智東西（公眾號(hào)：zhidxcom）
作者 |徐珊
編輯 | 云鵬
如果你有一臺(tái)人形機(jī)器人，你想要它擁有哪些功能？
是陪小孩讀書、幫你打掃房間、還是和你一起打籃球……近年來，人形機(jī)器人已然成為了前沿科技的代名詞之一，不少人也通過人形機(jī)器人能提供的不同功能，開啟對(duì)未來科技生活的諸多暢想。
熱潮之下，國(guó)家政策同樣助推著我國(guó)人形機(jī)器人賽道高速發(fā)展。10月20日，工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》，提到人形機(jī)器人有望成為繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車后的顛覆性產(chǎn)品，將深刻變革人類生產(chǎn)生活方式，重塑全球產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。國(guó)際投資公司高盛則預(yù)測(cè)，2035年人形機(jī)器人市場(chǎng)或?qū)⑦_(dá)到1540億美元。
▲《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》通知（圖源：工信部官網(wǎng)）
在這場(chǎng)千億級(jí)賽道的競(jìng)爭(zhēng)中，技術(shù)創(chuàng)新無疑是國(guó)內(nèi)外人形機(jī)器人賽道玩家們?nèi)俚年P(guān)鍵。11月27日，人民網(wǎng)研究院發(fā)布《人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告》，報(bào)告指出我國(guó)已經(jīng)在人形機(jī)器人有效專利申請(qǐng)數(shù)、專利申請(qǐng)數(shù)量等多方面實(shí)現(xiàn)了從落后到領(lǐng)跑，成為全球第一梯隊(duì)。其中，中國(guó)企業(yè)優(yōu)必選以763件人形機(jī)器人有效專利申請(qǐng)數(shù)排名全球第一。
在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)里，中國(guó)正建立起一條技術(shù)護(hù)城河。
一、躋身全球第一梯隊(duì)，中國(guó)成人形機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新“主力軍”
人形機(jī)器人的靈感來源是人類身體，人們通過機(jī)械構(gòu)造，為機(jī)器人打造類似人類的雙足、雙臂等結(jié)構(gòu)，從而幫助其實(shí)現(xiàn)感知環(huán)境、雙足行走、使用工具、行為交互等一系列功能。
想要打造一個(gè)人形機(jī)器人并非易事，其中，就單讓人形機(jī)器人靈活走動(dòng)這個(gè)小目標(biāo)，研發(fā)人員們從1969年開始摸索，到2020年小有進(jìn)展，就耗費(fèi)了近50年時(shí)間。
▲各國(guó)申請(qǐng)人專利申請(qǐng)趨勢(shì)（圖源：《人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告》）
在人形機(jī)器人的創(chuàng)新研發(fā)方面，研發(fā)人形機(jī)器人的主力隊(duì)伍也在不斷更換。2014年以前，日本和韓國(guó)的人形機(jī)器人專利占據(jù)全球?qū)＠暾?qǐng)的主要地位，專利申請(qǐng)人多數(shù)來自索尼、三星、本田等企業(yè)。但從2014年到2022年，當(dāng)國(guó)內(nèi)企業(yè)如優(yōu)必選，以及清華大學(xué)、浙江大學(xué)等高校研究機(jī)構(gòu)加入后，中國(guó)人形機(jī)器人專利申請(qǐng)數(shù)迅猛增長(zhǎng)，一舉超越日本和韓國(guó)，中國(guó)也成為了當(dāng)前人形機(jī)器人賽道研發(fā)創(chuàng)新的主力軍。
目前，中國(guó)人形機(jī)器人的專利申請(qǐng)人總專利數(shù)超過6000件，有效專利占比47%。同時(shí)，報(bào)告顯示，現(xiàn)階段中國(guó)人形機(jī)器人專利申請(qǐng)數(shù)居全球第一，有效發(fā)明專利數(shù)全球第二。其中，本田、優(yōu)必癬三星有效發(fā)明專利持有量均在在400件以上，位居前三名，屬于本領(lǐng)域申請(qǐng)人第一梯隊(duì)。
▲主要申請(qǐng)人有效發(fā)明專利數(shù)排名（圖源：《人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告》）
盡管中國(guó)的人形機(jī)器人專利申請(qǐng)數(shù)已經(jīng)位居全球前列，但中國(guó)并未呈現(xiàn)壟斷態(tài)勢(shì)，中國(guó)專利申請(qǐng)數(shù)量多但申請(qǐng)人平均件數(shù)少，這也意味著中國(guó)專利集中度低，相較于日本、韓國(guó)高度壟斷市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人創(chuàng)新市場(chǎng)更具有活力。
而在專利申請(qǐng)領(lǐng)域方向，我們可以看到人形機(jī)器人的本體結(jié)構(gòu)、智能感知、驅(qū)動(dòng)控制等方向技術(shù)創(chuàng)新收獲頗豐。具體而言，在本體結(jié)構(gòu)上，人們一直堅(jiān)持不斷的優(yōu)化機(jī)器人的手臂、腿部、足部以及關(guān)節(jié)處，而在驅(qū)動(dòng)控制方向的優(yōu)化則聚焦在步態(tài)控制方向以及手臂運(yùn)動(dòng)控制方向兩大方向。
從全球人形機(jī)器人專利布局分布，主要申請(qǐng)人情況，以及市場(chǎng)創(chuàng)新活力等方向，我們可以看到中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)正在逐漸擴(kuò)大，來自企業(yè)、院校機(jī)構(gòu)、研究所等不同類型的玩家都迅速國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人市場(chǎng)走向成熟，同時(shí)，中國(guó)人形機(jī)器人在技術(shù)領(lǐng)域的投入，以及產(chǎn)出成果已經(jīng)逐漸追上全球第一梯隊(duì)，成人形機(jī)器人創(chuàng)新的“主力軍”。
二、每年申報(bào)
200+
人形機(jī)器人
專利
，
率先
實(shí)現(xiàn)人形
機(jī)器人
商業(yè)化
在全球人形機(jī)器人賽道中，有一家中國(guó)企業(yè)見證了中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)崛起的全部歷程。根據(jù)報(bào)告，優(yōu)必選是全球范圍內(nèi)持有有效人形機(jī)器人技術(shù)專利數(shù)量最多的企業(yè)，其所持有的有效專利數(shù)量達(dá)763件；在有效發(fā)明專利維度，也以476件位居中國(guó)第一、全球第二。同時(shí)，在人形機(jī)器人技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)來看，優(yōu)必選近五年年均申請(qǐng)專利數(shù)量接近200件，多于本田、豐田、波士頓動(dòng)力等企業(yè)，位居全球第一。
▲人形機(jī)器人有效技術(shù)專利數(shù)量概覽（圖源：《人形機(jī)器人技術(shù)專利分析報(bào)告》）
就在今天，優(yōu)必選通過港交所聆訊，即將成為“人形機(jī)器人第一股”。其披露的招股書顯示，優(yōu)必選是全球人形機(jī)器人及機(jī)器人解決方案產(chǎn)業(yè)的極少數(shù)市場(chǎng)參與者之一。在全球人形機(jī)器人尚處于技術(shù)探索和發(fā)展的早期階段，優(yōu)必選人形機(jī)器人率先實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。這背后離不開長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)積累。
數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，優(yōu)必選2012年成立開始研發(fā)人形機(jī)器人，從2013年開始就申請(qǐng)人形機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)的專利，專利范圍覆蓋廣泛，涉及本體結(jié)構(gòu)、智能感知、驅(qū)動(dòng)控制等多個(gè)方面。2017年以后，優(yōu)必選基本上每年都將申請(qǐng)200件以上有關(guān)人形機(jī)器人的專利。股書顯示，2020年-2022年期間，優(yōu)必選研發(fā)開支平均占年收入的比重超過50%。
優(yōu)必選的技術(shù)創(chuàng)新也切實(shí)體現(xiàn)在其產(chǎn)品上，從2012年研發(fā)小型人形機(jī)器人起步，到2016年研發(fā)大型人形機(jī)器人Walker，優(yōu)必選已經(jīng)對(duì)Walker進(jìn)行了四次迭代。目前Walker也是中國(guó)首款實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的大型人形機(jī)器人，在迪拜世博會(huì)中國(guó)館、中科館、成都大運(yùn)會(huì)閉幕式、沙特NEOM新未來城等場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用。
▲優(yōu)必選人形機(jī)器人發(fā)展歷程（圖源：優(yōu)必選）
優(yōu)必選最新的招股書顯示，2022年人形機(jī)器人業(yè)務(wù)貢獻(xiàn)了5184萬元的收入，同比增長(zhǎng)三倍有余，占公司總體收入額5.1%，相較于2020年、2021年均有大幅提升。2023年首六個(gè)月則貢獻(xiàn)了724萬元收入，比上一年同期數(shù)據(jù)有顯著增加，對(duì)公司營(yíng)業(yè)收入的貢獻(xiàn)在持續(xù)增加，得益于人形機(jī)器人較高的技術(shù)壁壘，人形機(jī)器人相關(guān)業(yè)務(wù)在2022年及2023年首六個(gè)月均保持50%以上的毛利率。
為了更好地打造人形機(jī)器人，優(yōu)必選進(jìn)行了全棧式技術(shù)布局。招股書披露，優(yōu)必選布局了機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制、伺服驅(qū)動(dòng)器、計(jì)算機(jī)視覺和語音交互、SLAM及自主導(dǎo)航技術(shù)、視覺伺服操作和人機(jī)交互以及機(jī)器人操作系統(tǒng)應(yīng)用框架ROSA等全棧式核心技術(shù)。
▲人形機(jī)器人相關(guān)技術(shù)（圖源：優(yōu)必選官網(wǎng)）
在人形機(jī)器人的零部件伺服驅(qū)動(dòng)器方面，優(yōu)必選不但能夠?qū)⒍嘞盗兴欧?qū)動(dòng)器量產(chǎn)，并應(yīng)用到實(shí)際產(chǎn)品中。根據(jù)弗若斯特沙利文的報(bào)告，優(yōu)必選是全球首家完成小扭矩到大扭矩（扭矩從0.2Nm到200Nm）伺服驅(qū)動(dòng)器批量生產(chǎn)的公司，也是全球首批在消費(fèi)市場(chǎng)將配備多個(gè)伺服驅(qū)動(dòng)器的多關(guān)節(jié)服務(wù)機(jī)器人商業(yè)化的公司之一。
今年，AI大模型技術(shù)的進(jìn)步，加速了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在世界機(jī)器人大會(huì)上，優(yōu)必選展示了自研的“人形機(jī)器人多模態(tài)交互系統(tǒng)”，接入AI大模型，該系統(tǒng)通過解析人形機(jī)器人的多模態(tài)數(shù)據(jù)，可以提升人形機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下自主決策能力，幫助其成為人類得力助手。
“目前，人形機(jī)器人和大模型的結(jié)合，就將AI推上了‘具身智能’的新階段接入該系統(tǒng)后，人形機(jī)器人在復(fù)雜動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中執(zhí)行任務(wù)的自主性將大大提升。”優(yōu)必選相關(guān)負(fù)責(zé)人說，“這一系統(tǒng)讓在人形機(jī)器人和大模型結(jié)合之后，將會(huì)延伸人形機(jī)器人的工作價(jià)值，（機(jī)器人）不僅僅會(huì)提供更多的勞動(dòng)力價(jià)值，也會(huì)提供更多情感交互的價(jià)值。人形機(jī)器人具備了更強(qiáng)的智能化和泛化能力，能夠提升人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用范圍，加速產(chǎn)業(yè)化落地。”
三、
天時(shí)、地利、人和
，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)
迎來曙光
和芯片、新能源汽車等高科技產(chǎn)業(yè)類似，人形機(jī)器人也不是一個(gè)可以速成的行業(yè)，需要長(zhǎng)期持續(xù)投入核心技術(shù)研發(fā)，才能在行業(yè)爆發(fā)時(shí)占據(jù)有利市場(chǎng)地位。而經(jīng)過幾十年的探索，當(dāng)下，人形機(jī)器人或許迎來了天時(shí)、地利、人和的發(fā)展環(huán)境。
弗若斯特沙利文預(yù)測(cè)，雖然目前全球人形機(jī)器人行業(yè)仍處于早期階段，市場(chǎng)參與者較少，且應(yīng)用場(chǎng)景有限。然而，在未來幾年，該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步以及不斷增長(zhǎng)的研發(fā)投入將進(jìn)一步推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人的需求及人形機(jī)器人的商業(yè)化。預(yù)計(jì)全球人形機(jī)器人市場(chǎng)到2026年市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到80億美元，占全球智能服務(wù)機(jī)器人解決方案產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模的11.8%。
高盛認(rèn)為，預(yù)計(jì)到2035年，在藍(lán)海市場(chǎng)情景下，人形機(jī)器人市場(chǎng)能夠達(dá)到1540億美元的規(guī)模，接近截至2021年全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)以及全球智能手機(jī)市場(chǎng)的三分之一。
馬斯克對(duì)于人形機(jī)器人市場(chǎng)前景的預(yù)測(cè)則更為具體。在特斯拉2023年股東大會(huì)上，馬斯克表示人形機(jī)器人是一個(gè)比電動(dòng)汽車更具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌?chǎng)，未來人形機(jī)器人和人類的比例是二比一，那意味著人形機(jī)器人的需求高達(dá)200億臺(tái)。
面對(duì)巨大的市場(chǎng)前景，中國(guó)以及全球的科技巨頭和創(chuàng)業(yè)公司已經(jīng)跑步入場(chǎng)，共同押注人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。比如Open AI、亞馬遜、三星等已經(jīng)通過投資布局人形機(jī)器人，特斯拉、戴森、小米、小鵬等下場(chǎng)研發(fā)人形機(jī)器人。近期，國(guó)外的人形機(jī)器人創(chuàng)業(yè)公司Figure完成7000萬美元A輪融資，國(guó)內(nèi)創(chuàng)業(yè)公司智元人形機(jī)器人一出場(chǎng)就獲比亞迪、百度、高瓴等機(jī)構(gòu)的投資。
針對(duì)人形機(jī)器人未來的商業(yè)化應(yīng)用場(chǎng)景，優(yōu)必選創(chuàng)始人、董事長(zhǎng)兼CEO周劍在世界機(jī)器人大會(huì)演講時(shí)提到，優(yōu)必選主要深耕人形機(jī)器人的三大應(yīng)用場(chǎng)景，包括工業(yè)制造、商用服務(wù)和家庭陪伴。其中，智能制造將成為人形機(jī)器人首個(gè)大規(guī)模應(yīng)用的領(lǐng)域，人形機(jī)器人將重新定義AI時(shí)代的工人，把人從重復(fù)性的勞動(dòng)中解脫出來。
為了加快人形機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，優(yōu)必選在工廠實(shí)地進(jìn)行了產(chǎn)品測(cè)試，今年還新研發(fā)了應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的人形機(jī)器人WalkerS，并與國(guó)內(nèi)多家新能源汽車頭部企業(yè)以及高端智能裝備解決方案企業(yè)合作，探索人形機(jī)器人在新能源汽車、3C電子、智慧物流等工業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用，分階段實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人在制造業(yè)場(chǎng)景中的應(yīng)用。
▲優(yōu)必選科技人形機(jī)器人在工廠（圖源：優(yōu)必選科技）
值得注意的是，在優(yōu)必選之外，特斯拉和小米也把工業(yè)制造作為了其人形機(jī)器人產(chǎn)品落地的首要場(chǎng)景之一。馬斯克此前提到，特斯拉人形機(jī)器人Optimus的應(yīng)用場(chǎng)景未來會(huì)涉及工業(yè)生產(chǎn)，由人形機(jī)器人全程接管汽車生產(chǎn)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)真正的無人生產(chǎn)。小米也透露，未來，小米的仿人機(jī)器人將融入小米制造、智能制造多個(gè)場(chǎng)景來做產(chǎn)業(yè)驗(yàn)證。
11月2日，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心有限公司在經(jīng)開區(qū)機(jī)器人創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)園正式成立，擬開展通用人形機(jī)器人本體原型、人形機(jī)器人通用大模型等5大重點(diǎn)任務(wù)攻關(guān)。這是全國(guó)首家省級(jí)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心，北京小米機(jī)器人技術(shù)有限公司、北京優(yōu)必選智能機(jī)器人有限公司、北京京城機(jī)電產(chǎn)業(yè)投資有限公司共同持股，法定代表人為優(yōu)必選CTO熊友軍。優(yōu)必選等企業(yè)作為人形機(jī)器人“國(guó)家隊(duì)”，在技術(shù)攻堅(jiān)、應(yīng)用拓展方面有望獲得更多的發(fā)展機(jī)遇。
結(jié)語：走進(jìn)第一梯隊(duì)，
中國(guó)人形機(jī)器人
產(chǎn)業(yè)未來可期
中國(guó)人形機(jī)器人技術(shù)專利從落后，到跟跑，再到領(lǐng)跑的背后，是多家企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)及高校在背后對(duì)相關(guān)技術(shù)的持續(xù)投入。
無論如何，從技術(shù)專利的積累上可以看出，在這次人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，中國(guó)已經(jīng)開了個(gè)好頭。
就像中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副秘書長(zhǎng)陳丹在報(bào)告中表示，隨著國(guó)家對(duì)于人形機(jī)器人支持力度的不斷提升，中國(guó)人形機(jī)器人發(fā)展將進(jìn)入快車道，我國(guó)企業(yè)應(yīng)牢牢把握戰(zhàn)略機(jī)遇，積極搶占技術(shù)創(chuàng)新高地，打通產(chǎn)業(yè)鏈條關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，推動(dòng)中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，將人形機(jī)器人塑造為國(guó)際上閃亮的“中國(guó)名片”，打造經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新引擎，助推經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。
中國(guó)人形機(jī)器人能在這個(gè)未來龐大的市場(chǎng)中占據(jù)多少份額，還有不確定性，但我們可以確定的是，人形機(jī)器人商業(yè)化時(shí)代已經(jīng)到來，好戲才剛剛開始。
