摘要:具身智能已經成為國際學術前沿研究方向,各大國際學術會議開始越來越多地關注具身智能相關工作,疊加各國為搶占具身智能發展先機,不斷加大政策支持力度。具身智能可以應用于多種形態的硬件設備,機器人、無人汽車、無人機等都可作為具身智能的載體,其中人形機器人是具身智能最佳物理形態。2022年中國人形機器人市場規模為46.5億元,未來隨著技術不斷突破,人形機器人有望深入各細分消費端,成為AI下一個重要落地應用場景,預計到2028年中國人形機器人市場規模將超過600億元。
一、定義及分類
具身智能是指一種具備自主決策和行動能力的機器智能,它可以像人類一樣感知和理解環境,通過自主學習和適應性行為來完成任務,是一種新型智能形態。業內人士針對具身感知提出了PIE方案,包含了具身感知、具身想象和具身執行三個模塊。
二、行業政策
1、國家層面相關政策
具身智能被許多業內人士視作人工智能的終極形態,而人形機器人是具身智能最佳物理形態。為搶占具身智能產業制高點,我國政府部門發布了一系列政策,鼓勵研發人形機器人及人工智能技術。如2023年11月,工業和信息化部發布了《人形機器人創新發展指導意見》,明確提出到2025年,人形機器人創新體系初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破,確保核心部組件安全有效供給。整機產品達到國際先進水平,并實現批量生產,在特種、制造、民生服務等場景得到示范應用,探索形成有效的治理機制和手段。
2、地方層面相關政策
北京市、上海市等地也相繼出臺政策,將具身智能列為人工智能重點研發方向。上海市經濟信息化委、上海市發展改革委等部門在2023年10月出臺了《上海市促進智能機器人產業高質量創新發展行動方案(2023-2025年)》,明確表示要重點攻關具身智能等先進技術。通過模仿學習和強化學習訓練構建機器人運動控制大模型,實現小腦能力。以通用多模態大模型為基礎,構建多模態感知規劃大模型,實現大腦能力。搭建包含機器人動作庫、物體知識庫和數據采集平臺的具身數據中心,建立模擬機器人運行環境與機器人感知、運動信息的驗證仿真中心和具身算力中心。
三、行業壁壘
1、技術壁壘
行業存在較高的技術壁壘。具身智能屬于技術密集型產業,技術研究和應用涉及多個領域知識,包括機器人技術、計算機視覺、自然語言處理、物理學(仿真)等,這要求企業具備強勁的研發實力與創新能力,需要經過長期的技術積累。
2、人才壁壘
人才是推動行業發展的重要元素,具身智能技術研發需要高端技術人才的支持,尤其是掌握多領域專業知識和技能的復合型人才。目前,高端人才供不應求是全球具身智能產業發展面臨的共同問題,人才引進難、培養周期長等問題導致行業人才壁壘凸顯。
3、資金壁壘
具身智能作為一項前沿技術,具有技術壁壘高、研發投入大、開發周期長等特點,企業需要具備雄厚的資金實力才能構建完善的研發團及保障長期持續的研發投入。同時目前具身智能仍處于初期探索階段,技術研發面臨著較大的不確定性,這也對企業的資金實力提出更高的要求。
四、產業鏈
1、行業產業鏈分析
具身智能產業鏈涉及環節多,上游為零部件供應商及基礎設施,包括芯片及處理器制造、無線通信設備制造、傳感器制造、機械臂及其他機器人組件制造等,中游為軟件開發及系統集成,涵蓋人工智能引擎、軟件開發、機器人制造等。下游應用領域廣泛,可用于生物制造、航天航空、制造業、物流運輸等行業。












2、行業領先企業分析
(1)南京埃斯頓自動化股份有限公司
埃斯頓成立于1993年,業務覆蓋了從自動化核心部件及運動控制系統、工業機器人到機器人工作站的智能制造系統的全產業鏈。近年來,公司不斷加強研發投入,2023年上半年公司完成研發投入2.54億元,占收入比例為11.35%,具身智能作為當前研發熱點,公司在該領域也有研發投入。此外公司還參股了南京埃斯頓酷卓科技有限公司,埃斯頓酷卓深耕AI+機器人領域,專注于協作機器人、人形機器人核心部件的研制與銷售。
(2)億嘉和科技股份有限公司
億嘉和主要從事特種機器人產品的研發、生產、銷售及智能化服務,擁有一系列智能機器人技術和產品,可為各行業客戶提供多樣化的智能產品、智能服務和系統解決方案。2023年前三季度,億嘉和營業收入為3.83億元,同比下降35.16%。主要系公司在2022年底的儲備在手機器人訂單較往年有所下滑,及2023年度獲取的訂單僅部分轉化為營業收入,同時公司在商用清潔、新能源充電、軌道交通等新行業領域的部分產品業務已產生一定營收,但尚未形成規?;杖搿|嘉和已在具身智能機器人領域開展相關布局,宣布與騰訊云全方位深度合作開發具身智能機器人,公司在2023年12月,申請了一種具身智能機器人的通用系統、構建方法及使用方法的專利。
五、行業現狀
具身智能可以應用于多種形態的硬件設備,機器人、無人汽車、無人機等都可作為具身智能的載體,其中人形機器人是具身智能最佳物理形態。2023年以來,在政策大力推動與頭部企業引領下,人形機器人產業發展駛入快車道,市場熱度高漲,商業化落地加速。2022年10月,特斯拉首款人形機器人“擎天柱”原型機正式亮相。2023年7月,傅利葉智能發布了一款采用電驅動技術的通用人形機器人GR-1。2023年8月,智元機器人發布了自主研發的人形機器人樣機“遠征A1”。未來隨著技術不斷突破,人形機器人有望深入各細分消費端,成為AI下一個重要落地應用場景。2022年中國人形機器人市場規模為46.5億元,預計到2028年中國人形機器人市場規模將超過600億元。
六、發展因素
1、有利因素
(1)多模態大模型為具身智能的技術瓶頸突破提供了重要驅動力
具身智能是人工智能、機器人等各技術分支融合發展的必然結果,部分研究者嘗試將多模態的大語言模型作為人類與機器人溝通的橋梁,即通過將圖像、文字、具身數據聯合訓練,并引入多模態輸入,增強模型對現實中對象的理解,從而更高效地幫助機器人處理具身推理任務,一定程度提升了具身智能的泛化水平。因此,GPT等AI大模型為具身智能的自我感知和任務處理的優化升級提供了新的研究手段。
(2)人形機器人的逐步完善為具身智能的落地提供了方向
具身智能最大的特質就是能夠以主人公的視角去自主感知物理世界,用擬人化的思維路徑去學習,從而做出人類期待的行為反饋,而不是被動的等待數據投喂。人形機器人提供了各種基于人類行為的學習和反饋系統,為實現更復雜行為語義提供了迭代的基礎和試驗場。因此,人形機器人的逐步完善也為具身智能的落地提供了方向,人形機器人也將為具身智能的迭代優化提供方向和空間。
(3)各方資本紛紛入場
具身智能已經成為國際學術前沿研究方向,各大國際學術會議開始越來越多地關注具身智能相關工作,疊加各國為搶占具身智能發展先機,不斷加大政策支持力度。在良好的發展環境及廣闊的市場前景下,越來越多的企業開始布局具身智能,為產業帶來人才、資金等資源,將推動具身智能產業加快發展、核心技術不斷突破。
2、不利因素
(1)核心技術尚不成熟
具身智能技術尚處于早期孵化階段,要實現真正的商業化落地,還存在諸多困難與挑戰。首先,計算機視覺、語音識別和自然語言處理等核心技術遠未成熟,技術有待進一步突破。其次,真實世界的不確定性和復雜性也增加了具身智能落地的難度,具身智能系統需要具備魯棒性和適應性,能夠在不確定的環境中進行感知、決策和行動,以應對各種情況和變化。
(2)面臨著數據和資源方面的挑戰
具身智能的落地還面臨著數據和資源方面的挑戰。為了讓具身智能系統能夠理解和互動于物理世界,需要大量的訓練數據和資源支持。獲取和標注這些數據是一項艱巨的任務,尤其是在復雜的現實場景下。同時,構建具身智能系統所需的硬件設備和基礎設施也需要投入大量的資源和技術支持。
(3)具身智能相關法律法規和標準體系尚不健全
除技術方面的挑戰外,具身智能還會涉及法律合規問題。具身智能設備具有收集、儲存和處理個人信息(如面部識別、語音識別等)的能力,這可能導致個人隱私數據等被泄露,給用戶帶來法律風險。此外,具身智能設備在操作過程中可能發生意外事故,例如對人造成傷害和對財物造成損失等。目前,相關法律法規和標準體系尚不健全,也成為限制具身智能產業發展的因素之一。
七、競爭格局
具身智能技術發展前景十分廣闊,越來越多的企業布局具身智能產業鏈,行業呈現百家爭鳴之勢。行業玩家基本上可分為三類,分別負責頂層決策的“大腦”(如谷歌的PaLM-E多模態大模型等)、負責核心運控的“小腦”(MPC技術、強化學習技術等)、負責執行動作的“身體”(智元機器人、優必選等)。從技術成熟度來看,身體(本體/零部件)優于“大腦”優于“小腦”。在本體及零部件各細分領域多已有成熟供應商,發展方向為形態創新及細分技術的迭代,未來也將以規?;敖当緸橹饕寗印?
八、發展趨勢
在政策大力支持及企業不斷加大研發投入下,針對具身智能系統的機器學習和深度學習算法將得到進一步優化,為具身智能落地應用筑牢技術基礎。隨著技術不斷演變,具身智能體將朝著智能化及多元化方向演進,更多地滿足下游應用領域的需求。隨著技術應用價值不斷釋放及市場需求持續增長,具身智能行業規模將不斷壯大,產業鏈供應鏈也將加速完善,為產業鏈各環節帶來全新發展機遇。
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