8月21日，2024世界机器人大会在北京亦庄正式开幕。本次大会共有169家企业集中展出了600余件机器人创新产品，人形机器人占比最大，大会还开设人形机器人专区，共亮相27款整机。
展会中多数人形机器人产品都偏向服务型，主要聚焦场景应用和高精度、灵活度的设计，比如采摘机器人、清洁机器人、工厂机械臂分拣、焊接，手术协作机器人、物流仓储等等。
现场热度更高的当属优必选等知名人形机器人企业的产品，他们的机器人都聚焦场景应用，更加贴近生活，自然受到了许多瞩目。
而在生活化场景之外，我们也在大会上看到了人形机器人的另一种可能：高擎机电的双足机器人Pi是一款针对开发者使用的机器人产品。
这次大会从各个维度都向我们传递着一个信息：除了「端到端」，国内当下的技术热门话题当属「人形机器人」，而国家科技部门也正在加快布局人形机器人相关产业。
▍1. 人形机器人的变迁：从专用到通用
看似最近才“烫”起来的「人形机器人」并不是一个新鲜的名词。
早在2021年8月，特斯拉就向大众传输了这一科技概念，一年后的特斯拉发布会上，马斯克带来特斯拉人形机器人的雏形——Optimus，一跃成为科技界的新贵。
其实在上世纪以来众多科幻电影的洗礼下，大众对于未来赛博世界的机器人形象已刻板为「类人」形象，也就是人形机器人。
学术界对于「人形机器人」的探索同样可以追溯到百年前，19世纪六七十年代正是蒸汽时代，当时能源动力与硬件技术发展势头迅猛，人形机器人的核心零部件与动力系统技术自然愈发成熟。1893年，乔治摩尔就设计出以蒸汽为动力能够行走的机器人；1963年，NASA推出机动多关节机器人，能模拟5种人类动作……再到如今各大机器人尖端企业“卷生卷死”的人形机器人产品。
该如何定义「人形机器人」？经过百年的探索，其主要依赖的技术是什么？
人形机器人，又称仿人机器人或类人机器人，是指具有人的形态和功能的机器人。它们不仅在外形上接近人类，还具备拟人的肢体、运动与作业技能，以及感知、学习和认知能力。
人形机器人通常具有类似于人的头部、躯干、四肢和手部等结构，能够采用双腿行走方式，并通过手臂和身体的协调完成各种动作。其感知系统类似于人的感觉器官，能够获取内部和外部的环境信息，包括视觉、听觉、触觉等多种感知能力。
人形机器人的感知与交互特征也代表着机器人行业从专用到通用场景的升级。
当前人形机器人的应用场景主要有四大板块，这些板块深受「技术壁垒」和「市场规模」两个维度的影响：
●商业服务应用场景
优先在导览讲解、迎宾接待细分场景应用，是目前我们常见的一款大面积落地的人形机器人使用类型。商业服务人形机器人兼具消费属性和服务属性，前者是用户价值导向的消费驱动，后者是性能提升以满足用户体验。
该场景对机器人的运动性能要求不高，且部署周期短，将成为人形机器人最快落地的场景。
●智能制造类场景
优先在汽车制造行业的结构化场景中落地验证，汽车智能制造领域有相对标准的结构化场景，也由此成为人形机器人应用的首选，在底盘装配、外观检测等细分领域已经有测试 类的应用；此外，在3C制造领域的装配环节也成为“机器替人”的优先应用场景。
该场景的场景多样且结构化，决定其将成为人形机器人首个大规模应用的领域。
●社区家庭场景
最具潜力的应用市场，需要高标准安全机制支撑。据测算，家庭服务人形机器人全球市场规模将在2035年达到31.28亿美元，但人形机器人在家庭场景落地仍需要至少5年时间。从功能角度切入，人形机器人在该场景的应用可分为「陪伴」和「服务」两个路线，陪伴是针对老幼的情感陪护、安全看护、教育/娱乐等，服务是整理家务、 家居管理等活动。
●高危、救援场景
人形机器人在高危环境下的应用实现了对人力替代，降低作业人员危险性，在应急救援场景的应用是与人协作共融，提高救援效率。这对人形机器人本体的安全防护、快速移动、准确控制能力，精确的态势感知能力、智能决策与快速响应等能力的要求极高。
▍2. 聚焦应用的中国人形机器人Team
围绕这四大应用场景，多个人形机器人企业应势而生：
——优必选科技（UBTECH）——
优必选2012年成立，2023年底港股上市，是国内首个商业化的大型人形机器人公司。旗下机器人产品主要面向AI教育、物流、康养、商业服务等多个行业提供解决方案。
●主要产品
Walker人形机器人：搭载36个伺服关节及全方位感知系统，可以平稳快速行走和灵活精准操作，可在常用家庭场景和办公场景的活动和服务。
Walker X人形机器人：搭载多维力觉、多目立体视觉、 听觉和惯性、测距等感知系统；视觉定位导航、手眼协调、运动及决策能力大幅提高。
●核心技术
优必选具备人形机器人领域全栈式技术能力，是少数能量产人形机器人用的高性能伺服驱动器的企业，在机器人运动规划与控制能力、SLAM及自主导航与避障方面的技术十分成熟，同时他们研发了视觉伺服操作及人机交互的软硬件一体化技术框架，在研发的底层ROSA操作系统中实现高效协调运行。
——智元机器人——
智元诞生于多重期待中，是华为天才少年兼B站知名百大UP“稚晖君”牵头创办。公司成立于2023年2月，是一家致力于以AI+机器人的融合创新，打造具身智能机器人产品及应用生态的创新企业。
●主要产品
「人形机器人远征系列」
远征A2，交互服务机器人，具备拟人构型与人因设计、多模交互与智能体验、自主移动与可靠行走、多重保障与安全无忧、便捷操作与极简维护五大核心优势。
远征A2-W，柔性智造机器人，具备双臂协作与全域可达、高效部署与柔性作业、模型进化与持续演进、多模感知与安全无忧、持久作业与极简维护五大核心优势。
远征A2-Max，重载特种机器人，具备力大无穷和灵巧作业的优势。
「人形机器人灵犀X1」
由X-Lab（稚晖君实验室）孵化的全栈开源机器人，采用串并联混合构型手臂和差分驱动双肩关节设计，支持“机-机模式”，模块化设计、高自由度、安全轻量及高可扩展性，适合人机交互与轻服务场景。
●核心技术
动力域：PowerFlow关节模组、自由度高达19个的灵巧手、高精度力控双臂
感知域：集成了RGBD相机、激光雷达、全景相机等传感器，引入自动驾驶Occupancy前沿感知方案，通过SLAM算法进一步提升环境理解能力。
通信域：智元自研了具身原生、轻量化、高性能的智能机器人通信框架AimRT，相比ROS等第三方中间件，提升了性能、稳定性、系统部署的效率和灵活性，同时又完全兼容ROS/ROS2已有生态。
控制域：结合Model-based与Learning-based两种算法，进一步提升机器人运动控制与适应能力。此外，智元团队还预研了基于自然语言指令集驱动的、可以适配不同机器人本体的AgentOS，基于强化学习，实现机器人技能的精准编排与高效执行。
具身智能：技术团队提出了从G1至G5的具身智能技术演进路线，过去一年在G2路线取得了阶段性突破，实现了UniPose、UniGrasp、UniPlug等一系列zero-shot和few-shot的通用原子技能。在G3路线上，形成了一套完整的全流程具身数据方案AIDEA。
——宇树科技——
宇树科技早期主要聚焦四足机器人的研发，并具备成熟的技术栈和产品商业化体系，2023年8月他们推出人形机器人产品，宣布攻入人形机器人赛道。
●主要产品
Unitree G1：身高约127厘米，体重约35公斤，具有超越常人的灵活性，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、舞棍等。
Unitree H1：宇树科技的首款通用人形机器人，身高约180厘米，体重约47公斤，移动速度达到3.3m/s（世界纪录），潜在运动性能超过5m/s。
●核心技术
宇树科技自研关节电机、减速器、控制器等，尤其是4D激光雷达的研发，摆脱了传统车用激光雷达不适用于四足机器人的行业状况。
其中G1的升级迭代基于深度强化学习和仿真训练，H1在感知方面的优异表现则依赖于3D激光雷达和深度相机，实时获取高精度的空间数据，实现全景扫描。
软件层面，宇树科技也不依赖已有的开源项目，而是自研高性能感知及运动控制算法，形成自己的竞争力。
——星尘智能——
星尘智能研发的“养老型”机器人最近刷屏了科技圈，该企业成立于2022年，创始人兼CEO来杰拥有16年的机器人研发经验，曾是腾讯RobticsX实验室的1号员工，主导研发了多款创新型机器人。星尘具备行业领先的具身智能技术基础，自主研发机器人本体、具身多模态感知模型，以及面向AI的软硬件一体化等创新技术。
●主要产品
Astribot S1：星尘智能的首款AI机器人助理，也就是近期亮相了真机，被大众戏称为“养老型”的这款机器人。它于2024年4月首次展示，具备“最强操作性能”，能像人一样学习、思考和劳动。其特点包括敏捷灵活的“身体”和智慧的“大脑”，能够完成叠衣、分拣物品、颠锅炒菜、吸尘清洁、竞技叠杯等一系列复杂任务。
●核心技术
Astribot S1依托了星尘智能自主研发的面向AI（Design for AI）的软硬件一体化系统架构，将“人工智能”与“最强操作”强耦合，让机器人高度仿人，能像人一样学习、思考和劳动，与人流畅智能地交互，使用人的工具和设备、帮人完成枯燥、困难或危险的任务，奠定了具身智能技术基础与核心技术优势。
此外，星尘智能还在具身智能数据获取上取得了关键性突破，S1能低成本利用现有的真实世界视频数据和人体动作捕捉数据，并通过第一人称视角收集触觉、力觉、视觉、听觉等多维度的高质量数据。综合这些数据进行更高效的规模化训练，降低了机器人高质量数据采集的成本、数据量级和新任务的训练难度，提升了泛化能力的潜力。
硬件方面，技术团队为S1设计了独特的刚柔耦合传动机构，通过传感器实时监测力的传输，不依赖轨迹估算，而是像人一样，通过感知力的大小来精准控制力的输出，从而提升操作精度。
——星动纪元——
星动纪元成立于2023年8月，由清华大学交叉信息研究院和上海期智研究院孵化。星动纪元聚焦于具身智能的前沿应用，致力于研发能够适应宽领域、多情景、高智能的通用人形机器人。
●主要产品
星动STAR1：这款人形机器人于本周一（8月19日）正式公开，身高171cm，体重65kg，它具有55个全主动自由度，最大奔跑速度突破到6m/s。
●核心技术
感知与交互技术：星动纪元的机器人产品具备先进的感知系统，能够实时感知周围环境的变化，并做出相应的反应。此外，他们还布局了大语言模型，配以先进的力控算法，使得机器人能够更好地理解人类指令和意图，实现更加自然的人机交互。
高扭矩密度模块化关节模组和一体化结构设计：星动纪元自主研发的这一高性能硬结构，采用了高强度合金、碳纤维和工程塑料等先进材料，提高了机器人的结构强度和稳定性。同时，其自研的高性能电机和驱动器也为机器人的高效运行提供了有力保障。
▍3. 人形机器人正在铺满市场
据统计，2024上半年国内人形机器人一级市场供货发生11起融资事件，融资金额为18.6亿元。《人形机器人产业研究报告》预测道，2024年，中国人形机器人市场规模将达约27.6亿元；到2029年达到750亿元，将占世界总量的32.7%，占比位居世界第一；2035年市场规模有望达到3000亿元。
在各方助推下，人形机器人正走在快速发展的康庄大道上，而「端到端」的涌来，也给人形机器人的研发开了一个新的窗口，具身智能正慢慢脱离虚无的概念，蜕变成实际应用。
世界机器人大会上多款人形机器人的惊喜亮相，也代表着大规模量产的到来，中国市场正在迎接人形机器人。
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撰稿｜Los
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