“具身智能”開啟工業新周期,人形機器人邁入實用化臨界點
在數字化轉型與智能化深度融合的2025年,“具身智能”作為AI與物理世界交互的核心,正成為全球科技競爭的戰略焦點。尤其是作為具身智能“最佳試驗場”與“落地關鍵”的人形機器人,正成為推動具身智能技術迭代的核心抓手。
根據高盛預測,到2035年,人形機器人市場規模有望達到1,540億美元。目前,行業達成的普遍共識是2025-2030年,人形機器人將從概念走向現實,推動產業迎來深刻變革。
BOM成本挑戰依然嚴峻
如果將人形機器人與我們人類做一下簡單類比,那么傳感器便是它的“眼睛”,高速連接技術是“神經網絡”,電機執行與控制系統構成“肌肉”,控制與解譯系統則是“大腦”,而人形機器人正是將這些能力濃縮于一身的“超級人類”。
但當前,單臺動輒5萬美金(約合人民幣35萬元)及以上的高昂成本,仍然是人形機器人快速普及的核心瓶頸。成本分析顯示,僅端到端AI軟件、傳感器和芯片、伺服電機和電機驅動器三類,就占據了標準人形機器人近60%的成本。
“消費者很難像購買汽車一樣,單純出于娛樂或興趣而購置一臺人形機器人,何況后期的維護成本也不低。“ADI中國區工業市場總監蔡振宇表示,即便未來人形機器人的成本有望降低,如特斯拉計劃將成本降至2-3萬美元(約15萬人民幣),但要讓用戶在合理的時間內收回成本,人形機器人仍需創造足夠的價值。
這使得工業生產成為當前唯一的現實落點——在自動化精密裝配與操作、質量檢測與維護、廠內物料流轉與管理、倉儲管理與揀選、搬運與裝卸、以及危險作業等場景中,人形機器人開始替代高?;蚋咧貜托匀斯趧?。
但,新的問題也接踵而至。
應用場景單一,行業待破局
“做工1小時,充電半小時”的效率悖論,是當前人形機器人在工廠場景的真實寫照。受限于緊湊的機身設計,其電池容量普遍僅能支撐1.5-2小時作業(極限擴展至22節電池),遠低于人工8小時連續作業能力。若計入充電時間(單次充電30分鐘以上),實際有效工作時間占比不足70%,難以適配流水線的連續生產需求。
另一方面,人形機器人需模仿人類手部20+自由度的靈活運動,實現0.1毫米級精度的抓取、捏取等動作。然而,當人工調試的控制算法在面對不規則物體(如球形、柔性物體)時,力度控制誤差常超10%,導致抓取失敗率高達25%。
工業場景中,機器人依賴單一固定環境(如酒店配送、電梯交互),但在人機共融場景(如協作裝配、復雜地形行走)中,人形機器人就缺乏多模態感知(視覺+力反饋+IMU)的融合方案,障礙物識別與路徑規劃能力薄弱。
而且就場景豐富程度來看,“展示型”場景占比仍然偏高——教育市場(大學、科研機構采購用于編程教學)和展會經濟(迎賓舞蹈、互動表演)貢獻了70%的銷量,單價5-10萬元的入門級產品占據主流,功能局限于揮手、簡單行走等演示,技術附加值低。
蔡振宇認為,當前人形機器人的發展與“10年前的無人機”較為類似——初期以娛樂和展示為主,核心價值待挖掘?;蛘邠Q句話說,用50萬元買一臺只能工作2小時的“機械舞者”,噱頭大于實用。但當成本降至15萬元、續航突破4小時,場景想象空間將被重新定義。
中信建投的測算顯示,15萬元的價格錨點,不僅沖擊著50萬元級的工業機械臂市場,更將打開家庭服務機器人的消費級市場。這種定價不但能夠促使制造業的ROI周期縮短到1.8年,也能讓養老服務場景的滲透率提升到17%。
這其中,新技術突破(如固態電池、AI自主學習算法、標準化環境適配)、成本下降和場景適配,被視作突破“從演示到實用”臨界點的三大核心問題。
開啟工業智能新周期
“無論是人形機器人還是其他形式的具身智能,最終都要解決好以下三方面的問題:最終場景、技術趨勢和算力支持。”英特爾邊緣計算事業部行業解決方案總經理李巖指出,具身智能的核心價值在于“通過感知、分析,將數字世界的AI與物理世界的運動空間連接起來”,其應用場景將從當前的工業搬運、裝配,拓展至物流、教育、養老等領域。未來,以具身智能為基礎的機器人數量會給我們帶來非常大的想象空間。
從技術趨勢看,“大小腦融合”將有望成為具身智能的主流方向——包括CPU/GPU/NPU在內的單芯片(SoC)異構架構將逐步替代雙系統,而特種行業機器人則可通過“主芯片+算力背包”的方式靈活擴展。同時,工業大模型將向“輕量化、場景化”演進,更多機器小模型將在邊緣端部署,實現實時推理與快速響應。
IDC預測,到2028年,中國工業企業AI支出將達到900億人民幣,復合年增長率達37.7%。尤其是在機器視覺、工業控制、工業數字化三大場景中,多款成熟可落地的解決方案正推動技術從實驗室走向產線。
·機器視覺
機器視覺是人工智能落地的排頭兵,以卷積神經網絡(CNN)在分類檢測領域的廣泛應用最具代表性。近年來,隨著大模型的興起,更多AI技術被引入機器視覺領域,例如通過大數據模型生成樣本或檢測異常樣本,從而解決了傳統CNN網絡在面對新問題時需要重新訓練的局限性。
·工業控制
在控制領域,以往多采用經典算法控制,但近兩年無論是機器人的運動控制還是其他傳統的控制器,強化學習也正逐步成為部署方向。換句話說,大語言模型與強化學習的引入改變了軟PLC代碼開發模式。
·工業數字化
RAG(檢索增強生成)方案是使大語言模型在行業專業場景中應用的低成本、快速實現途徑,因為它不涉及模型的重新訓練或參數微調,而是通過整理現有語義資料并輸入大模型,以實現行業內的應用。當前,很多頭部企業在排產優化、運維等方面都采用RAG技術降本增效,并取得了顯著進展。
在工業智能化進程中,“算力適配場景”始終是核心命題——不同工業場景對實時性、功耗、成本的差異化需求,要求芯片廠商能夠提供從邊緣到云端的全維度解決方案。“我們解決的不是簡單的搬運、運轉,而是需要靈活響應、快速響應,要能夠更好的跟產線的柔性生產耦合,包括自動避障、場景路線規劃。”富臨精工副董事長李鵬程說。
這意味著,當前無論是工業AI還是具身智能,全行業都更加渴望從“技術可行”邁向“經濟可行”,更愿意聚焦解決實際落地痛點,而非單純追求技術炫技。