摘要:具身智能已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)前沿研究方向,各大國際學(xué)術(shù)會議開始越來越多地關(guān)注具身智能相關(guān)工作,疊加各國為搶占具身智能發(fā)展先機(jī),不斷加大政策支持力度。具身智能可以應(yīng)用于多種形態(tài)的硬件設(shè)備,機(jī)器人、無人汽車、無人機(jī)等都可作為具身智能的載體,其中人形機(jī)器人是具身智能最佳物理形態(tài)。2022年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模為46.5億元,未來隨著技術(shù)不斷突破,人形機(jī)器人有望深入各細(xì)分消費(fèi)端,成為AI下一個重要落地應(yīng)用場景,預(yù)計(jì)到2028年中國人形機(jī)器人市場規(guī)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(jī)器智能,它可以像人類一樣感知和理解環(huán)境,通過自主學(xué)習(xí)和適應(yīng)性行為來完成任務(wù),是一種新型智能形態(tài)。業(yè)內(nèi)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(zhí)行三個模塊。
二、行業(yè)政策
1、國家層面相關(guān)政策
具身智能被許多業(yè)內(nèi)人士視作人工智能的終極形態(tài),而人形機(jī)器人是具身智能最佳物理形態(tài)。為搶占具身智能產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn),我國政府部門發(fā)布了一系列政策,鼓勵研發(fā)人形機(jī)器人及人工智能技術(shù)。如2023年11月,工業(yè)和信息化部發(fā)布了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》,明確提出到2025年,人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破,確保核心部組件安全有效供給。整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平,并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),在特種、制造、民生服務(wù)等場景得到示范應(yīng)用,探索形成有效的治理機(jī)制和手段。
2、地方層面相關(guān)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(diǎn)研發(fā)方向。上海市經(jīng)濟(jì)信息化委、上海市發(fā)展改革委等部門在2023年10月出臺了《上海市促進(jìn)智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量創(chuàng)新發(fā)展行動方案(2023-2025年)》,明確表示要重點(diǎn)攻關(guān)具身智能等先進(jìn)技術(shù)。通過模仿學(xué)習(xí)和強(qiáng)化學(xué)習(xí)訓(xùn)練構(gòu)建機(jī)器人運(yùn)動控制大模型,實(shí)現(xiàn)小腦能力。以通用多模態(tài)大模型為基礎(chǔ),構(gòu)建多模態(tài)感知規(guī)劃大模型,實(shí)現(xiàn)大腦能力。搭建包含機(jī)器人動作庫、物體知識庫和數(shù)據(jù)采集平臺的具身數(shù)據(jù)中心,建立模擬機(jī)器人運(yùn)行環(huán)境與機(jī)器人感知、運(yùn)動信息的驗(yàn)證仿真中心和具身算力中心。
三、行業(yè)壁壘
1、技術(shù)壁壘
行業(yè)存在較高的技術(shù)壁壘。具身智能屬于技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè),技術(shù)研究和應(yīng)用涉及多個領(lǐng)域知識,包括機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、物理學(xué)(仿真)等,這要求企業(yè)具備強(qiáng)勁的研發(fā)實(shí)力與創(chuàng)新能力,需要經(jīng)過長期的技術(shù)積累。
2、人才壁壘
人才是推動行業(yè)發(fā)展的重要元素,具身智能技術(shù)研發(fā)需要高端技術(shù)人才的支持,尤其是掌握多領(lǐng)域?qū)I(yè)知識和技能的復(fù)合型人才。目前,高端人才供不應(yīng)求是全球具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的共同問題,人才引進(jìn)難、培養(yǎng)周期長等問題導(dǎo)致行業(yè)人才壁壘凸顯。
3、資金壁壘
具身智能作為一項(xiàng)前沿技術(shù),具有技術(shù)壁壘高、研發(fā)投入大、開發(fā)周期長等特點(diǎn),企業(yè)需要具備雄厚的資金實(shí)力才能構(gòu)建完善的研發(fā)團(tuán)及保障長期持續(xù)的研發(fā)投入。同時目前具身智能仍處于初期探索階段,技術(shù)研發(fā)面臨著較大的不確定性,這也對企業(yè)的資金實(shí)力提出更高的要求。
四、產(chǎn)業(yè)鏈
1、行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈分析
具身智能產(chǎn)業(yè)鏈涉及環(huán)節(jié)多,上游為零部件供應(yīng)商及基礎(chǔ)設(shè)施,包括芯片及處理器制造、無線通信設(shè)備制造、傳感器制造、機(jī)械臂及其他機(jī)器人組件制造等,中游為軟件開發(fā)及系統(tǒng)集成,涵蓋人工智能引擎、軟件開發(fā)、機(jī)器人制造等。下游應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,可用于生物制造、航天航空、制造業(yè)、物流運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)。












2、行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)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(yè)務(wù)覆蓋了從自動化核心部件及運(yùn)動控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人到機(jī)器人工作站的智能制造系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)鏈。近年來,公司不斷加強(qiáng)研發(fā)投入,2023年上半年公司完成研發(fā)投入2.54億元,占收入比例為11.35%,具身智能作為當(dāng)前研發(fā)熱點(diǎn),公司在該領(lǐng)域也有研發(fā)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(jī)器人領(lǐng)域,專注于協(xié)作機(jī)器人、人形機(jī)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(jī)器人產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售及智能化服務(wù),擁有一系列智能機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)品,可為各行業(yè)客戶提供多樣化的智能產(chǎn)品、智能服務(wù)和系統(tǒng)解決方案。2023年前三季度,億嘉和營業(yè)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(jī)器人訂單較往年有所下滑,及2023年度獲取的訂單僅部分轉(zhuǎn)化為營業(yè)收入,同時公司在商用清潔、新能源充電、軌道交通等新行業(yè)領(lǐng)域的部分產(chǎn)品業(yè)務(wù)已產(chǎn)生一定營收,但尚未形成規(guī)模化收入。億嘉和已在具身智能機(jī)器人領(lǐng)域開展相關(guān)布局,宣布與騰訊云全方位深度合作開發(fā)具身智能機(jī)器人,公司在2023年12月,申請了一種具身智能機(jī)器人的通用系統(tǒng)、構(gòu)建方法及使用方法的專利。
五、行業(yè)現(xiàn)狀
具身智能可以應(yīng)用于多種形態(tài)的硬件設(shè)備,機(jī)器人、無人汽車、無人機(jī)等都可作為具身智能的載體,其中人形機(jī)器人是具身智能最佳物理形態(tài)。2023年以來,在政策大力推動與頭部企業(yè)引領(lǐng)下,人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展駛?cè)肟燔嚨?,市場熱度高漲,商業(yè)化落地加速。2022年10月,特斯拉首款人形機(jī)器人“擎天柱”原型機(jī)正式亮相。2023年7月,傅利葉智能發(fā)布了一款采用電驅(qū)動技術(shù)的通用人形機(jī)器人GR-1。2023年8月,智元機(jī)器人發(fā)布了自主研發(fā)的人形機(jī)器人樣機(jī)“遠(yuǎn)征A1”。未來隨著技術(shù)不斷突破,人形機(jī)器人有望深入各細(xì)分消費(fèi)端,成為AI下一個重要落地應(yīng)用場景。2022年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模為46.5億元,預(yù)計(jì)到2028年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模將超過600億元。
六、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)多模態(tài)大模型為具身智能的技術(shù)瓶頸突破提供了重要驅(qū)動力
具身智能是人工智能、機(jī)器人等各技術(shù)分支融合發(fā)展的必然結(jié)果,部分研究者嘗試將多模態(tài)的大語言模型作為人類與機(jī)器人溝通的橋梁,即通過將圖像、文字、具身數(shù)據(jù)聯(lián)合訓(xùn)練,并引入多模態(tài)輸入,增強(qiáng)模型對現(xiàn)實(shí)中對象的理解,從而更高效地幫助機(jī)器人處理具身推理任務(wù),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(wù)處理的優(yōu)化升級提供了新的研究手段。
(2)人形機(jī)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(zhì)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(xué)習(xí),從而做出人類期待的行為反饋,而不是被動的等待數(shù)據(jù)投喂。人形機(jī)器人提供了各種基于人類行為的學(xué)習(xí)和反饋系統(tǒng),為實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜行為語義提供了迭代的基礎(chǔ)和試驗(yàn)場。因此,人形機(jī)器人的逐步完善也為具身智能的落地提供了方向,人形機(jī)器人也將為具身智能的迭代優(yōu)化提供方向和空間。
(3)各方資本紛紛入場
具身智能已經(jīng)成為國際學(xué)術(shù)前沿研究方向,各大國際學(xué)術(shù)會議開始越來越多地關(guān)注具身智能相關(guān)工作,疊加各國為搶占具身智能發(fā)展先機(jī),不斷加大政策支持力度。在良好的發(fā)展環(huán)境及廣闊的市場前景下,越來越多的企業(yè)開始布局具身智能,為產(chǎn)業(yè)帶來人才、資金等資源,將推動具身智能產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展、核心技術(shù)不斷突破。
2、不利因素
(1)核心技術(shù)尚不成熟
具身智能技術(shù)尚處于早期孵化階段,要實(shí)現(xiàn)真正的商業(yè)化落地,還存在諸多困難與挑戰(zhàn)。首先,計(jì)算機(jī)視覺、語音識別和自然語言處理等核心技術(shù)遠(yuǎn)未成熟,技術(shù)有待進(jìn)一步突破。其次,真實(shí)世界的不確定性和復(fù)雜性也增加了具身智能落地的難度,具身智能系統(tǒng)需要具備魯棒性和適應(yīng)性,能夠在不確定的環(huán)境中進(jìn)行感知、決策和行動,以應(yīng)對各種情況和變化。
(2)面臨著數(shù)據(jù)和資源方面的挑戰(zhàn)
具身智能的落地還面臨著數(shù)據(jù)和資源方面的挑戰(zhàn)。為了讓具身智能系統(tǒng)能夠理解和互動于物理世界,需要大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和資源支持。獲取和標(biāo)注這些數(shù)據(jù)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù),尤其是在復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)場景下。同時,構(gòu)建具身智能系統(tǒng)所需的硬件設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施也需要投入大量的資源和技術(shù)支持。
(3)具身智能相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全
除技術(shù)方面的挑戰(zhàn)外,具身智能還會涉及法律合規(guī)問題。具身智能設(shè)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(dǎo)致個人隱私數(shù)據(jù)等被泄露,給用戶帶來法律風(fēng)險(xiǎn)。此外,具身智能設(shè)備在操作過程中可能發(fā)生意外事故,例如對人造成傷害和對財(cái)物造成損失等。目前,相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系尚不健全,也成為限制具身智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一。
七、競爭格局
具身智能技術(shù)發(fā)展前景十分廣闊,越來越多的企業(yè)布局具身智能產(chǎn)業(yè)鏈,行業(yè)呈現(xiàn)百家爭鳴之勢。行業(yè)玩家基本上可分為三類,分別負(fù)責(zé)頂層決策的“大腦”(如谷歌的PaLM-E多模態(tài)大模型等)、負(fù)責(zé)核心運(yùn)控的“小腦”(MPC技術(shù)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)技術(shù)等)、負(fù)責(zé)執(zhí)行動作的“身體”(智元機(jī)器人、優(yōu)必選等)。從技術(shù)成熟度來看,身體(本體/零部件)優(yōu)于“大腦”優(yōu)于“小腦”。在本體及零部件各細(xì)分領(lǐng)域多已有成熟供應(yīng)商,發(fā)展方向?yàn)樾螒B(tài)創(chuàng)新及細(xì)分技術(shù)的迭代,未來也將以規(guī)?;敖当緸橹饕?qū)動。
八、發(fā)展趨勢
在政策大力支持及企業(yè)不斷加大研發(fā)投入下,針對具身智能系統(tǒng)的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法將得到進(jìn)一步優(yōu)化,為具身智能落地應(yīng)用筑牢技術(shù)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)不斷演變,具身智能體將朝著智能化及多元化方向演進(jìn),更多地滿足下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求。隨著技術(shù)應(yīng)用價(jià)值不斷釋放及市場需求持續(xù)增長,具身智能行業(yè)規(guī)模將不斷壯大,產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈也將加速完善,為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)帶來全新發(fā)展機(jī)遇。
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