机器人分为工业机器人和服务机器人两大类，人形机器人是服务机器人的最高级形态，可被广泛应用于生活生产的众多场景。人形机器人被誉为AI领域的终极形态，是指模仿人的形态和行为而设计制造的机器人，设计制造目的是为了与人工工具和环境进行交互，从而辅助甚至替代人类的生产生活。应用场景上，主要分为商用场景和个人/家庭应用场景两大类，涵盖物流、送餐、清洁、陪伴、娱乐等应用领域。相比其他服务机器人，人形机器人需要更高的感知、运动控制、交互能力。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
一、人形机器人技术难点
运动控制和人工智能是人形机器人技术落地的两大核心难点。一方面，多关节的人形机器人机械复杂度更高,人形机器人的运动控制,尤其是关节驱动控制远高于现有的机器人。要使人形机器人更像人，无疑需要先理解人类，然后再用机器去完成人类的动作，但普通人看来稀疏平常的一个运动动作，往往都需要开发者设计合理高效的机械结构(骨骼)，根据各部位运动需求构建执行精度高的驱动系统(肌肉)，并开发具有高度稳定性和适应性的控制系统(神经系统)，进行成千上万的计算和模拟实验，才能真正让机器人去完成印象实现。例如：人型机器人要模仿上台阶，科学家则需要在机器人控制上进行原理模仿应用。归纳起来就是了解人怎么调整平衡，然后形成一套理论模型，再通过算法硬件，做出整体计算，保持动作。同时供应链层面的材料、芯片、电池系统、零部件等也需要持续提质和创新。另一方面，要让机器人实现一定程度的认知和决策智能，在有很大不确定性的动态环境里，能够自主判断、自主决策，并自主完成任务，尚需要人工智能软硬件(大脑) 的高度发展，道阻且长。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
二、人形机器人发展历程
早在公元前2世纪机器人的概念就已经有了雏形，而人形机器人的发展史最早可上溯到15世纪末，科学家达·芬奇在手稿中绘制了西方文明世界的第一份古老“类人机器人设计草图”-一个靠风能和水力驱动的“机器武士”，由此启发了人类对于研制“人形机器人”的幻想。500多年后的1927年，美国西屋公司制造了世界上第一台人形机器人-装有无线电发报机的“Televox”， 装有无线电发报机，虽然不能走动，但可以回答一些问题。而我国直到2000年第一台人形机器人才宣告问世，这台机器人是在1990年我国第一台两足步行机器人的基础上,经过10年攻关,成功研制出来的,被称为“先行者”，它有人一样的身躯、头颅、眼睛、双臂和双足，有一定的语言功能，可以动态步行，这也标志着我国机器人技术已经跻身国际先进行列,真正使得我国的机器人研究成为走向新世纪的“先行者”。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
三、人形机器人应用场景
纵观人形机器人的发展史，其应用领域并不仅仅局限于一个特定服务领域，而是应用于从教育，医疗，餐饮、养老、军事、交通等服务型行业，到汽车、军事等工业领域，甚至涉及航空航天、水陆勘探等。在这些场景中，人形机器人核心代替的是现在在做的与人相关的业务需求，尤其是重复型与高危型工作。
根据观研报告网发布的《中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）》显示，纵观人形机器人的发展史，其应用领域并不仅仅局限于一个特定服务领域，而是应用于从教育，医疗，餐饮、养老、军事、交通等服务型行业，到汽车、军事等工业领域，甚至涉及航空航天、水陆勘探等。在这些场景中，人形机器人核心代替的是现在在做的与人相关的业务需求，尤其是重复型与高危型工作。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
四、人形机器人行业主流产品
近年来各类人形机器人产品陆续推出，功能与应用场景各有不同。例如：ASIMO是日本本田技研工业株式会社研制的仿人机器人，这款机器人采用纯电机驱动，以模仿人类的动作更精准，达到帮助人类，特别是行动不便者的设计目的。于2022年3月31日正式退役；Walker是我国优必选企业创新研发的大型仿人服务机器人，具备41个高性能伺服关节构成的灵巧四肢，最新版本Walker X,应用场景包括科技展馆、影视综艺、商演活动、政企展厅等，商业化进程加速中。
人形机器人主流产品介绍
应用场景 | 功能 | 参数 | 商业化情况 | 局限性 | |
Optimus（美国） | 工厂、仓库、核设施场地、建筑工地、医院、农场、消防部门等 | 适用于重复无聊的或危险性工作 | 身高173cm，体重57kg，运动速度8km/h，自由度57个 | 预计2025年出货量达到400-500万 | |
ASIMO (日本) | 接待、表演 | 避障、小跑、踢球等 | 身高130cm，体重48kg，运动速度9km/h，自由度57个 | 单台价值250万美元，商业化进程缓慢 | 续航时间短(仅1小时)、售价过高难以商业化，缺乏高级AI技术 |
Atlas （美国） | 研发平台 | 立定跳远、跳高、后空翻、在软地面跑步等 | 身高150cm，体重80kg，运动速度5.4km/h，自由度28个(液压关节) | 目前无商业化尝试，单台价值约200万美金 | 能耗较大、售价过高难以商业化，缺乏高级AI技术 |
WALKER （中国） | 展览、表演、家庭、危险环境搜救 | 问询、引领、送物等交互功能 | 身高130cm，体重63kg，运动速度3km/h，自由度41个 | 用于发导览、前台、接待等场景，商业化进程加速中 | 加工零件价格昂贵、机器人专用的元件少和清洁度、安全性等方面 |
Pepper (日本) | 商业、教育 | 配备语音识别技术、呈现灵活的关节技术，可分析表情和声调的情绪，与人类进行交流 | 身高100cm，体重28kg，运动速度3km/h，自由度20个 | 上市后由于价格较高、使用功能性不足，商用失败 | 硬件条件薄弱且难以捡起精细物件，作为情感引擎开发较为落后，整体功能较为单一，可靠性较差 |
Ameca (英国) | 展览、表演、家庭等 | 在各种情况下都能保持响应，做出面部表情 | 身高187cm，体重49kg，运动速度3km/h，自由度51个 | 目前无明确商用化计划， 但据路透社，可以13.3万美元出售 | |
Dighit （美国） | 物流、仓储、工业检测 | 装载和卸载货运箱 | 身高155cm，体重42.2kg，自由度16个 | 售价为25万美元/套， 2021年出货量为40-60台 |
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
五、人形机器人上游核心零部件有望持续受益
人形机器人或带动上游核心零部件产业蓬勃发展，原因在于其所需核心零部件相较于传统机器人，需求量、精度、灵活性均存在升级需求。
通过对现有的机器人核心零部件进行分析，梳理出人形机器人上游三大核心零部件主要是精密减速器、交流伺服电机、控制器。精密减速器是一种精密的动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，将电机的转数减速到所要的转数，并得到较大扭矩的装置，从而降低转速，增加扭矩；伺服电机在自动控制系统中，用来精确地跟随或复现某个过程，使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标（或给定值）的任意变化；控制器相当于人类的大脑，是机器人的心脏,决定了机器人性能的优劣，主要控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，操作顺序及动作的时间等。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
在人形机器人的成本构成中，上游核心零部件占比超过72%，精密减速器是机器人生产中壁垒最高的零部件，也是成本最高的零部件。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
六、小米“铁大”横空出世 是否为“昙花一现”？
从波士顿动力跑酷王Atlas、优必选先行者WALKER，到特斯拉擎天柱Optimus人形机器人之后，小米家族的新成员CyberOne铁大横空出世，这个生于盛世的人形机器人到底有多少技术含金量？
热点聚焦：2022年8月11日，小米首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne在秋季新品发布会正式亮相。
技术描述：CyberOne中文名 “铁大”，可感知人类情绪，视觉敏锐、通过Mi Sense视觉空间系统加持，可对真实世界三维虚拟重建，能感知45种人类语义情绪，分辨85种环境语义。采用了小米全自研全身控制算法，“小脑”发达、可实现双足运动姿态平衡，四肢强健、动力峰值扭矩300Nm等领先技术能力。
功能定位：在智能机器人领域，人形机器人的技术集成度最高、难度也最大，小米CyberOne机器人属于原型机，还处于刚刚起步的第一阶段，距离真正商业化落地仍有较大距离。CyberOne的研发涉及包含仿生感知认知技术、生机电融合技术、人工智能技术、大数据云计算技术、视觉导航技术等各领域的尖端技术。从各领域的技术可以看出CyberOne机器人最终的目标是要成为“连接人与万物”的机器人，小米极度看好智能机器人在生活、工作中的应用，例如以机械性能为核心的工业机器人、以情感识别技术为核心的家庭陪伴机器人、以大数据云计算技术为核心的公共服务机器人等。
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
底气何在：从智能手机到可穿戴设备、智能家居，再到智能制造、智能电动汽车以及仿生机器人，小米凭借扎实的技术、工程、市场能力在构建不断延展的科技场景，围绕人的生活和工作，更好为人服务，更紧密连接人和万物，形成不断进化的小米科技生态，有望在人形机器人领域大放异彩。
从技术方面来看，CyberOne人形机器人是小米“科技生态”自然进化而来的产物，也是小米科技生态的代言人，而就产业链的发展来看，CyberOne人形机器人开启了整个产业的快速发展过程,这个剑指万亿的赛道,预计将会迎来一场旷日持久的赛跑。（LZC）
资料来源：中国人形机器人行业发展现状研究与未来投资调研报告（2022-2029年）
