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智能机器人产业:技术驱动变革,开启无限可能
如意商业
2025-05-29 13:45:35
在当今科技飞速发展的时代,智能机器人产业宛如一颗璀璨的新星,正以迅猛之势引爆全新赛道,成为推动经济发展、重塑产业格局的关键力量。

天眼查专业版数据显示,截至目前我国现存在业、存续状态的机器人相关企业超89.1万家。其中,2025年截至目前新增注册相关企业约9.1万余家,从企业注册数量趋势来看,近五年间,机器人相关企业的注册数量呈现出逐年增长的态势,并在2024年达到顶峰。从区域分布来看,广东省、江苏省机器人相关企业数量位居前列,两个省市数量总和超过27.9万家,占企业总数的31.3%。排在其后的是山东省、浙江省和上海市,分别拥有机器人相关企业超6.6万余家、4.3万余家和3.3万余家。

从产业规模来看,智能机器人产业呈现出爆发式增长。据市场监管大数据中心数据,截至 2024 年 12 月底,全国智能机器人产业企业数量已达 45.17 万家,注册资本共计 64445.57 亿元。与 2020 年底相比,企业数量增长了 206.73%,较 2023 年底也有 19.39% 的增幅,且一直保持稳健上扬的态势。从地域分布上,东部地区凭借区位、科研实力及产业链配套优势,吸引了高达 66.06% 的企业集聚,形成了产业 “黄金地带”,如长三角、珠三角地区,依托自身强大的科研实力,构建起了以工业机器人、服务机器人为核心的产业集群。这种集聚效应不仅促进了企业间的技术交流与合作,还带动了上下游产业链的协同发展,为产业的规模化发展奠定了坚实基础。

技术创新是智能机器人产业发展的核心驱动力。当下,智能机器人在技术层面不断取得突破,为产业发展注入源源不断的活力。以感知技术为例,3D 视觉和触觉感知能力的提升成为重要趋势。视觉作为智能机器人的主要感知手段,3D 视觉感知能让机器人更全面、精准地获取环境与物体信息,有助于其在复杂环境中实现精确操作。同时,触觉感知的发展,借助电子皮肤、力矩传感器等技术,使机器人能够感知物理接触,反馈更真实的操作结果,大幅提升了操作精细度。大模型技术也在智能机器人领域发挥着关键作用,它基于多模态数据提升机器人的感知、自主学习和决策规划能力。而且,非 Transformer 架构的轻量化模型加速落地,为机器人执行任务提供了更高效、灵活的支持。仿真环境与世界模型的持续完善,使得机器人能通过模拟仿真和建模分析,更好地适应环境,优化运动控制算法,提高工作效率。此外,数据集共建共享也在加速推进,国内外共同发力构建具身智能机器人数据集,如 OpenX-Embodiment 项目,为智能机器人的技术研发和算法优化提供了丰富的数据资源。

在运动控制与动态平衡技术方面,众多企业和科研机构不断探索,取得显著成果。南山企业深圳市众擎机器人科技有限公司的人形机器人成功完成前空翻特技,成为全球首例实现这一动作的人形机器人。这一成果充分展现了众擎在机器人动态平衡和灵活性方面的卓越能力。完成前空翻动作,机器人需要在转动过程中产生更大的角速度,对动态平衡、瞬间加速度和准确落地都有着极高要求。众擎通过对机器人运动学的深入研究,结合智能控制算法与先进的传感器技术,精确计算动态平衡与瞬间加速,使机器人在空翻时保持稳定,并在落地时完美支撑重心。此前,众擎还推出全球首个采用优雅直膝步态的人形机器人,彻底颠覆传统人形机器人弯腿屈膝小碎步的行走方式,实现身体各部位协调运动,其灵活性和效率相较于传统机械步态得到显著提升。

此外,北京市人形机器人创新中心自主研发的 “天工” 人形机器人在户外真实地形测试中,连续攀爬多级阶梯,成为全球首例可在室外连续攀爬多级阶梯的人形机器人。“天工” 借助具身智能体 “开物” 中的具身 “大脑” 和具身 “小脑”,能精准识别前方地形,迅速分析环境并实时调整全身动作和步态,确保行走稳定高效,现已具备无磕碰、不踩棱、不踏空的能力,可连续跨越多级楼梯和高达 35 厘米的大高差台阶。同时,“天工” 机器人还能在沙地、雪地、山坡等多种复杂地形中高速奔跑,奔跑速度由最初的每小时 6 公里提升至每小时 12 公里,成为全球首个能在雪地上奔跑的人形机器人,为具身智能机器人在复杂地形执行任务奠定了坚实基础。

灵巧手技术作为实现智能机器人技术变革跃迁的关键突破口,也取得重大进展。2024 年 10 月,中科院深研院与兆威机电合作研发出第二代灵巧手,属于深度仿生、柔性感知、微机电系统、高性能材料等前沿技术的交叉领域。该 “灵巧手” 由五根手指组成,一根手指有三个关节,每个关节有 1 个自由度,其中还有两个自由度分布在食指的左右两边,负责左右水平运动,能够在 50 秒内实现 “位置到任务” 的自主学习。同年 10 月 29 日,国产首款量产高自由度五指灵巧手开启全球发售,标志着在机器人灵巧操作科技领域,中国从跟跑时代迈入领跑时代。灵巧手作为具身机器人与环境交互的末端执行器,其感知和操作能力的提升,将极大拓展智能机器人在精细操作任务中的应用范围。

在任务规划与决策技术方面,今年 6 月 24 日,成都人形机器人创新中心发布了中国首个基于视觉扩散架构的人形机器人任务生成式模型 R-DDPRM。此前业界的人形机器人任务生成式模型主要基于 VAE、AC Transformer、LSTM 等架构,这类架构下的人形机器人在规划动作时通常考虑单一约束类型,推理效率低、执行速度慢且大量消耗算力。而 R-DDPRM 模型能够让人形机器人跨越多个约束进行泛化,具有同时确定拿起物体的最佳抓持位姿、移动物体最佳路线、能耗最少最佳等多要素全局规划思维能力,还能在人为破坏任务进程时迅速进行决策修正和调整执行方式,接续完成任务。该模型具有更加稳定、任务执行成功率大幅提升、决策更敏捷、算力依赖度几何级降低(理论上中等消费级显卡在端上即可完成人形机器人绝大部分任务)、处理复杂场景任务的能力更强等绝对优势,重新定义了人形机器人推理和任务规划的底层逻辑,是人形机器人进化史上的重大核心技术突破 。

在群体智能技术领域,北京亦庄企业优必选在极氪 5G 智慧工厂开展了全球首例多台、多场景、多任务的人形机器人协同实训。工业场景产线级任务对人形机器人多机协同作业水平带来全新考验和挑战,优必选首次将群体智能技术引入人形机器人,实现多机协同作业。为此,优必选创新提出了人形机器人群脑网络(BrainNet)软件架构,并设计人形智能网联中枢 Internet of Humanoids (IoH)。群脑网络(BrainNet)架构由端云协同的推理型节点和技能型节点灵活连接,形成群体维度下的超级大脑和智能小脑。

其中,超级大脑基于多模态具身推理大模型,重点突破智能混合决策技术,实现复杂产线级任务的高维决策;智能小脑则基于 Transformer 模型,创新研发跨场域融合感知技术和多机协同控制技术,支持多机并行分布式学习,加速技能生成与迁移。优必选还研发了全球首个人形机器人多模态推理大模型,作为超级大脑的核心引擎,基于 DeepSeek-R1 深度推理技术,借助其强大的数据处理和智能决策能力,让人形机器人具备类似人类常识的推理能力,支持多台人形机器人之间复杂任务的高效拆解、调度与协同。

在极氪 5G 智慧工厂的实训中,数十台优必选工业人形机器人 Walker S1 分布于总装车间、SPS 仪表区、质检区及车门装配区等多个复杂场景,成功实现了协同分拣、协同搬运和精密装配等多任务协同作业,推动人形机器人从单机自主向群体智能进化,为智能制造的高阶进化开启了新路径。

智能机器人的应用场景也在不断拓展,广泛渗透到各个领域,众多实际案例见证了它们的卓越表现 。在工业领域,诸多企业借助智能机器人实现了生产效率与质量的飞跃。浙江中时机器人科技有限公司研发的自动搬运机器人在某制造型企业生产车间大显身手。工作人员触发呼叫按钮后 ,AGV 智能小车便穿梭自如,有条不紊地按照既定路线将货物运输到指定地点。这种自动搬运机器人可 24 小时持续工作,不仅提升了工作效率,还降低了人工搬运的安全事故发生率。

山钢集团所属山信软件自主研发的工业机器人同样成绩斐然,目前数量达 100 套,适用于 13 种应用场景,其中智能化自动折铁系统、鱼雷罐车自动插拔电机器人为国内首创,填补技术空白。这些工业机器人已在山钢内部以及东北、河北等外部钢厂投用,涵盖钢铁主业铁前、轧后等全流程工序,有力推动了工业生产向智能化、柔性化方向迈进。

医疗领域中,智能机器人的应用为患者带来了新的希望。今年 2 月 28 日,一场跨越 5000 公里的 “生命之约” 在新疆喀什地区第二人民医院和复旦大学附属眼耳鼻喉科医院之间上演。陶磊教授团队通过国产人工智能经口手术机器人,与喀什二院联动,成功为一名喉肿瘤患者实施了全球首例人工智能经口手术机器人远程头颈外科微创手术,术中出血量不到 1 毫升,手术全程精准高效。

4 月 15 日,国内首款健康管理 AI 机器人 ——“健康小美” 数智健管师在美年健康旗下体检中心启动试运行。它依托数字孪生技术为用户打造数字孪生体,能模拟真实生活中的健康状态,实现潜在健康问题的早期预警及解决策略的提供。武汉龙点睛智能科技有限公司研发的穿刺手术机器人也十分亮眼,它借助磁导航与 AI 智能化技术,能自主完成肺部手术,有效缩短患者术后恢复时间,已在湖南湘雅、浙江邵逸夫等知名三甲医院完成了 500 多例临床试验,成功率达 100%。

在特种领域,智能机器人更是发挥着不可替代的重要作用。在危险与极端环境中,它们成为人类探索未知、保障安全的得力伙伴。例如,亿嘉和针对电力行业高风险、高强度的带电作业需求,推出的新一代配网带电作业机器人,具备高度灵活的机械臂和精准的操控能力,能够在保证作业人员安全的前提下,高效完成 10 千伏架空线路及杆塔检修、设备维护等任务。E100 室外智能巡检机器人同样来自亿嘉和,适用于电站、石油石化、轨道交通、电厂等场景,可执行全天候自动巡检任务,通过多元感知融合、算法视觉识别等技术,实现设备缺陷检测、表计状态识别、环境监测等功能,及时发现生产运行风险,全面替代人工实现室外巡检。

中核武汉核电运行技术股份有限公司发布的多款核工业特种机器人也各显神通,有地上跑的、水里游的、墙上爬的。其中,核工业智能巡检机器人能到达工作人员无法到达的地方,为核电设备进行日常 “体检”,通过数据采集、图像识别、大数据分析和 AI 诊断技术,降低人工作业的失误风险,大幅提升巡检效率。

展望未来,智能机器人产业前景一片光明。赛迪顾问预测,“十五五”(2026 - 2030 年)时期,中国机器人产业规模将增长至 4000 亿元左右,市场规模稳居全球首位。工业机器人、服务机器人、特种机器人、人形机器人等细分领域都将迎来新的增长阶段。工业机器人渗透率有望大幅提升,服务机器人将针对深层需求精准开发产品服务,特种机器人从试点示范转入规模化应用,人形机器人也将由资源拉动转为市场驱动,逐步实现小规模商用落地。在技术创新方面,多机器人自主协同技术、仿生机器人技术、机器人灵巧手技术以及机器人大模型技术等都将不断取得新突破,并实现更广泛的应用。

智能机器人产业已成为不可忽视的新赛道,在技术创新、应用拓展、政策支持等多方面因素的推动下,正朝着更广阔的天地迈进,必将深刻改变人们的生产生活方式,创造出巨大的经济和社会价值。


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