2025-09-25
分享到
具身大模型持续突破感知-决策-执行闭环技术瓶颈,海外人形机器人在工业制造、物流分拣、家庭服务等核心场景落地加速。我们认为海外人形机器人产业已迈入智能化发展的新阶段,技术研发、量产落地及商业应用等多维度迎来跨越式发展。
特斯拉Optimus研发进展迅速,软件与硬件端同步突破。软件端,2024年特斯拉Optimus已具备上肢重物搬运、动态抓握,以及下肢复杂地形自主运动能力,预计2025年将进一步优化崎岖地形步态、速度响应及跌倒恢复功能,未来有望依托算力优势加速逼近人类运动水平;
硬件端,Optimus3将在2025年底推出,并在2026年开始量产,搭载22自由度灵巧手(预计采用微型丝杠+腱绳传动),预计采用轻量化解决方案。
马斯克表示,Optimus设计持续演进,特斯拉将以最快速度来扩大Optimus的生产规模,预计在5年内实现年产100万台的目标。Optimus3拥有精妙绝伦的设计,将成为特斯拉史上最畅销的产品。马斯克预估Optimus售价在2-3万美元,关注强降本诉求之下高壁垒、高价值量环节的国产替代机遇。
1)FigureAI:推出首个人形VLA模型Helix,开启双机协作新时代;发布BotQ人形机器人工厂,成为全球融资最多、估值最高的人形机器人初创企业;
2)BostonDynamics:深耕机器人领域四十载,缔造人形机器人领域传奇;从液压转向电驱,Altas惊艳世界;积极与英伟达、RAI研究所、本田研究所开展合作;
3)1XTechnologies:NEOGamma全新发布,软硬件迎来全面升级;1X是首家实现商业化销售的人形机器人公司,备受资本市场青睐;
4)SanctuaryAI:Phoenix8采用轮式设计,搭载全新触觉传感器;拥有21个自由度的液压灵巧手,能够实现手内操作;
6)Apptronik:估值仅次于FigureAI的海外人形机器人独角兽,谷歌参投3.5亿美元A轮融资;与谷歌、奔驰、GXO和捷普战略合作,推动Apollo商业化加速落地。
海外人形机器人发展历程已经历了萌芽探索、集成发展、高动态发展、智能化发展四个阶段:
以实现基本的双足行走功能为主要目标。以日本早稻田大学为代表,开发了一系列机器人,如 WAP、WL、WABIAN 和 WABOT 等。这一阶段的主要特点是基本实现双足行走功能和控制能力,初步具备了拟人化的结构,但整体上运动能力较弱。
以感知和智能控制整合为主要特点,本田公司的 ASIMO 系列人形机器人代表了这一阶段的重大进展,通过感知和智能控制技术的整合,机器人具备了初步的感知系统,能够感知周围环境的基本信息,并根据感知输入做出简单判断并调整动作。ASIMO 200 是其中的代表作,不仅外观类人,还能预测未来动作并主动调整重心,实现转弯时的流畅行走。
控制理论和技术的进步提升了机器人的认知能力,使其能够独立、稳定地执行复杂动作,且此阶段人形机器人已经具备了较强的运动能力。如本田的升级版ASIMO 机器人采用电驱动的技术路线,并通过整合视觉和触觉物体识别技术,能够精确完成抓取物体和倒液体等精细任务。波士顿动力的 ATLAS 机器人采用液压驱动的技术路线,能够在具有挑战性的场景中保持平衡并实现高动态运动。
2023 年,大型语言模型的快速进步加速了具身智能的出现。在人工智能技术的赋能下,机器人具有了更加智能化的感知、交互和决策能力。
同时,电驱动成为“肢体”主流技术路线,实现了更加精准的行走和操作,并提高了研发迭代速度。如特斯拉 Optimus 机器人,基于人工智能技术和自研的 FSD 芯片,通过端到端的神经网络模型实现任务级和动作级的决策,以及复杂环境中物体、人脸和手势等的识别。
同时,通过其全身压力计算和实时反馈机制,使机器人的四肢运动更加灵敏,能够实现流畅和自然的动作。
海外人形机器人的主要研究方向可分为仿生模拟、功能学习两大类,其中日本以形态模拟见长,为人形机器人行业开创者;美国以功能学习见长,引领人形机器人产业化落地:
1)日本:对人形机器人的研究主要侧重于仿生模拟,重点开发复杂且逼真的仿生机器人,主要面向家庭和服务应用。
早稻田大学 1976 年开创性地推出了 WABOT 系列机器人,首次成功实现了双足行走技术,并通过与东京大学和国家先进工业科学技术研究所(AIST)合作,在双足运动、控制算法和人机交互领域持续保持领先地位;本田著名的 ASIMO 机器人源自 P2 人形步行机器人,尺寸更小,同时进一步提升了行走和工作能力。
2011 年的 ASIMO 改进版展示了在崎岖地面行走、语音识别、避开静态和动态障碍物以及多指协调能力;索尼开发了娱乐性人形机器人 SDR 和 QRIO(2003 年推出),能够唱歌、跳舞、踢球并进行人机交互。
2)美国:人形机器人研究主要侧重于理解人脑的机制和功能学习,在复杂环境中机器人操作方面取得重大进展,为潜在的实际应用奠定了坚实基础。
Willow Garage 的双臂服务机器人 PR2 展示了执行复杂操作的能力,如叠衣服、叠毛巾、开门和自主寻找充电插座;美国国家航空航天局(NASA)开发了人形双臂机器人 Robonaut 2,在国际空间站上替代宇航员执行危险太空环境中的重复性任务;
开发了各种动态且高度移动的机器人;波士顿动力的 Atlas 机器人具备类似人类的感知、判断和决策技能,展示了穿越传送带、避开障碍物和维持平衡等动态能力;
特斯拉 Optimus 展示了类似人类的灵巧性、平稳行走、弯腰、向观众挥手以及表演简单舞蹈动作的能力。
具身大模型作为人形机器人智能化的核心引擎,正持续赋能海外主机厂突破感知-决策-执行闭环的技术瓶颈。
Figure AI 自研的视觉-语言-动作(VLA)模型Helix 已实现跨场景任务泛化,支持机器人在物流分拣中完成从零样本学习到动态包裹处理的升级;
1X Technologies 依托 OpenAI 投资强化具身学习架构,通过VR 远程操作积累真实动作数据训练 Neo 机器人,结合世界模型仿真优化家庭场景的咖啡制作、洗衣等长周期任务泛化能力;
技术路径上,分层架构因模块化与可解释性优势暂居主流,但端到端模型随数据积累(如谷歌 RT-2)正推动执行效率质变,2025 年成为人形机器人智能化跃迁的关键拐点。
海外人形机器人应用端落地加速,核心场景包括工业制造、物流分拣、家庭服务等场景:
1)工业制造:以标准化工业场景为切入点,解决劳动力短缺与高危工种替代需求。
Figure AI 与宝马达成深度合作,其人形机器人 Figure 02 在汽车生产线承担装配、物料搬运等任务,通过自研 Helix 模型实现任务快速迁移(新场景部署周期从12个月压缩至 30 天),目标未来四年交付 10 万台;
Agility Robotics 建成全球首座人形机器人量产工厂“RoboFab”,年产 1 万台 Digit 机器人,已与德国舍弗勒集团合作部署全球工厂物流网络,优化仓储周转效率。
2023 年以来,Optimus 软件端进展迅猛,运动能力显著提升,功能性有望持续快速迭代:
1)上肢能力:进化主要在 2023 年,2024 年初已经能够实现柔性物体叠放的复杂功能,2024 年底进一步迭代了重物搬运、运动物体抓握能力;
2)下肢能力:2024 年突飞猛进,行走协调性、流畅度大幅提升,已具备类人行走能力,并且能够完成室外行走、自主爬高坡楼梯、复杂地形盲跑和平衡保持等复杂功能,2025 年 5 月已经能够完成流畅舞蹈能力展示,而 2023 年行走步态还较为机械、行走范围仅限于室内;
3)模型训练:2024 年成效显著,Optimus 可用功能丰富度提升明显,2024年已经具备电池单元精确分类、未知空间自主探索与避障、自主充电并返回工位、与人类流畅对话并精确分发物品等一系列能力,2025 年 5 月进一步迭代了倒垃圾、撕厨房纸、操作微波炉等家庭场景任务能力,而 2023 年端到端神经网络训练刚刚开始,仅实现了根据颜色分类物品等基础能力。
展望1)Optimus 运动能力有望进一步提升,崎岖地形步态、速度方向响应、跌倒爬起能力将持续迭代,不断接近人类能力;2)Optimus功能性有望不断趋于完善,在特斯拉强大算力储备加持之下,Optimus 有望能够执行更多有用任务。
1)Figure AI:推出首个人形 VLA 模型 Helix,开启双机协作新时代;发布 BotQ 人形机器人工厂,与 Open AI、宝马等开展商业化合作;斩获多轮融资,是全球融资最多、估值最高的人形机器人初创企业;
2)Boston Dynamics:深耕机器人领域四十载,缔造人形机器人领域传奇;从液压转向电驱,Altas 惊艳世界;积极与英伟达、RAI研究所、本田研究所开展合作;
3)1X Technologies:NEO Gamma 全新发布,软硬件迎来全面升级;1X 是首家实现商业化销售的人形机器人公司,备受资本市场青睐;
4)Sanctuary AI:Phoenix 8 采用轮式设计,搭载全新触觉传感器;拥有 21 个自由度的液压灵巧手,能够实现手内操作;
5)Agility Robotics:Digit加速量产,开启物流自动化新篇章;全球首家人形机器人工厂 RoboFab 已正式投产,目标年产能1万台;与亚马逊、舍弗勒、GXO 开展商业合作,是第一家能赚钱的人形机器人企业;
6)Apptronik:全球估值仅次于 Figure AI 的人形机器人独角兽,谷歌参投 3.5 亿美元 A 轮融资;与谷歌、奔驰、GXO 和捷普合作,推动Apollo 商业化加速落地。
3.2 硬件端:Optimus V3 发布在即 灵巧手/轻量化为优化方向