人形机器人技术专利:中国第一

人形机器人的未来取决于中国。

最新110页人形机器人技术专利分析报告出炉!

人民网研究院官方出品,中国机器人产业联盟提供学术支持。不仅覆盖全球,覆盖整个技术体系,时间维度跨越20多年。整个人形机器人行业的发展历史都在报告中有所展现。

从直观的数据来看,主要有几个结论值得关注。

人形机器人技术已经日趋成熟,已经进入商业化的关键阶段。相关技术专利数量持续上升,本体结构、智能感知、驱动控制成为主要发力点;

中国技术实力可圈可点,领先世界。专利申请量和有效专利数量均居世界第一;中国企业育碧在人形机器人的有效专利数量上位居世界第一。

中国的市场开发还是很活跃的。近十年来,我国仿人机器人的专利集中度是最低的,这说明国内很多企事业单位和高校都在持续投入仿人机器人技术。中国人形机器人产业非常有活力。

尤其是在国家近期出台多项有利于人形机器人产业发展的政策,大模型、AGI等前沿技术快速发展的当下,这份报告无疑为人形机器人领域指明了关键的风向标。

在这种情况下,我们来看看报告的内容。哪些值得关注?

三个主要趋势

在这份110页的报告中,可以大致总结出三个关键结论。

一、技术专利申请数据不断攀升,人形机器人加速产业化。

报告总结了过去30年全球范围内人形机器人技术的专利申请数量,呈现持续上升阶段,尤其是近几年。

集中应用的技术热点主要体现在本体结构(如关节、腿部)、智能感知(机器视觉)、驱动控制(步态控制)等关键领域。

在量子智库《仿生机器人产业全景报告》中发现,目前的产业供应链已经成熟,人形机器人技术也在不断创新,增强了驾驶机器人在控制和感知方面的能力。

随着相关技术的不断成熟,人形机器人已经进入量产落地的关键阶段。制造不是难点,挑战是灵活适应各种场景。航天科技智慧养老

在人形机器人有望落地的诸多不同场景中,工业场景有望率先实现大规模应用,很多人形机器人公司也在聚焦工业领域

其中,在全球范围内,特斯拉、育碧、小米在相关领域的技术积累和商业化进展迅速。

目前,育碧人形机器人已与多家新能源汽车头部企业合作,计划逐步将人形机器人应用于工业场景,并逐步向多任务、多场景拓展;特斯拉计划由人形机器人接管汽车生产领域,实现真正的无人化生产;小米也在积极推动人形机器人在自己制造体系中的阶段性落地。

第二,中国实现了赶超领先世界的目标,优中选优有效专利数量全球第一

报告显示,截至2023年5月31日,中国人形机器人专利申请量达到6618件,有效专利数为3110件。这两个数字都是世界第一。

而且公司代表育碧科技也以763项有效专利击败老牌公司本田,位居世界第一。

纵观人形机器人的发展,其实见证了中国追赶世界的过程

在前半个世纪的发展中,主要以美国和日本为代表的高校或企业引领了技术突破。直到AI技术的爆发和“智能”的出现,中国在人形机器人上的布局才开始产生影响。

2015年以来,我国相关技术专利申请增速显著;2016年,中国专利申请量首次成为世界第一(721件);2022年,专利申请总量6596件首次超过日本,位居第一。

但需要注意的是,目前我国的专利技术布局仍以基础设施为主,在智能感知方面仍有较大增长。

第三,近十年来我国人形机器人的集中度较低,行业发展呈现出高度活跃的发展势头

无论是横向还是纵向,量化统计都只是代表了行业的过去和现在的情况。

报告中还设置了一个附加判别式-

专利集中度,即全国前三名专利申请人的专利申请数量/全国专利申请总量,代表市场竞争和发展活跃程度。

可以看出,日本的专利集中度最高,这意味着该国已经形成了垄断局面。2022年的欧洲、韩国等地区,甚至出现了100%。

中国专利集中度先下降,后在20%-30%之间波动。与其他地区相比,意味着市场激烈,发展蓬勃。

特别是近五年来,育碧、北京理工大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等研究机构,都是高产出的活动。

其中,育碧近五年来每年申请专利近200项,占年度申请量的近80%,可以说是最为活跃的。

所以,整个110页的报告,归结起来就是人形机器人已经进入产业化的关键阶段,中国经过几十年的发展,已经处于领先地位。

更重要的是,这种发展势头非常强劲,短时间内不会动摇。

在探索身体智能和AGI等前沿领域的时候,这样的方向尤其重要。

所以随之而来的问题是—

这是为什么呢?

天时、地利、人和。

首先,天气。回顾过去的发展,人形机器人主要经历四个发展阶段。

第一阶段从1969年到1995年,是一个缓慢静止的仿人机器人行走过程,以早稻田大学的WABOT为代表。日本最新黑科技

第二阶段从1996年到2015年。此时是连续动态行走,以阿西莫为代表;日本本田公司的人形机器人;

第三阶段为2016-2020年,追求高动态运动性能,以波士顿动力ATLAS机器人做出的惊人运动动作为标志;

第四阶段从2021年到现在。随着相关技术的发展和成熟,世界各地的许多企业开始增加更多的人形机器人,以促进人形机器人产品的产业化。如特斯拉Optimus、育碧沃克、亚马逊投资的Digit、三星投资的彩虹机器人等。

从第一阶段到第三阶段,主要是人形机器人本体技术和运动性能的迭代。最初由结构和程序驱动,逐渐推广到由运动规划和控制算法驱动,加上任务设计的理念,可以独立完成更高难度的动作。

近年来,AI提高了感知和理解的能力,释放了更多的应用潜力和需求。人形机器人从科学展示、教育培训等单一场景发展到多场景操作,从而开启了商业化的进程,进入了一个新的阶段。

也是在这个时候,中国企业真正进入市场,带来了商业化的加速——市场的发展是场景驱动的,充分发挥了本土的场景优势。

优必选为例,2018年研发出第一代通用大型仿人机器人行走器,目前已经迭代到第四代,在科技展厅、商业服务、工厂制造等领域实现了商业化应用。根据Jost Sullivan的报告,Walker也是中国第一个大规模商用人形机器人。

目前,该公司已成功开发并商业化了150多项机器人和人工智能技术,并将其应用于130多种不同类型的智能服务机器人产品。在迪拜世博会、沙特NEOM新未来城、成都大运会等场景,都能看到育碧人形机器人的身影。

其次,地理位置。中国形成了产(优秀企业)、学(清华、北理工)、研(如之江实验室)一体化的R&D模式。

第一,发挥各自的优势,可以在研发、生产应用等一整套技术体系中,推动整个行业的全面发展。

其次,企业可以随时与高校、科研机构合作,形成合力,促进仿人机器人领域的成果转化。

而日本和韩国仍以发展初期的老牌企业为主,这一现象在本次报告的申请人地域分布中也能看出。

最后,人和。不可否认,在任何时候、任何领域,企业都是推动技术发展的关键。

和传统强国日本一样,也是依靠本田和索尼的高水平持续输出来维持行业领先水平。

中国代表优必选自成立以来一直致力于人形机器人的落地应用。这种模式起点高,但能同时实现技术迭代和场景落地,快速实现商业化,创造产业价值。

在Jost Sullivan的报告中,育碧是世界上少数几家在消费市场将多个伺服驱动器作为关节的服务机器人商业化的公司。全球少数实现多系列伺服驱动器量产和实际产品应用的公司之一;完成小扭矩到大扭矩(扭矩从0.2Nm到200Nm)伺服驱动器量产的公司之一。

值得一提的是,就在今天(12月1日),育碧正式通过港交所的聆讯,即将在港交所主板上市,成为“第一个人形机器人”。

最新招股书显示,报告期内,育碧已服务全球50多个国家和地区,拥有900多家企业客户,累计销售机器人超76万台;其年均研发支出占总收入的56.5%。截至2023年6月30日,育碧拥有1800项与机器人和人工智能相关的专利,其中380多项是海外专利。

天时地利人和,中国在人形机器人领域的发展势头才会如此迅猛。

在新一轮技术浪潮的当下,中国和中国玩家的发展值得关注。

未来的人形机器人取决于中国。

人形机器人,代表着人类对科技的极致想象,一直备受关注。

近年来,这种想象变得具体了。

包括上面提到的特斯拉、小米,以及亚马逊、OpenAI、小鹏等知名企业,以及一批知名创业公司,越来越多的企业开始进入市场。对大型模型甚至AGI的探索也有望填补人形机器人的最后一个谜题。

量子比特智库曾预测,仿生机器人(包括人形机器人)产业将在2030年左右进入成熟阶段。之后产品可用于工业和工业应用,可用于家居等非结构性场景,进一步拓展新的赛道和需求。

比如万能机器人会更火;例如,消费级(toC)场景的应用将进一步扩展。

但与此同时,行业内的技术壁垒也进一步提高。

作为机器人领域的“皇冠上的明珠”,它集成了各种尖端的软硬件技术。

如今大规模模型的发展带来了“智能”的出现,但挑战远比以前严峻。实现大规模量产,绝非一日之功。

这需要技术创新,需要成熟的供应链,需要落地的场景和市场。

这样的条件,总之,人形机器人的未来还是要看中国。成就未来科技新城

10月20日,工信部发布《仿人机器人创新发展指导意见》,提出仿人机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车之后的颠覆性产品。

此外,它还提出了阶段性目标:

到2025年,我国将初步建立人形机器人创新体系,“大脑、小脑、四肢”等一批关键技术取得突破,整机产品达到国际先进水平并实现量产。

到2027年,仿人机器人技术创新能力显著提升,形成安全可靠的产业链供应链体系,构建具有国际竞争力的产业生态,综合实力达到世界先进水平。

11月2日,全国首个省级仿人机器人创新中心在北京正式成立。计划攻关通用仿人机器人本体原型、通用仿人机器人大模型等五项重点任务。小米、育碧、精诚机电共同持股,其法人代表为育碧CTO熊友军。

人形机器人“国家队”脱颖而出,相关企业有望获得更多发展机会。

正如中国机器人产业联盟副秘书长陈丹在报告中提到的,随着国家对人形机器人支持力度的不断提升,我国人形机器人的发展将进入快车道。

我相信,在人形机器人时代,中国将在全球产业竞争中占据更重要的位置。

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