3月28日，“未來已來!把握人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈新機(jī)遇”技術(shù)發(fā)展論壇在2024 ITES深圳工業(yè)展首日隆重舉行，本次論壇聚集了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游的多家代表性企業(yè)，共同探討發(fā)展新機(jī)遇，并同時發(fā)布了《2024年中國人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)白皮書》。

　　論壇伊始，深圳市機(jī)器人協(xié)會秘書長畢亞雷首先致辭，他表示，深圳市機(jī)器人協(xié)會與傳動網(wǎng)平臺之間的合作已久，作為下游產(chǎn)業(yè)鏈集成商的行業(yè)協(xié)會，深圳市機(jī)器人協(xié)會目前已擁有700多家會員單位。從發(fā)展歷史來看，深圳機(jī)器人協(xié)會最初的會員脫胎于深圳3C電子行業(yè)，服務(wù)于電子組裝與生產(chǎn)線市場，在連續(xù)參加15年深圳高交會的過程中，協(xié)會不斷吸引與挖掘3C 電子行業(yè)機(jī)器人設(shè)計與創(chuàng)新集成廠家參與到這一平臺中來。

　　當(dāng)前，人形機(jī)器人的發(fā)展已成為市場的一個熱點(diǎn)，實(shí)際上，人形機(jī)器人并不僅僅因?yàn)榕c人類長得像而受到關(guān)注，而是在具體落地環(huán)節(jié)中執(zhí)行的效果最高，因此，在人形機(jī)器人發(fā)展風(fēng)潮來臨之時，需要不斷尋找應(yīng)用場景的實(shí)際落地，更重要的是，未來基于AI人工智能技術(shù)所帶來的思考與決策、高靈敏感知度的傳感器、配合精密減速機(jī)、絲桿、空心杯電機(jī)、無框力矩電機(jī)等核心零部件等所帶來的發(fā)展機(jī)遇，都會令整個人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的上下游企業(yè)在創(chuàng)新大潮中沖浪愉快。

　　清能德創(chuàng)電氣技術(shù)(北京)有限公司市場部總監(jiān)李星霖表示，雙足人形機(jī)器人最容易適配到人類的現(xiàn)有生活環(huán)境，從而從事更為通用的工作，尤其是服務(wù)業(yè)。從運(yùn)動控制技術(shù)的角度來看，人形機(jī)器人的未來發(fā)展需要更為強(qiáng)大的關(guān)節(jié)執(zhí)行器，這就要求包括高精密諧波減速機(jī)、無框力矩電機(jī)、位置傳感器、伺服驅(qū)動器在內(nèi)的機(jī)器人關(guān)節(jié)執(zhí)行器要達(dá)到高爆發(fā)、高動態(tài)、高效率、低能耗等性能。在伺服驅(qū)動器部分，提高其功率密度是重中之重，可以通過利用新型寬禁帶功率器件的特點(diǎn)和優(yōu)勢(更快的開關(guān)頻率、更強(qiáng)的耐溫能力、更高的能源效率、更少的無源器件等)，以及開發(fā)高響應(yīng)控制算法和智能柔性伺服控制等方式來實(shí)現(xiàn)。同時，提升伺服電機(jī)的扭矩密度也是關(guān)鍵之一，例如，優(yōu)化定轉(zhuǎn)子拓普結(jié)構(gòu)，提高電機(jī)磁阻轉(zhuǎn)矩;采用新型材料，提高電機(jī)的整體熱導(dǎo)率;降低轉(zhuǎn)矩波動，減少齒槽效應(yīng)等等。

　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)器人研究所副所長付宜利博士/教授介紹道，機(jī)器人是制造業(yè)皇冠頂端的“明珠”，其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志，全球主要發(fā)達(dá)國家近年來紛紛加強(qiáng)對人形機(jī)器人設(shè)計研發(fā)，并上升到國家戰(zhàn)略層面。從目前國內(nèi)外技術(shù)流派來看，人形機(jī)器人的動力技術(shù)發(fā)展主要分為液壓驅(qū)動與電機(jī)驅(qū)動兩大類。液壓系統(tǒng)動力的產(chǎn)生、傳遞與轉(zhuǎn)化與人體能量傳遞路徑高度相似，更有利于仿人液壓動力的集中產(chǎn)生，也更利于機(jī)器人的高級防護(hù)設(shè)計，在特種環(huán)境中的應(yīng)用更具潛力。

　　經(jīng)過10年的持續(xù)迭代研究，哈工大機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研發(fā)出多款高集成度高性能的電液仿人機(jī)器人，包括國內(nèi)第一款液壓輪腿仿人機(jī)器人、第一款液壓雙足仿人機(jī)器人等，研制具有哈工大特色的“跳得高、跑得快、操作巧”的人形機(jī)器人，在機(jī)器人液壓驅(qū)動與動力技術(shù)方面取得了長足的進(jìn)步。哈工大研究團(tuán)隊(duì)的重點(diǎn)目標(biāo)是對標(biāo)國內(nèi)外人形機(jī)器人先進(jìn)指標(biāo)，研制具有哈工大特色的“跳得高、跑得快、操作巧”的人形機(jī)器人，特別是在液壓人形機(jī)器人研究方面，將圍繞一系列關(guān)鍵技術(shù)，如：輕量化高強(qiáng)度機(jī)器人設(shè)計與制造、高功率密度液壓驅(qū)動機(jī)載動力源、動態(tài)非結(jié)構(gòu)環(huán)境智能感知、人形機(jī)器人高機(jī)動智能穩(wěn)定控制、面向復(fù)雜任務(wù)智能操作、基于智能決策協(xié)同作業(yè)等等，全力促進(jìn)機(jī)器人具有高環(huán)境適應(yīng)、高機(jī)動運(yùn)動、高靈巧操作等能力。

　　睿工業(yè)機(jī)器人事業(yè)部總經(jīng)理朱仕水在論壇現(xiàn)場發(fā)布了《2024年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈白皮書》，并分析了目前人形機(jī)器人市場和核心零部件發(fā)展?fàn)顩r。預(yù)計人形機(jī)器人的市場發(fā)展將分為兩個階段，第一階段是到2023-2026年，人形機(jī)器人軟硬件、集成等技術(shù)仍不成熟，該階段仍以小批量測試為主，眾多廠商進(jìn)入，但實(shí)際出貨量不超過千臺;第二階段是2027-2030年，人形機(jī)器人技術(shù)初步成熟化，將率先在工業(yè)裝配、特種行業(yè)(消防等)、醫(yī)療、養(yǎng)老等行業(yè)得到應(yīng)用，出貨量將快速提升，樂觀估計，到2030年全球人形機(jī)器人出貨量將接近20萬臺，市場規(guī)模超千億元，通用型人形機(jī)器人的發(fā)展還需要經(jīng)歷很長一段時間。

　　人形機(jī)器人是“自動”與“自主”高度融合的產(chǎn)物，其發(fā)展路徑將經(jīng)歷多個階段，由“機(jī)構(gòu)層”向“決策層”演進(jìn)。運(yùn)動控制模塊占到人形機(jī)器人物料成本的30-40%左右，是中國產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)遇明確的環(huán)節(jié)，運(yùn)動控制核心零部件的發(fā)展趨勢包括：目前應(yīng)用在人形機(jī)器人中的減速機(jī)基本鎖定在精密行星減速器、RV減速機(jī)和諧波減速機(jī)中，隨著人形機(jī)器人將迎來批量化落地，預(yù)計諧波減速機(jī)市場規(guī)模到2030年將超過100億元;行星減速機(jī)市場較為成熟，隨著人形機(jī)器人發(fā)展，高精密行星減速機(jī)在人形機(jī)器人上的應(yīng)用數(shù)量將快速上升;從行業(yè)，看工業(yè)機(jī)器人仍然是RV減速機(jī)的主要下游行業(yè)，預(yù)計未來人形機(jī)器人的發(fā)展將為RV減速機(jī)帶來新的一波增量。

　　六維力傳感器能夠同時測量三維空間坐標(biāo)系(Oxyz)內(nèi)的三個力(Fx、Fy、Fz)和三個力矩(Mx、My、Mz)，具備更高的測量精度。目前六維力傳感器主要應(yīng)用于工業(yè)自動化領(lǐng)域，但長遠(yuǎn)來看人形機(jī)器人量產(chǎn)是六維力傳感器的最大增長來源。

　　滾珠絲杠是目前銷售額較大的一類絲杠產(chǎn)品，成本下降后可部分替代梯形絲杠;行星滾柱絲杠的下游行業(yè)多為高精尖行業(yè)，需求還未充分發(fā)揮，同時技術(shù)壁壘較高，需要較長時間才能得到廣泛應(yīng)用。隨著人形機(jī)器人批量化落地，空心杯電機(jī)市場將持續(xù)擴(kuò)大，目前仍以有刷空心杯電機(jī)為主，未來無刷電機(jī)憑借更長的使用壽命、更高的轉(zhuǎn)速優(yōu)勢逐漸成為主流。

　　目前無框力矩電機(jī)在協(xié)作機(jī)器人等主要應(yīng)用行業(yè)仍然不斷釋放需求的情況下，保持著較高增速，預(yù)計在此期間復(fù)合增長率將達(dá)到20%左右，隨著經(jīng)濟(jì)逐步復(fù)蘇，工業(yè)制造業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域的自動化替代需求進(jìn)一步釋放，機(jī)器人行業(yè)將加速發(fā)展，人形機(jī)器人批量化落地也將促進(jìn)這一產(chǎn)品市場實(shí)現(xiàn)更快速的增長。

　　憑借優(yōu)秀的性價比優(yōu)勢，在精密減速機(jī)、六維力傳感器、絲杠、空心杯電機(jī)、無框力矩電機(jī)等產(chǎn)品線，國產(chǎn)化率將有望不斷升高，全力支持中國人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展。

　　歸墟機(jī)器人總經(jīng)理張永攀介紹，具身智能服務(wù)機(jī)器人五大產(chǎn)業(yè)要素構(gòu)成包括：具身、智能、服務(wù)、機(jī)器、人。具身從任務(wù)級、技能級、動作級、基元級向伺服級不斷進(jìn)化，是智身+替身+變身 +有情身的綜合體;智能基于感應(yīng)、語義、聽覺、視覺、運(yùn)動、意識智能、核心算法、大數(shù)據(jù)種子庫，在強(qiáng)化學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)等過程不斷實(shí)現(xiàn);服務(wù)則意味著政務(wù)、銀行、酒店、黨建、體育、醫(yī)療、展館、社區(qū)、社區(qū)、配送、教育等持續(xù)裂變的場景應(yīng)用。在機(jī)器方面，具備頭/面部運(yùn)動、軀干運(yùn)動、下肢運(yùn)動等運(yùn)動能力，沿著四肢+輪步結(jié)合/純步態(tài)的進(jìn)化步驟演進(jìn)。人性化方面，應(yīng)具備交友、工作、學(xué)習(xí)等社會化屬性，以及情緒、感知、表達(dá)、分析、個性化等成長等人性化屬性。

　　深圳市雷賽智能控制股份有限公司行業(yè)總工王健表示，人形機(jī)器人開發(fā)目前主要面對的挑戰(zhàn)包括行走平穩(wěn)、高精準(zhǔn)行走;靈巧抓取、手眼協(xié)調(diào)操作;多機(jī)聯(lián)動，性能強(qiáng)勁等，為此，雷賽智能針對這一特定領(lǐng)域的應(yīng)用需求，開發(fā)出高密度、穩(wěn)運(yùn)行、低升溫、高可靠性的無框力矩電機(jī)FM1系列，主打短小輕薄，動力強(qiáng)勁，從8個維度設(shè)計產(chǎn)品滿足不同客戶群體需求;以及高效率、低能耗、高響應(yīng)、高轉(zhuǎn)矩的空心杯電機(jī)系列(標(biāo)準(zhǔn)型EC系列、高轉(zhuǎn)速ECH系列、大轉(zhuǎn)矩ECT系列)。此外，雷賽智能還推出了專門的人形機(jī)器人微型伺服驅(qū)動器系列，可分別適配無框力矩電機(jī)的CD系列和適配空心杯電機(jī)的LD3Min系列，具有結(jié)構(gòu)小巧、易用高效、控制更柔順、更精準(zhǔn)、安全可靠等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)器人、四足機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人等行業(yè)。

　　深圳市同川科技有限公司總經(jīng)理沈曉龍介紹道，人形機(jī)器人作為仿生機(jī)器人的一類，且需要與人類協(xié)同工作和共存，因此對安全和交互以及環(huán)境影響方面都有極高要求，同時也延申到對各關(guān)節(jié)傳動都有共性的追求，如：高功率密度、高效率、高可靠性、低溫升、低噪音、低成本。人形機(jī)器人對于上肢的運(yùn)動精度有較高的要求，在一項(xiàng)加州州立大學(xué)的研究中，對上肢的關(guān)節(jié)參數(shù)做了一些設(shè)定，并且推薦使用一種特殊設(shè)計過的諧波減速器作為傳動解決方案。根據(jù)對比分析，諧波減速器在功率密度和精度方面有著非常優(yōu)異的表現(xiàn)，對于人形器人的上肢部分(頸部，肩關(guān)節(jié)，肘關(guān)節(jié)，指關(guān)節(jié))是非常理想的選擇;但同時，諧波減速器在可靠性、效率、成本等方面又存在一定的短板。

　　在諧波減速器可靠性、效率、成本優(yōu)化等提升方面，同川精密采用離合器斷開輸出防止柔輪扭曲或斷裂失效、使用新型工藝降低齒面的摩擦力、采用樹脂材料等替代等相應(yīng)的解決方案進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化。

　　廣東奧普特科技股份有限公司技術(shù)總監(jiān)何翔詳細(xì)介紹了OPT 視覺系統(tǒng)、工控機(jī)、工業(yè)相機(jī)、鏡頭、光源、3D傳感器、運(yùn)控等重點(diǎn)產(chǎn)品線的最新開發(fā)動向，目前OPT可提供視覺軟件、視覺硬件系統(tǒng)以及多種服務(wù)，最新發(fā)布的DeepVision3集成了視覺基礎(chǔ)大模型，在提升模型魯棒性的同時，極大地縮短了訓(xùn)練驗(yàn)證到部署的周期，標(biāo)注交互、各類功能任務(wù)操作更便捷，解決了深度學(xué)習(xí)在工業(yè)生產(chǎn)落地的“痛點(diǎn)”。在機(jī)器視覺技術(shù)與機(jī)械手的結(jié)合應(yīng)用中，OPT開發(fā)的視覺產(chǎn)品和解決方案已在汽車生產(chǎn)的前擋玻璃定位、車身漆面檢測、玻璃膠路檢測等生產(chǎn)場景，以及物流行業(yè)的抓取姿態(tài)引導(dǎo)等工序環(huán)節(jié)中得到了成功應(yīng)用。

　　廣東海洋大學(xué)高工丁宏鈺表示，自1969年起，早稻田大學(xué)開始研發(fā)人形機(jī)器人原型，目前特斯拉、波士頓動力、敏捷公司、傅里葉、智元遠(yuǎn)征、優(yōu)先選、宇樹科技等都是較為活躍的人形機(jī)器人開發(fā)廠商。

　　在人形機(jī)器人發(fā)展方面有以下幾方面的趨勢，一是國家戰(zhàn)略和資本市場的驅(qū)動下，人形機(jī)器人行業(yè)將出現(xiàn)百花齊放，百家爭鳴的局面;二是Chat GPT、SORA、大模型、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、具身智能等AI技術(shù)的發(fā)展，加速了人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)落地;三是在不久的將來，人形機(jī)器人終會走進(jìn)人類生活。