人形機(jī)器人,又稱(chēng)仿人機(jī)器人或類(lèi)人機(jī)器人,指具有人的形態(tài)和功能的機(jī)器人,具有擬人的肢體、運(yùn)動(dòng)與作業(yè)技能,以及感知、學(xué)習(xí)和認(rèn)知能力。
早稻田大學(xué)研制的WABOT-1于1967年誕生。本田技研工業(yè)的人形機(jī)器人ASIMO在2000年推出,能夠?qū)崿F(xiàn)0-6km/h的行走速。波士頓動(dòng)力公司Atlas機(jī)器人2009年問(wèn)世,原型機(jī)于2013年7月向公眾公開(kāi)。2022年10月1日,人形機(jī)器人擎天柱optimus原型機(jī)正式亮相。特斯拉展示了人形機(jī)器人在汽車(chē)工廠搬運(yùn)箱、澆水植物、移動(dòng)金屬棒的視頻。2023年11月,工信部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》指出,加強(qiáng)安全治理能力,提升人形機(jī)器人功能安全性能,確保相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品對(duì)人和環(huán)境友好。2025年2月22日,全球首個(gè)“城市級(jí)”人形機(jī)器人仿真訓(xùn)練平臺(tái)升級(jí)版在上海發(fā)布。截至2025年4月,全球人形機(jī)器人本體企業(yè)數(shù)量已超300家,中國(guó)企業(yè)數(shù)量過(guò)150 家。2025年9月9日,工信部稱(chēng)中國(guó)具備從關(guān)鍵芯片、部組件,到整機(jī)的人形機(jī)器人全鏈智能制造能力。2026年3月,國(guó)際研究機(jī)構(gòu)奧姆迪亞公司(Omdia)公布的數(shù)據(jù)顯示,2025年,全球人形機(jī)器人出貨1.3萬(wàn)臺(tái),中國(guó)占據(jù)90%份額,并包攬了出貨量榜單的前六名。
歷史發(fā)展
初步行走階段
人形機(jī)器人的發(fā)展史可追溯到15世紀(jì)的列奧納多·達(dá)·芬奇時(shí)代,現(xiàn)代意義上的人形機(jī)器人研制源自20世紀(jì)上半葉的美國(guó),但真正深入的研究則始于20世紀(jì)60年代。早稻田大學(xué)研制的WABOT-1于1967年誕生,該機(jī)器人高約2m,重160kg,配備肢體控制系統(tǒng)、視覺(jué)系統(tǒng)和語(yǔ)音交互系統(tǒng),擁有仿人雙手和雙腿,全身共26個(gè)關(guān)節(jié),胸部裝有兩個(gè)攝像頭,手部裝有觸覺(jué)傳感器。盡管WABOT-1的行動(dòng)能力僅相當(dāng)于一歲多的嬰兒,但它的問(wèn)世代表人類(lèi)已初步實(shí)現(xiàn)全尺寸人形機(jī)器人雙足行走,意義重大。其主要?jiǎng)?chuàng)造者加藤一郎被譽(yù)為“世界仿人機(jī)器人之父”。
能力破冰時(shí)期
本田技研工業(yè)的人形機(jī)器人ASIMO在2000年推出,能夠?qū)崿F(xiàn)0-6km/h的行走速度,可實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)下一個(gè)動(dòng)作并提前改變自身重心,還能與人握手、向人揮手,隨音樂(lè)起舞等。該款機(jī)器人多年來(lái)歷經(jīng)數(shù)次迭代,最后一代具備多種綜合能力,如可利用傳感器避障、預(yù)先設(shè)定動(dòng)作、依據(jù)人類(lèi)聲音和手勢(shì)等指令采取相應(yīng)動(dòng)作、進(jìn)行基礎(chǔ)的記憶與辨識(shí)等。國(guó)防科技大學(xué)于2001年12月獨(dú)立研制出中國(guó)第一臺(tái)仿人機(jī)器人。
技術(shù)突破發(fā)展階段
波士頓動(dòng)力公司Atlas機(jī)器人2009年問(wèn)世,原型機(jī)于2013年7月向公眾公開(kāi)。Atlas采用液壓驅(qū)動(dòng)電液混合模式,融合了光學(xué)雷達(dá)、激光測(cè)距儀、TOF深度傳感器等設(shè)備的技術(shù)能力。經(jīng)過(guò)幾次優(yōu)化,目前的Atlas通過(guò)RGB攝像頭和TOF深度傳感器獲取環(huán)境信息,利用模型預(yù)測(cè)控制器技術(shù)(MPC)跟蹤動(dòng)作、調(diào)整發(fā)力和姿勢(shì)動(dòng)作等,在28個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)器的推動(dòng)下可在復(fù)雜障礙環(huán)境內(nèi)做出跳躍、翻滾、小跑、三級(jí)跳等一系列高難度動(dòng)作。
產(chǎn)業(yè)化落地階段
截至2023年,特斯拉optimus機(jī)器人是人形機(jī)器人最前沿的代表之一。Optimus出現(xiàn)的意義不僅在于其具備精確把控動(dòng)作力度、看路記路、根據(jù)人類(lèi)動(dòng)作范例進(jìn)行端到端動(dòng)作操控等驚人能力,更在于其與遍布全球道路、擁有大量數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的特斯拉汽車(chē)共享神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(NN),且二者安裝了相同的完全無(wú)人駕駛系統(tǒng)(Full Self-Driving,F(xiàn)SD)。FSD包含多個(gè)傳感器、計(jì)算機(jī)、人工智能技術(shù)和算法,以及導(dǎo)航和地圖數(shù)據(jù)等,幫助汽車(chē)和機(jī)器人在各類(lèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)感知、決策和行動(dòng)。特斯拉依托在汽車(chē)領(lǐng)域的技術(shù)、品牌及市場(chǎng)積累,將通用能力(尤其是頂層數(shù)據(jù)與技術(shù)開(kāi)發(fā)方面的突破)遷移至機(jī)器人領(lǐng)域。從長(zhǎng)期發(fā)展角度看,這一遷移有助于降低人形機(jī)器人的成本。此外,相較于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,真實(shí)應(yīng)用場(chǎng)景中的問(wèn)題解決效率顯著提升(例如實(shí)驗(yàn)室需約一個(gè)月解決的問(wèn)題,在真實(shí)場(chǎng)景中僅需數(shù)天),從而為技術(shù)優(yōu)化提供了高質(zhì)量的數(shù)據(jù)支撐。用埃隆·馬斯克的話說(shuō),自動(dòng)駕駛的本質(zhì)其實(shí)就是機(jī)器人。
2025年2月22日,全球首個(gè)“城市級(jí)”人形機(jī)器人仿真訓(xùn)練平臺(tái)升級(jí)版在上海發(fā)布。該平臺(tái)是全球第一個(gè)完成在可泛化地形和任意地形上實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定站起來(lái)的算法。在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中,平臺(tái)已成功實(shí)現(xiàn)路徑閉環(huán)驗(yàn)證,并向全球開(kāi)發(fā)者開(kāi)放,支持復(fù)雜場(chǎng)景的“一鍵生成”功能。同年3月,廣東越疆機(jī)器人公司推出全球首款全尺寸人形機(jī)器人Dobot Atom。3月26日,在鹽城市舉辦的機(jī)器人LiveApp及整零協(xié)同生態(tài)拓展大會(huì)上,機(jī)器人和國(guó)家級(jí)非遺淮劇演員共同演繹《聲聲慢》。4月29日,人形機(jī)器人場(chǎng)景應(yīng)用聯(lián)盟發(fā)文,據(jù)新戰(zhàn)略人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所統(tǒng)計(jì),截至2024年12月,全球人形機(jī)器人本體企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超220家。其中,中國(guó)企業(yè)超過(guò)110家;美國(guó)企業(yè)占據(jù)20%,超過(guò)45家;日本企業(yè)占據(jù)10%,超過(guò)22家。從企業(yè)屬性來(lái)看,在人形機(jī)器人本體研發(fā)企業(yè)中,成立五年以?xún)?nèi)的初創(chuàng)企業(yè)占比達(dá)到42%,跨界企業(yè)占比11%,涵蓋家電、汽車(chē)、互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域;專(zhuān)業(yè)機(jī)器人企業(yè)占比 38%,而機(jī)器人零部件企業(yè)占比9%。截至2025年4月,全球人形機(jī)器人本體企業(yè)數(shù)量已超300家,中國(guó)企業(yè)數(shù)量過(guò)150 家。
2025年6月8日,中國(guó)人形機(jī)器人挑戰(zhàn)全球最長(zhǎng)貓道,百米高空上演“飛越長(zhǎng)江”。6月9日,國(guó)泰海通發(fā)布研報(bào),軸承作為機(jī)器人關(guān)節(jié)的核心零部件,在人形機(jī)器人行業(yè)不斷發(fā)展下,有望驅(qū)動(dòng)軸承市場(chǎng)規(guī)模迎來(lái)顯著增量。同時(shí),在國(guó)產(chǎn)替代加速推進(jìn)的背景下,布局人形機(jī)器人軸承的相關(guān)企業(yè)及其配套核心加工設(shè)備磨床企業(yè),有望迎來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。9月9日,工信部稱(chēng)中國(guó)已具備從關(guān)鍵芯片、部組件,到整機(jī)的人形機(jī)器人全鏈智能制造能力。
2025年,據(jù)媒體報(bào)道,綜合商社兼松最早會(huì)于2027年在全球首次量產(chǎn)球形齒輪。受托生產(chǎn)這種齒輪的兄弟工業(yè)株式會(huì)社旗下企業(yè)確立了量產(chǎn)工藝,并開(kāi)始著手研發(fā)具體的設(shè)備零部件。球形齒輪的可動(dòng)范圍擴(kuò)大,有望通過(guò)減少零部件數(shù)量來(lái)輕量化和省力化。有可能加快人型機(jī)器人及人造衛(wèi)星的太陽(yáng)能電池板等的進(jìn)化速度。同年,位于西安市的陜西華拓科技有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華拓科技”)在球形齒輪機(jī)器人關(guān)節(jié)方向取得了重大進(jìn)展,他們?cè)谌珖?guó)范圍內(nèi)首次自主設(shè)計(jì)并加工制造出了雙旋轉(zhuǎn)自由度球型齒輪機(jī)器人關(guān)節(jié)核心部件——球形齒輪,這標(biāo)志著擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高度靈活的仿生學(xué)機(jī)器人關(guān)節(jié)將在西安落地。
2026年1月21日,工業(yè)和信息化部副部長(zhǎng)張?jiān)泼髟趪?guó)新辦舉行的新聞發(fā)布會(huì)上介紹,2025年中國(guó)整機(jī)企業(yè)數(shù)量超140家,發(fā)布人形機(jī)器人產(chǎn)品超330款。中國(guó)人形機(jī)器人已從舞臺(tái)、賽場(chǎng)上展示性向家庭和工廠使用性轉(zhuǎn)變。2026年3月,國(guó)際研究機(jī)構(gòu)奧姆迪亞公司(Omdia)公布的數(shù)據(jù)顯示,2025年,全球人形機(jī)器人出貨1.3萬(wàn)臺(tái),中國(guó)占據(jù)90%份額,并包攬了出貨量榜單的前六名。
構(gòu)成要素
現(xiàn)代的人形機(jī)器人一種智能化機(jī)器人,例如ROBOT·X人形機(jī)器人,在機(jī)器的各活動(dòng)關(guān)節(jié)配置有多達(dá)17個(gè)伺服器,具有17個(gè)自由度,特顯靈活,更能完成諸如手臂后擺90度的高難度動(dòng)作。人形機(jī)器人隨音樂(lè)起舞、行走、起臥、武術(shù)表演、翻跟斗等雜技以及各種奧運(yùn)會(huì)競(jìng)賽動(dòng)作。ROBOT·X人形機(jī)器人采用世界著名的日本FUTABA伺服器,具有高扭力、高轉(zhuǎn)速、高穩(wěn)定、反應(yīng)靈敏、無(wú)抖動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)角度大等優(yōu)點(diǎn),超快速高精度金屬齒輪,耐沖擊。
特點(diǎn)
人形機(jī)器人具有強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力、擬人化工作能力和親近感,可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)服務(wù)、救援救災(zāi)等領(lǐng)域。人形機(jī)器人的出現(xiàn)意味著可以取代人類(lèi)從事危險(xiǎn)、重復(fù)和乏味的工作,成為一種多任務(wù)通用型機(jī)器人。人形機(jī)器人技術(shù)的突破帶來(lái)大規(guī)模應(yīng)用,有望解決未來(lái)社會(huì)勞動(dòng)力短缺的難題,并對(duì)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展帶來(lái)顛覆性的影響。
代表性機(jī)器人
NAO Next Gen
作為世界上應(yīng)用最廣泛的新一代可編程仿人機(jī)器人之一,NAO Next Gen由Aldebaran Robotics公司研發(fā)生產(chǎn),為使用者開(kāi)啟了新的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景。該型機(jī)器人具有強(qiáng)大的計(jì)算能力,能夠更出色地完成交互行為,運(yùn)行更加穩(wěn)定,動(dòng)作更加精確流暢,也因此提高了Nao機(jī)器人在研究和教育領(lǐng)域的應(yīng)用能力,擴(kuò)大了Nao的應(yīng)用范圍和使用人群。該款機(jī)器人所采用的新技術(shù)中,值得關(guān)注的是采用了強(qiáng)大的IntelAtom處理器的機(jī)載計(jì)算機(jī),處理器的頻率為1.6Ghz,能出色完成多任務(wù)計(jì)算;兩臺(tái)高清攝像頭可與FPGA連接,同時(shí)接收兩路視頻流,此外,攝像頭的視野感光敏感度也有了很大的提高,即使在照度較低的情況下,也能有效地進(jìn)行人臉及物體識(shí)別。除了硬件的創(chuàng)新之外,NAO Next Gen還配備了名為“Nuance”的新的語(yǔ)音識(shí)別程序,使得語(yǔ)音識(shí)別更快、更可靠。該語(yǔ)音識(shí)別程序與一種新的Microsoft Word spotting功能連接,可以提取并識(shí)別一句句子或者一段對(duì)話中的關(guān)鍵詞。
CyberOne
2022年8月11日,小米分享了在智能機(jī)器人探索方面的最新進(jìn)展,小米首個(gè)全尺寸人形仿生機(jī)器人CyberOne正式亮相。小米全尺寸人形仿生機(jī)器人?CyberOne身高177cm,體重52kg,藝名為“鐵大”。CyberOne的智能與機(jī)械能力,全部由小米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室自研完成。這背后有無(wú)數(shù)的軟件、硬件和算法的開(kāi)發(fā)工作。人形機(jī)器人被認(rèn)為是智能機(jī)器領(lǐng)域,技術(shù)集成度最高、難度最大的挑戰(zhàn),小米還處于剛剛起步的第一階段,Cyberone每天都在學(xué)習(xí)新技能。
通用人形機(jī)器人H1
2023年8月18日,WRC世界機(jī)器人大會(huì)在北京北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)召開(kāi),宇樹(shù)展示了四足機(jī)器人、靈巧機(jī)械臂、4D激光雷達(dá),還發(fā)布了首款“通用人形機(jī)器人H1”。宇樹(shù)的工作人員表示,H1預(yù)計(jì)將在2023年第四季度左右開(kāi)始發(fā)貨,零售價(jià)位將在幾十萬(wàn)人民幣以?xún)?nèi)。宇樹(shù)通用人形機(jī)器人H1關(guān)鍵尺寸為(1520+285)/570/220mm,大腿和小腿長(zhǎng)度400mm×2,手臂總長(zhǎng)338mm×2;關(guān)節(jié)單元極限扭矩:膝關(guān)節(jié)約360N?m、髖關(guān)節(jié)約220N?m、踝關(guān)節(jié)約45N?m、手臂關(guān)節(jié)約75N?m;行走速度大于1.5m/s,潛在運(yùn)動(dòng)能力>5m/s;內(nèi)置15Ah電池,最大電壓67.2V。該機(jī)器人搭載2個(gè)英特爾酷睿i71265U,配備3D激光雷達(dá)+深度相機(jī),還可選配靈巧手。
全尺寸人形機(jī)器人Dobot Atom
2025年3月,廣東越疆機(jī)器人公司推出全球首款全尺寸人形機(jī)器人Dobot Atom,售價(jià)19.9萬(wàn)元起。據(jù)悉,該機(jī)器人身高1.53米,體重62公斤,采用1:1仿人手臂構(gòu)型,可完成電子元件焊接等高精度任務(wù)。其已學(xué)會(huì)使用不同工具完成100多種復(fù)雜靈巧的操作任務(wù),并已與電子制造廠、咖啡奶茶店等開(kāi)展場(chǎng)景合作,按計(jì)劃于2025年年中實(shí)現(xiàn)試產(chǎn)和批量生產(chǎn)。
相關(guān)事件
2025年10月13日,以“工程塑造綠色未來(lái)”為主題的2025年世界工程組織聯(lián)合會(huì)全體大會(huì)暨全球工程大會(huì)在上海開(kāi)幕。由中國(guó)工程院院刊《Engineering(工程)》評(píng)選的“2025全球十大工程成就”在開(kāi)幕式上發(fā)布,人形機(jī)器人在列?!禘ngineering》期刊由中國(guó)工程院與高教社聯(lián)合創(chuàng)辦,肩負(fù)著促進(jìn)工程科技進(jìn)步、引領(lǐng)工程科技創(chuàng)新、弘揚(yáng)工匠精神的使命,致力于建設(shè)世界一流工程科技綜合性權(quán)威期刊,為全球提供高水平工程科技重大創(chuàng)新成果發(fā)布交流平臺(tái)。
參考資料 >
Aldebaran Robotics公司最新款機(jī)器人開(kāi)啟機(jī)器人應(yīng)用新領(lǐng)域.中國(guó)經(jīng)濟(jì)網(wǎng).2023-11-23
重磅!特斯拉人形機(jī)器人擎天柱Optimus原型機(jī)正式亮相!馬斯克:預(yù)計(jì)售價(jià)不到2萬(wàn)美元 .每日經(jīng)濟(jì)新聞.2023-11-23
工信部印發(fā)人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn).法制網(wǎng).2023-11-23
請(qǐng)完成下方驗(yàn)證后繼續(xù)操作.百家號(hào).2025-02-26
請(qǐng)完成下方驗(yàn)證后繼續(xù)操作.百家號(hào).2025-05-01
工信部最新發(fā)聲:中國(guó)具備人形機(jī)器人制造全產(chǎn)業(yè)鏈.抖音短視頻.2025-09-09
尺素金聲|拿下全球90%訂單,中國(guó)人形機(jī)器人快速“上量”靠什么?.百家號(hào).2026-03-03
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人形機(jī)器人或?qū)⑿峦黄?日本全球率先量產(chǎn)球形齒輪,中國(guó)緊跟其后.樞密院十號(hào)-騰訊網(wǎng).2025-09-17
站得住、走得穩(wěn)、跑得快,2025年我國(guó)發(fā)布人形機(jī)器人產(chǎn)品超330款.抖音短視頻.2026-01-21
人形機(jī)器人.OFweek機(jī)器人網(wǎng).2023-11-23
小米 CyberOne 全尺寸仿生機(jī)器人“鐵大”亮相.IT之家.2023-11-23
宇樹(shù)發(fā)布首款“通用人形機(jī)器人 H1”:重約 47Kg,最大關(guān)節(jié)扭矩 360N.m.IT之家.2023-11-23
“2025全球十大工程成就”在上海發(fā)布,DeepSeek、人形機(jī)器人等上榜.上觀新聞-騰訊網(wǎng).2025-10-13