2023年对于中国汽车行业来说是具有里程碑意义的一年。一季度，中国汽车出口首次超过日本，成为全球汽车出口第一大国。年初公布的数据显示，比亚迪电动汽车销量将在2022年超越特斯拉，成为全球最大的电动汽车制造商。
德国人在19世纪发明了汽车，在9月份刚刚举办的慕尼黑车展上，中国企业出尽风头。从追赶到领先，新能源汽车的成功让人好奇：未来中国还有哪些行业能够走出这样的曲线？谁可能是下一个比亚迪？
不久前，工信部发布的《人形机器人创新发展指导意见》号文中提到，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。可以说，人形机器人可能是“比亚迪”诞生的下一个产业。
中国新能源汽车能否从落后走向赶超的重要指标之一就是技术专利数量。硬技术领域没有捷径，专利是一个行业技术能力最直接的体现。
据统计，2011年至2020年，全球新能源汽车行业专利授权数量逐年增长。2010年，日本在电动汽车领域的专利申请量位居全球第一。 2010年至2022年，中国企业在电池充电盒及替代品方面申请的专利数量达到日本企业的1.5倍。 2022年，中国新能源汽车专利申请数量成为全球第一，占全球新能源汽车专利申请总量的41.20%。
这种趋势似乎在人形机器人领域再次出现。
人民网研究院近日发布的《人形机器人技术专利分析报告》显示，我国仿人机器人专利申请量大幅增加。
2015年，中国仿人机器人专利申请数量（261件）首次超过日本（214件）； 2016年，中国专利申请量首次位居全球第一（721件）； 2022年，中国专利申请总量（6,596件）超过日本（6,058件），成为世界第一；在众多仿人机器人企业中，中国企业优必选以763项专利超越本田、特斯拉等，成为全球拥有仿人机器人有效技术专利最多的企业。的企业。
随着人工智能为通用人形机器人带来新的想象，特斯拉、亚马逊、微软、三星等众多全球巨头都在投入人形机器人的研发。在中国，仿人机器人也成为2023年最受关注的新兴产业之一。《人形机器人创新发展指导意见》，提出到2025年，初步建立我国仿人机器人创新体系；全国首个省级仿人机器人创新中心也在北京成立。依托在仿人机器人行业积累的专利优势，中国仿人机器人企业中或将出现一个新的“比亚迪”。
01 人形机器人产业爆火
近年来，国内外各大公司在人形机器人方面动作频频。
马斯克在2022 年宣布的Optimus 机器人据称将于2023 年量产，而亚马逊投资的Agility Robotics 正在建设全球首个人形机器人工厂，据称可量产10000 台人形机器人每年。
在中国，仅在世界机器人大会上就展出了十多款人形机器人，其中一半以上是在过去一年发布的。其中，不仅有像小米这样的科技巨头入局，还有很多专注于四足或其他机器人的公司也入局。还有前华为天才智慧君2月份创办人形机器人公司，3个月内成为独角兽的传奇故事。
8月在成都举行的第31届世界大学生夏季运动会上，优必选科技自主研发的Walker系列大型人形机器人也亮相闭幕式舞台。这是大型仿人机器人首次出现在世界综合运动会闭幕式上。
这并不是优必选人形机器人第一次参加此类大型活动。此前，Walker系列人形机器人已在迪拜世博会中国馆、沙特NEOM未来新城、中国科技馆等地实现商业化。 Frost & Sullivan 报告称，Walker 是中国第一个商业化的大型人形机器人。
人形机器人近年来之所以受到如此广泛的关注，源于该行业半个多世纪的发展历史。
早在1969-1995年，以早稻田大学的人形机器人WABOT为代表的人形机器人就已经尝试开始缓慢、静态的行走。从1996年到2015年，人形机器人开始连续动态行走，由本田的人形机器人ASIMO首创。 2016 年至2020 年间，我们开始看到波士顿动力公司的人形机器人表现出惊人的运动能力。
然而，人形机器人真正的商业化在过去并不是一帆风顺的。波士顿动力公司已被多次出售。 2018年，开创人形机器人先河的本田ASIMO机器人宣布退役。 2021年，曾经生产2.7万台人形机器人的软银机器人公司宣布停产Pepper人形机器人。
部分原因来自于过去的人形机器人虽然具有移动能力，但其大脑，即上层逻辑推理、决策、规划以及与环境的交互能力不足，这使得人形机器人机器人应用尚未广泛。同时，成本高昂也是人形机器人商业化困难的原因。
然而，进入2021-2022年，人形机器人的商业化前景出现了新的变化。
AI大模型的出现，突破了人形机器人的智能限制，推动了人机交互方式的变革。人形机器人也正在使人工智能大型模型成为现实。
在世界机器人大会上，优必选科技创始人、董事长兼首席执行官周健提到，仿人机器人已进入产业化阶段，公司将重点关注仿人机器人三大应用场景，包括工业制造、商业服务和家人陪伴。他透露，目前优必选正在与国内领先的智能制造企业、高端智能装备解决方案公司共同探索仿人机器人在新能源汽车、3C电子、智能物流等工业场景的应用。
特斯拉和小米也在探索在智能制造领域实现人形机器人的可能性。在特斯拉2023年Q2业绩发布会上，马斯克表示，计划明年在特斯拉工厂对Optimus进行实际测试。根据特斯拉透露的未来方向，未来Optimus的应用场景将涉及工业生产，即人形机器人将接管整个汽车生产领域，实现真正的无人生产。小米还透露，未来，小米仿人机器人将融入小米制造和智能制造的多个场景，进行工业验证、大规模验证以及仿人机器人在制造场景的数据积累和模型迭代。
目前，通用人形机器人可能正处于大规模商业化的前夜。从上述三大具有代表性的人形机器人公司优必选、小米、特斯拉的动向来看，三家公司在相关领域的商业化布局和技术积累方面都取得了快速进展。
据研究机构预测，到2030年，全球仿人机器人市场预计将达到300亿美元以上，2022年至2030年年均增长率约为52.2%。
人们希望仿人机器人能够以更低的成本和更聪明的大脑进入家居、工业生产、酒店等各个领域，取代只能执行简单操作的机器人，能够更好地适应人类环境。
人形机器人的多功能性在其中发挥着关键作用。与普通机器人不同，人形机器人可以完成外部感知、双足行走、工具使用、行为交互等一系列任务，这不仅需要机械领域的技术。以特斯拉的机器人为例，有研究指出，其近40%的成本来自其FSD系统（完全无人驾驶系统，用于机器人感知和任务规划）。
这些领域的技术需要持续、长期的科研积累。《人形机器人技术专利分析报告》显示，2009年以来，一度在人形机器人领域占据主导地位的日本专利申请数量稳步发展，本田等公司的专利逐渐到期。 —— 这从2018 年本田放弃ASIMO 机器人就可以看出。
虽然该行业最初的领导者正在放缓，但中国正在迎头赶上。
《人形机器人技术专利分析报告》显示，2014年以来，我国仿人机器人专利申请量大幅增长。经过十年的快速发展，中国企业目前已处于领先地位，比先发者具有优势。以优必选科技为代表的企业和以清华大学、北京理工大学、浙江大学、哈尔滨工业大学等高校为代表的研究机构发挥了关键作用。
02 人形机器人的核心技术更复杂
与工业机器人不同，仿人机器人的核心技术可分为本体结构、核心部件、智能感知、驱动控制、支撑环境五个主要模块。
虽然在核心部件上，仿人机器人与工业机器人相同，都需要使用减速机、伺服电机和控制器，但仿人机器人的整体技术更为复杂。
例如，人形机器人的一个主要困难来自于双足行走，需要能够以一定的速度前进，同时保持平衡。这不仅需要机械控制器接受特定指令，还需要伺服驱动器驱动电机、减速机等设备执行。如何执行需要通过驱动控制技术中的运动控制来判断。能否顺利行走还与身体设计中的关节和腿部有关。设计相关。
“要从A点移动到B点，机器人首先需要具备一定的环境感知能力，从而规划出合理的路线，并利用运动控制算法计算出合理的“关节”受力比例。当机器人开始移动，也需要“关节”能够快速反应、准确完成预期动作。”优必选CTO熊友军此前接受21世纪经济报道记者采访时表示。 “几乎每个环节都涉及不止一项复杂的核心技术。”
《人形机器人技术专利分析报告》将人形机器人的核心关注点定义为稳定可靠、生动自然、精准精准、提高效率、智能化。
显然，就生动、自然、稳定、可靠、智能而言，人形机器人需要具备的技术特征并不局限于机械能力。
这也可以从不同技术领域的专利申请中看出。 2000年以来，仿人机器人关键技术分支上升最明显的是身体结构部分（机器人的头、肩颈、手臂、下肢、胸腹、关节等结构），其次是智能感知与驱动控制。
具体来说，在身体结构部分，关节和腿部的研发占据核心地位。智能感知方面，专利主要布局在机器视觉、路径规划方向；驱动控制方面，专利主要布局在步态控制方向。这与人形机器人行走的难度是一致的。
虽然核心部件对于机器人的整体运行非常重要，但面对人形机器人更为复杂的控制系统专利，总体专利数量显得比较少，主要集中在减速器方向。
人形机器人的特点注定需要人形机器人企业深耕全栈技术领域。
事实上，全球领先的机器人公司也表现出了类似的趋势。本田、索尼等机器人公司正在各个领域开发专利。
在这一领域，中国的企业和大学也表现出色。以优必选科技为例。部署了仿人机器人全栈技术，包括机器人运动规划与控制技术、伺服驱动、计算机视觉与语音交互技术、SLAM与自主技术、视觉伺服操作与人机交互、机器人操作系统应用框架ROSA。
因此，从报告中可以看出，优必选在车身结构和驱动控制方面的专利申请数量位居中国第一、全球第二。在智能感知方面也位居全球前列。这三个领域是全球仿人机器人专利最为集中的领域，表明其研究始终紧跟行业前沿，甚至处于领先地位。清华大学在仿人机器人本体结构和驱动控制技术方面的专利也位居世界前列。
此外，优必选核心部件专利申请量位居中国第一、全球第二。业界普遍认为，在机器人研究领域，我国的视觉算法能力并不弱于国外。但由于历史研发问题，核心零部件在很多领域无法实现国产化替代。通过自主研发，优必选是全球少数能够完成从小扭矩到大扭矩（扭矩从0.2Nm到200Nm）伺服驱动器批量生产的公司之一。
03 人形机器人，从落后到领跑？
从过往历史来看，人形机器人属于日本、韩国、欧美领域。尤其是在日本，早在半个世纪前，日本早稻田大学加藤一郎教授于1973年创造了WABOT-1，这是世界上第一个完整的人形机器人。在减速机等核心零部件方面，日本Hamonoko在谐波减速机方面几乎垄断，纳博特斯克在RV减速机方面几乎垄断。
这种垄断趋势也体现在日本的专利申请上。 2012年至2022年，日本仿人机器人专利集中度在80%左右波动，表现出较强的垄断程度。
类似的情况在韩国和欧洲更为严重。韩国的专利申请主要来自三星，也有一些来自韩国科学院和现代汽车，经过2009年至2011年的高峰期后，已进入下降阶段。法国的专利申请人主要来自SoftBank Robotics Europe和Odebaran。继2015年集中一批专利申请后，专利申请量再次走低。到2022年，两国专利集中度均达到100%。
美国的专利集中度虽然低于日本、韩国和欧洲，但也在50%左右波动。这些都显示了发达国家大公司过去在人形机器人方面的深厚积累。
这与中国的仿人机器人产业形成鲜明对比。我国仿人机器人产业发展较晚，但近年来发展迅速。无论是核心部件的国产化，还是机器人的本体结构和驱动控制，都在不断创新。一些分散的机器人出现了。各行业相关企业。
例如，优必选科技目前拥有全球最多的有效专利，年均研发投入比例超过50%。报告显示，过去五年，优必选平均每年申请近200项专利。专利申请总量排名靠前的本田、丰田、三星、索尼等企业近五年的年均申请量和比例均远高于其他企业。低于优必选。
除了企业之外，清华大学、北京理工大学、之江实验室等大学和科研机构近年来人形机器人技术专利申请活跃度也位居全球前列。
在核心零部件方面，国产品牌的市场份额也在快速提升。双环传动、绿谐波等公司开发的减速机市场份额也在不断上升。
优必选CTO熊友军曾在接受采访时表示：“虽然中国的机器人产业相比美国、日本起步较晚，但我们有后来者的优势，整个产业链比较完整，很多核心零部件都是国内有更好的供应商。”
这种行业格局也可以体现在专利申请上。 2014年以后，我国专利申请量有所增加，但专利集中度在20%~30%之间波动。未形成明显垄断格局，显示出较强的产业活力。
在这样的专利格局下，可以预见，在即将到来的仿人机器人商业化浪潮中，产业活力极其强劲的中国、积累深厚的日本、以及拥有推动量产的企业如特斯拉和Agility Robotics，将获得更多奖金。
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用户评论
哇，这个标题太吸引人了！我一直觉得人形机器人有很大的潜力，如果能像比亚迪一样领跑，那真是太酷了。
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人形机器人成为下一个比亚迪？这听起来像是科幻电影里的情节，但想想看，科技的发展速度真的很快。
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标题里的“追赶者”和“领跑者”对比，感觉现在的机器人技术还处于起步阶段，但未来真的不可限量。
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比亚迪转型电动车做得不错，人形机器人如果能做到这一点，那简直是颠覆性创新啊！
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我对人形机器人有点保留意见，毕竟安全性和伦理问题还没解决，但能成为下一个比亚迪，那就必须得加油了。
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标题里的“能否”两个字，感觉作者在质疑，但我相信，只要努力，人形机器人一定有机会。
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人形机器人成为领跑者，那得有多少科研人员和工程师付出努力啊，真的很期待看到那一天。
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比亚迪的成功给了我们信心，人形机器人如果能做到，那我国的科技实力真是要上天了。
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这个标题让我想起了iPhone的崛起，人形机器人如果能成为下一个比亚迪，那绝对是时代的标志。
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虽然标题很有吸引力，但我对机器人市场有点担心，竞争太激烈了，不知道人形机器人能否站稳脚跟。
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人形机器人要成为领跑者，不仅要有技术，还要有市场策略，比亚迪在这方面做得不错，希望人形机器人能学到。
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比亚迪的成功给了我们很多启示，人形机器人如果能借鉴这些经验，那成为领跑者也不是不可能。
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我猜标题里的“人形机器人”指的是类似波士顿动力那样的产品，如果能做到像比亚迪那样，那简直是个奇迹。
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标题中的“追赶者”和“领跑者”对比，让我想起了我国在科技领域的崛起，人形机器人如果能成为下一个比亚迪，那真的是民族骄傲。
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我对人形机器人抱有期待，但同时也担心它会不会成为下一个泡沫，希望作者能给出更多分析。
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标题里的“能否”让我想到，人形机器人要成为领跑者，还需要解决很多技术难题，这是一条漫长的路。
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人形机器人成为领跑者，不仅要有技术创新，还要有良好的用户体验，比亚迪在这方面做得很好，希望人形机器人能学习。
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看到这个标题，我觉得人形机器人有巨大的市场潜力，如果能成为下一个比亚迪，那绝对是科技领域的里程碑。
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