分析丨人形机器人专利领先,何时出现下一个[比亚迪]?

原创 AI芯天下 2023-12-08 20:30

·聚焦:人工智能、芯片等行业

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前言
中国的新能源汽车能够从落后走向追赶,其中一个重要的风向标,就在于技术专利数。硬科技领域没有捷径,专利是一个行业技术能力最直接的展示。


作者 | 方文三
图片来源 |  网 络 

人形机器人专利国内企业处于领先


2023年以来,国内企业在人形机器人领域的布局明显增多,尤其是在技术专利方面。


人民网研究院发布《人形机器人技术专利报告》显示,中国是全球申请人形机器人技术专利最多的国家,累计申请数量已达6618件,实现了全面领跑。


在本体结构和驱动控制的专利申请数量上,优必选科技都排在了中国第一、全球第二的位置在智能感知方面,也排在世界前列,这三个领域正是世界人形机器人专利最集中的领域。


在企业外,如清华大学、北京理工大学、之江实验室等高校及科研机构,同样在近年的人形机器人技术专利申请活跃度上位居全球前列。


同时,清华大学也在本体结构和驱动控制技术专利上位居世界前列。


核心零部件方面,国产品牌市占率也在快速提升。包括双环传动、绿的谐波等公司研发的减速器,市场份额也在上升。


中国的机器人产业虽然和美国、日本相比起步较晚,但我们具有后发优势,整个产业链比较全,很多核心元器件在国内都有较好的供应商。



近十年具有[里程碑]意义的政策文件

2016年,我国发布了第一部完全针对机器人产业发展的政策《机器人产业发展规划(2016-2020年》。


2021年12月,工信部、国家发改委、科技部等15个部门联合印发了《[十四五]机器人产业发展规划》。


2023年1月,工信部等十七个部门联合发布了《[机器人+]应用行动实施方案》。


今年11月2日,工信部印发了《人形机器人创新发展指导意见》,首次在官方层面对中国人形机器人的技术准备,应用场景,发展目标,发展时间表和产业配套等信息。


同时,还号召产业、金融资本积极参与,为人形机器人在中国的落地、发展与壮大构建良好的产学融循环体系。


提出到2025年,我国人形机器人创新体系初步建立;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。


当中提到:人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。


11月21日,人形机器人标准化工作组在北京宣布成立,将有助于加强人形机器人领域标准研究布局,促进人形机器人产业链的发展。


从产业应用的角度来看,我国的人形机器人产业具有一定的基础,与其他国家的人形机器人技术和应用方面不存在明显的代际差异。



国内企业新品已全面亮相


2023年9月,傅利叶智能在上海宣布第一代通用人形机器人GR-1正式开启预售,标志着国产人形机器人量产的第一枪已经打响,我国率先突破了从0到1的阶段。


GR-1人形机器人具有卓越的高度仿生躯干构型以及拟人化的运动控制能力。


该机器人全身共有44个自由度,其中包括头部3个、腰部3个、手臂7*2个、腿部6*2个以及手部6*2个,其灵活程度在国内处于领先水平。


GR-1在硬件方面的另一大特点是采用了全自研一体化执行器,其最大关节峰值扭矩高达230NM。



今年12月,深圳市优必选科技股份有限公司通过了聆讯,准备在港交所上市。


早在今年1月,优必选便已递交了招股书,此次更新招股书冲击资本市场,预示着其离“人形机器人第一股”又近了一步。


目前,优必选科技正在与国内智能制造头部企业以及高端智能装备解决方案企业探索人形机器人在新能源汽车、3C电子、智慧物流等工业场景的应用。


优必选科技已经布局了人形机器人全栈式技术,包括机器人运动规划和控制技术、伺服驱动器、计算机视觉及语音交互技术、SLAM 及自主技术、视觉伺服操作及人机交互、机器人操作系统应用框架ROSA。


此外,优必选科技是世界上少有的可以完成从小扭矩到大扭矩(扭矩从0.2Nm 到200Nm)伺服驱动器批量生产的公司之一。



今年12月,乐聚高动态人形机器人KUAVO(中文名[夸父])正式发布,这款机器人可搭载开源鸿蒙系统,现已进入全面量产阶段。


全身拥有26个自由度。其步速最高可达4.6km/h,并能够实现快速连续跳跃,高度超过20CM。


乐聚围绕高运动性能、低成本的需求进行了专项研究,并在机器人核心零部件、运控算法等关键技术上取得了突破。


智元科技目标聚焦于工业制造领域,特别是3C制造和汽车制造,并计划在2024年下半年实现商业化落地。


其致力于将机器人成本控制在20万元以内,这一成本大幅低于其他已公开大致成本信息的厂商,与特斯拉期望的价位目标相近。


自2023年2月末成立以来,智元已完成四轮融资,并被百度和比亚迪看好,二者分别于A+轮和A++轮参与投资。


宇树科技人形机器人Unitree H1能够以超过每秒1.5米的速度行走,即便被人类用脚踢踹,也能维持平衡。


宇树科技的产业化思路和智元类似,从工业制造逐步深入消费市场。但眼下,宇树科技把人形机器人前期市场重心放在科研教育场景。



而大厂和车企入局人形机器人的策略不一,有的专注于自研,有的仅是投资,还有的自研与投资[两手抓]。


人形机器人跟新能源汽车,共用了许多相似的供应链,比如电池、芯片、传感器、自动驾驶等,可以实现供应链迁移。


在2022年8月,小米公司成功推出了旗下首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne(铁大),该项成果标志着小米公司在机器人领域的实力进一步提升。


CyberOne作为一款全尺寸人形仿生机器人,其单台造价高达60万元-70万元,然而,目前尚未量产。


尽管如此,小米公司自2020年开始便着手人形机器人的探索,并逐步搭建了数百人的机器人研发体系,从智能制造领域切入人形机器人赛道。



今年10月的科大讯飞推出旗下的人形机器人产品。和宇树科技合作研发,科大讯飞将以人形机器人为牵引,推进[视觉-语言-动作]多模态具身智能大模型。


科大讯飞正在和苏州一家人形机器人公司对接,计划将旗下的星火大模型接入对方的机器人[大脑]。


国内已经初步具备了人形机器人完整产业链的制造优势,并在人形机器人的核心零部件,如减速器、伺服电机、控制器等方面进行了探索。


此外,国内也涌现出一批专门针对人形机器人零部件研发的机器人企业,例如南方精工、力星股份、鼎智科技、秦川机床等。



量产阶段下的成本难题


人形机器人的大规模商业化进程,面临着诸多挑战。在此过程中,必须通过三道关键考验:供应链降本、技术创新以及痛点场景理解。


这些关卡对于企业的软硬件综合实力和产业链的整合能力都提出了严格的要求。


首先,从硬件角度来看,高效、大批量地生产零部件和结构件是人形机器人企业的首要任务。


然而,目前人形机器人核心零部件的采购主要以企业单独集采为主,这直接导致了成本的居高不下。


据相关研究机构指出,仅包括几个重要整体硬件的人形机器人,总价值量就高达10万元/台。


此外,开发和整合的难度较大,尤其在量产规模较低的情况下,研发公摊成本很难被覆盖,这进一步增加了20-30万元/台的隐形成本。


这些成本要素的叠加使得一家企业想要实现人形机器人的量产化,不仅需要具备较为充足的资金和较为稳定的零部件供应链。


还需要合理控制人员投入、货量和款期,以避免技术快速升级带来的产品积压风险。



出现人形机器人领域的“比亚迪”


未来,中国人形机器人产业的发展趋势将主要表现在以下方面:


①技术的不断创新和提升,人形机器人的机械结构、控制系统、传感器、人机交互等方面的技术不断成熟和完善,智能化和实用性有了重大突破。


②人形机器人的应用领域将不断拓展,在工业生产、医疗护理、军事领域等也会有更广阔的应用前景。


③人形机器人的设计和制造技术将逐渐国产化。


科技创新的道路从未是坦途,尽管取得了重要进展,但是如何将这些创新成果转化为产业优势,如何孕育出具有全球竞争力的科技企业,这样的问题依然摆在国内企业面前。


人们期待着会有一天,能够在机器人领域看到一个新的[比亚迪]崛起,一个能够代表国产科技力量,与国际巨头们抗衡的强大品牌。


在当今快速发展的科技领域,中国具备了发展出下一个[比亚迪]的潜力。


国内企业在技术研发、产业升级、品牌建设等方面进行了大量投入,正不断缩小与世界领先企业的差距。


国内人形机器人专利的领先地位为中国在这一领域的发展奠定了良好的基础。


尽管要诞生出下一个[比亚迪]还需要一段时间,但已具备了实现这一目标的潜力和条件。



结尾:


在政府产业政策和资本的双重支持下,我国众多企业正积极进军人形机器人市场。预计至2030年,该市场规模将达到万亿级别。


如果能够抓住这一历史机遇,持续进行技术创新并加强生态建设,我国品牌将有望在行业发展进程中稳固自身地位。


部分资料参考:极客公园:《从追赶者到引领者,人形机器人能否走出下一个「比亚迪」?》,财经E法:《竞逐人形机器人风口,仍是烧钱的游戏》,雷锋网:《优必选即将上市,人形机器人行业前景几何?》,机器人大讲堂:《专利数量8年增长25倍 从追赶到领先 中国人形机器人进入发展[黄金期]》

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