仿人机器人赋予机器“生命”，高度渗透各行业应用场景。
8月11日晚间，小米的秋季新品发布会推出了小米首款全尺寸人形仿生机器人——“CyberOne”。
小米的这款机器人命名为“CyberOne ”（花名“铁大”）身高177 厘米、体重 52 千克，是一款真正意义上的全尺寸人形仿生机器人。全身拥有 13 个关节及 21 个自由度，最大模组峰值扭矩达到300Nm；Mi Sense 视觉空间系统搭载了小米自研的三维重建算法，音频算法方面具备 6 类 45 种人类语义情绪识别能力，可实现 85 种环境语义识别。其实在小米之前，马斯克就表示将在9月30日特斯拉AI日发布特斯拉首款人形机器人原型机Optimus（擎天柱）。
图源：特斯拉官网
人形机器人的三大核心技术：人机交互、环境感知、 运动控制。
人机交互：近几年人机交互技术从之前只能接受固定命令，到现在通过大量的深度学习和图像训练，可以精准进行不同场景下的语音语义&图像识别，应用端主要体现在智能家居等领域。
环境感知：指通过摄像头、雷达、传感器（力矩、倾角、红外、触觉、温度等）对机器周围环境的监控&获取信息，应用最为极致的主要为自动驾驶。运动控制：主要包括硬件、软件两方面：1）硬件主要为电池、控制器、电机、减速器等，目前难点在核心关节的电机系统设计、材料轻量化等方面；2）软件主要是协调几十个关节协同运作，含各类运动控制算法（例如现有人形机器人采用水平反应控制、目标ZMP控制、步长位置控制等算法）。
在所有机器人的研发中，人形机器人的挑战难度是业界公认最高的。
从目前特斯拉公布的应用范围来看，人形机器人为服务机器人的技术升级，涉及到自动驾驶、视觉导航、传感器技术等多种技术融合，机械产业链方面主要涉及到伺服电机、减速机、控制系统、驱动器与机器视觉等方面。
机器人产业链主要分为上游核心零部件研发与生产、中游本体制造和系统集成，以及下游各行各业的具体应用等三方面。
其中，减速器、伺服电机、控制器等核心零部件是整个机器人产业的核心壁垒，也是产业链中成本占比、附加价值最高的部分。
减速器主要用于机器人各个关节，负责将伺服电机输出的高速运转动力转化为低转速、高转矩的运动。因此人形机器人若要实现接近人体的活动自由度，则减速器用量将数量级增长。
按照传动原理的不同，机器人专用减速器可分为RV减速器和谐波减速器两种。当前，我国精密减速器严重依赖进口，国产厂商仍处于生产技术不断成熟完善的阶段。
根据MIR DATABANK数据显示，目前全球约75%的精密减速器市场被日本的纳博特斯克和哈默纳科占领。其中，纳博特斯克生产RV减速器，约占60%的份额；哈默纳科生产谐波减速器，约占15%的份额。
伺服系统是机器人的动力系统，负责驱动机器人的运动，由伺服驱动器和伺服电机组成。其中，伺服驱动器负责位置、速度、转矩等各项控制；伺服电机是伺服系统中控制机械元件运转的发动机，将接收到的电压信号转化为转矩和转速，以驱动控制对象。国产伺服厂商在产品性能、尺寸等指标上正在努力赶超国际先进水平，同时国产品牌拥有更低的销售价格，性价比优势不断凸显。
控制器作为机器人的心脏，负责规划机器人的运动方式，通过硬件和软件发布并传递动作指令，控制机器人的运动位置、姿态、轨迹和操作顺序等，保证机器人系统的正常运行，使机器人达到所要求的技术指标。目前，ABB、KUKA、新松、新时达等国内外各大机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发。
机器人常被各国视作衡量国家创新水平、产业能力的标志，人形机器人更被誉为机器人皇冠上的明珠。特斯拉人形机器人的推出，有望促使全球服务机器人产业加速发展。
根据马斯克在2022年4月的TED演讲中透露，Optimus单价将“不会高得恐怖，或许会比一辆车的价格更低”，与马斯克对话的主持人Chris Anderson以2.5万美金左右(约16.75万人民币)价格为例进行讨论，给出了一个可供参考的价格区间。考虑到特斯拉汽车在中国的售价最低为30万元左右，Optimus机器人的单体价格大体将位于17-30万元之间。这一价格区间相对波士顿机器人显著更低，Optimus有望进入家务、快递、工业生产等各类消费级与商用级场景。麦肯锡报告预计2030年全球15%-30%（约4-8亿人）会因人工智能发生变化，全球50%的工作可以被机器人替代，有60%的工作岗位上30%的工作量可由机器人代劳。据世界银行统计，2021年全球劳动力人口约35亿人，假如机器人成本能够下降至接近汽车，机器人大规模应用，补充劳动力的缺口，将迎来下一个万亿级别的蓝海市场。
按照单个机器人价格16.72万元人民币计算，预计到2023年全球人形机器人年市场规模将达到365亿元，到2025年、2030年分别达到3908亿元、1.9万亿元。其中，预计我国人形机器人年市场规模到2025年、2030年将分别达到754亿元、3762亿元。目前，国内机器人产业整体进入快速增长期。据工信部数据，2021年工业机器人产量达到36.6万台，同比增长67.9%；营收超过800亿元，同比增长近三成。工业机器人使用密度不断提升，2020年达到每万名工人246台，是全球平均水平的近2倍，应用领域覆盖国民经济52个行业大类、143个行业中类。近年来，机器人产业的各种政策引导和扶持推动不断推出，机器人的应用场景开发备受关注。2021年12月，工业和信息化部等15个部门发布《“十四五”机器人产业发展规划》，其中“机器人+”应用行动提出深耕汽车、电子、机械、轻工等已形成较大规模应用的领域，拓展矿山、石油、化工、农业等初步应用和潜在需求领域，做强特定细分场景、环节及领域。
今年8月，科技部等6个部门联合印发《关于加快场景创新以人工智能高水平应用促进经济高质量发展的指导意见》，明确发展目标为场景创新成为人工智能技术升级、产业增长的新路径，鼓励在制造、农业、物流、金融、商务、家居等重点行业深入挖掘人工智能技术应用场景，如机器人协助制造、机器人分流分拣等。
当前，机器人在工业生产与日常生活中肩负起越来越多的工种、承担起越来越多的角色，其重要性不言而喻，未来机器人产业会继续快速发展，但要达到大规模商用，还有诸多痛点需要解决。但随着政策的利好，技术的发展，人形机器人将迎来新的历史性时刻。参考资料：
1.《工信部将加快实施“机器人+”应用行动》光明网2.《仿人机器人赋予机器“生命” 机器替人不再是想象》中国机器人网3.《市场潜力巨大 人形机器人赛道风起》中国证券报4.《特斯拉即将发布首款人形机器人，Tesla Bot再度掀起热潮》机器之心Pro