器人公司Figure在今年二月宣布推出自主研發(fā)的通用視覺-語言-動作（VLA）大模型Helix，它首次采用“系統(tǒng)1（S1）”與“系統(tǒng)2（S2）”的雙層解耦架構(gòu)，前者以高速反應式視覺運動策略轉(zhuǎn)化為精確的連續(xù)動作，后者基于互聯(lián)網(wǎng)預訓練的視覺語言模型（VLM）處理場景理解和語義推理，這一使得Helix既能實時執(zhí)行動作，又能應對復雜情境的泛化需求。

谷歌Gemini Robotics同樣也是一個端到端的視覺- 語言-動作（VLA）模型，它直接連接了強大的具身推理能力和機器人的底層控制，能夠快速、準確地控制機器人完成各種復雜的操作任務，并由云托管的 VLA 骨干網(wǎng)絡(luò)和運行在機器人板載計算機上的本地動作解碼器組成，這種架構(gòu)設(shè)計有效降低了系統(tǒng)延遲，實現(xiàn)了50Hz的有效控制頻率，讓機器人的動作更加流暢、反應更加迅速。

3月，上海機器人初創(chuàng)公司智元機器人正式發(fā)布智元啟元大模型GenieOperator-1（GO-1），被稱為中國首個通用具身基座模型，其提出的Vision-LanguageLatent-Action（ViLLA）架構(gòu)，由VLM（多模態(tài)大模型） +MoE（混合專家）組成，其中VLM借助海量互聯(lián)網(wǎng)圖文數(shù)據(jù)獲得通用場景感知和語言理解能力，MoE中的 Latent Planner（隱式規(guī)劃器）借助大量跨本體和人類操作視頻數(shù)據(jù)獲得通用的動作理解能力，MoE中的ActionExpert（動作專家）借助百萬真機數(shù)據(jù)獲得精細的動作執(zhí)行能力，三者環(huán)環(huán)相扣，實現(xiàn)了可以利用人類視頻學習，完成小樣本快速泛化，從而降低了具身智能的“門檻”，并成功部署到智元多款機器人本體上持續(xù)進化。

 運控核心部件協(xié)助降低系統(tǒng)成本 

從目前運動控制業(yè)內(nèi)反映來看，多數(shù)企業(yè)認為仿生（人形/四足等）機器人是2025年具有增量預期的一個市場，需要緊跟下游市場趨勢，積極推動無框力矩電機、無刷空心杯電機、精密減速器、行星滾柱絲杠、六維力矩傳感器、關(guān)節(jié)模組、靈巧手等產(chǎn)品方案的降本、減重工作，成本是人形機器人發(fā)展到下一個階段的重要議題，企業(yè)應加大研發(fā)投入力度，為市場真正放量夯實產(chǎn)品和技術(shù)基礎(chǔ)。

人形機器人是一套復雜的系統(tǒng)工程，由各種類型的零部件所構(gòu)成，以特斯拉Optimus人形機器人為例，其中包括旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、直線關(guān)節(jié)、靈巧手組件方案、“大腦”主控芯片、電池，以及布滿全身的感知系統(tǒng)等等。在運動控制部分，無框力矩電機和靈巧手組件方案（主要用到無刷空心杯電機）在總體BOM清單中的占比較大，分別約占到20%和15%左右，也是降低整體系統(tǒng)成本的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

除此之外，現(xiàn)階段人形機器人在開發(fā)上也面臨諸多的挑戰(zhàn)，例如：需要在小體積空間內(nèi)輸出最大的力矩，這對于電機的轉(zhuǎn)矩密度和功率密度提出了更高的要求，以實現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換；由于電機齒槽以及永磁體的物理屬性，會周期性地產(chǎn)生齒槽轉(zhuǎn)矩，由此引發(fā)電機的震動和噪音，影響機器人的正常運行等等。此外，靈巧手是人形機器人實現(xiàn)物理操作、執(zhí)行和控制的核心組件，目前仍存在著體積笨重、噪音大、抓取力量小、精度低、反饋及運行速度慢、壽命短、交付周期長、價格高昂等缺陷，尤其是靈巧手頻繁的快速、變速動作，需要空心杯電機具備優(yōu)秀的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動慣量性能。

基于對市場的深入觀察，雷賽智能憑借二十余年運動控制研發(fā)經(jīng)驗和工藝應用積累，聚焦人形機器人、協(xié)作機器人及AGV/AMR應用領(lǐng)域，制定了“三步走”的開發(fā)策略，即：短期內(nèi)重點圍繞核心零部件研發(fā)生產(chǎn)，其中以無框力矩電機和空心杯電機為主；中期將對這些核心零部件進行有機組合，打造模塊化、集成化的組合方案；長期則瞄準集小腦、手、眼、身于一體的運動控制整體解決方案，為人形機器人的商業(yè)化提供技術(shù)支持。

雷賽智能推出的新一代FM2高密度無框力矩電機，通過磁路優(yōu)化和全新的灌封工藝，在功率密度、續(xù)航能力、超低溫升等性能指標上都有了顯著的提升。今年3月，雷賽智能隆重發(fā)布了DH系列靈巧手解決方案，首款“普及型”DH116靈巧手解決方案具備11自由度（其中 6個為主動自由度），標配6個觸覺傳感器，最大負載可達全球領(lǐng)先的40Kg，自重僅490克，特別適合于工業(yè)自動化與商業(yè)自動化等大批量、低成本應用場景，據(jù)悉，DH116將于今年Q2進入小批量生產(chǎn)和試銷測試階段。

另一方面，偉創(chuàng)電氣是《人形機器人用空心杯電機技術(shù)要求》（T/CIET653-2024）團體標準的起草單位之一，該項團體標準由中國國際經(jīng)濟技術(shù)合作促進會標準化工作委員會聯(lián)合通標中研標準化技術(shù)研究院共同組織，旨在加快推動我國人形機器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)、物流等重點行業(yè)應用落地，提升人機交互、靈巧抓取、分揀搬運、智能配送等，促進產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。偉創(chuàng)電氣開發(fā)的ECH系列直流無刷空心杯電機系統(tǒng)將驅(qū)動器、減速機、編碼器和電機高效整合，形成了一套先進的多規(guī)格直流無刷空心杯電機系統(tǒng)，適用于人形機器人仿真手指關(guān)節(jié)應用場景。

 真正商業(yè)化仍需假以時日 

不得不承認的是，人形機器人“賽道”已相當擁擠，產(chǎn)業(yè)鏈上各個細分行業(yè)內(nèi)的融資動態(tài)活躍，無論是在本體，還是零部件、組件方案市場上，各種類型的廠商齊聚，技術(shù)方案各具特色，百花齊放，人形機器人量產(chǎn)階段已漸行漸近。

表2部分工控零部件企業(yè)布局人形機器人賽道的最新動向（資料來源：網(wǎng)絡(luò)公開信息）

然而，規(guī)模量產(chǎn)并不一定等同于商業(yè)化，就目前來看，人形機器人面向的市場仍以To B端為主，例如科研高校、國企和大型車企等，要想真正邁向To C端的商業(yè)化階段，還有很長的一段路要走，正因如此，近期也有部分專業(yè)人士以及投行從業(yè)者在為當下人形機器人和具身智能的開發(fā)熱潮潑“涼水”，畢竟，排除價格因素之外，人形機器人要從專業(yè)化走向通用化、泛用化，才會真正迎來商業(yè)應用的“春天”。