加快构建自主可控的人形机器人产业生态

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魏 巍 冯 翼 曾 铮(国家发展和改革委员会市场与价格研究所;成都市经济发展研究院)

摘 要:当前,人形机器人作为人工智能(AI)与高端制造深度融合的典型代表,正从实验室走向产业化。我国人形机器人产业发展较快且态势持续向好、市场潜力不断释放、技术迭代加速、相关企业迅速涌现,但在核心部件、场景应用、共性技术底座与标准体系建设等方面仍存短板。推动人形机器人核心技术国产化、突破关键部件“卡脖子”瓶颈,已成为落实国家战略、保障产业安全、实现高质量发展的迫切任务。建议加快构建自主可控产业生态体系、强化场景应用引领、完善扶持机制与协同机制,尽早推动实现人形机器人产业自主可控、安全可靠和可持续高质量发展。

关键词:具身智能;人工智能;人形机器人;国产化 

一、我国人形机器人产业发展现状

(一)顶层设计日臻完善,产业发展获得政策有力支撑

近年来,国家高度重视人形机器人产业发展,已将人形机器人产业置于科技创新与未来产业布局的“塔尖”位置,逐步构筑起从国家到地方、从宏观到专项的多层次政策体系,为产业高质量发展提供了清晰路径和有力支撑。一是战略蓝图清晰锚定。《国务院关于深入实施“人工智能+”行动的意见》要求将机器人与人工智能深度融合。工业和信息化部等部门联合印发的《关于推动未来产业创新发展的实施意见》明确将人形机器人作为创新标志性产品,要求以整机带动新技术产业化落地。这标志着包括人形机器人在内的机器人技术和产业发展的战略地位已提升至国家综合竞争力的高度。二是发展路径精准量化。工业和信息化部出台首个专项文件《人形机器人创新发展指导意见》,科学确立了产业发展“两步走”目标。到2025年,人形机器人创新体系初步建立,整机产品达到国际先进水平;到2027年,形成安全可靠的产业链供应链体系,综合实力达到世界先进水平,成为重要的经济增长新引擎。相关部署为产业链上下游提供了清晰的“时间表”与“路线图”。三是地方布局竞相推进。北京、上海、深圳、苏州、安徽等省市积极布局人形机器人产业,出台地方性支持政策和专项行动方案,设立百亿级产业基金,建设高能级创新中心及特色产业园区,构建起“资金链+产业链+创新链”深度融合的区域生态,形成了央地协同联动、多点开花的发展格局,不断激发市场主体的内生动力,有效推动了创新资源集聚和产业集群培育。

(二)技术创新多点突破,国产整机产品竞相涌现

在政策、市场等多重驱动下,我国科研机构与重点企业持续加大研发投入,在人形机器人关键技术领域取得了一系列重要进展,推动国产整机产品从实验室走向市场,呈现百花齐放、竞相发展的态势。一是整机形态与功能日益丰富。以优必选的Walker系列、傅利叶智能(Fourier Intelligence)的GR-1、小米的CyberOne、宇树科技的H1等为代表的国产人形机器人产品相继发布并持续迭代。层出不穷、各具特色的产品在身高、体重、自由度、负载能力等关键指标上已接近或达到国际先进水平,部分产品已开始在工业、科研、教育等领域进行示范性应用。二是核心技术水平持续提升。我国在机器人的高动态运动控制算法、环境感知与自主导航、人机交互等方面取得显著进步。特别是随着“AI大模型”技术的爆发,国内企业积极探索将大语言模型、视觉大模型与机器人本体控制相结合,推动人形机器人“大脑”与“小脑”的协同进化,提升其在复杂非结构化环境中的任务执行能力和泛化能力。三是创新主体类型多元。产业参与者不仅包括传统的机器人企业和自动化公司,亦吸引了众多人工智能算法公司、互联网科技巨头、制造业龙头以及初创企业跨界入局,形成了多元化的创新主体格局,为技术路线的交叉融合与快速迭代注入了强大活力。

(三)产业链条初步构建,上下游协同生态正在孕育

我国已建立起较为完整的人形机器人产业链,产业链上下游协同创新能力不断增强,商业化落地步伐加快,产业生态正处于加速培育和完善的关键时期。一是上游核心部件国产化有所突破。在高精度减速器领域,以绿的谐波、双环传动为代表的企业在谐波减速器和RV减速器方面已占据一定的国内市场份额。在伺服系统、控制器等领域,汇川技术、禾川科技等企业也在积极追赶,部分产品性能已能满足中低端应用需求。二是中游整机制造能力逐步增强。国内已形成一批具备人形机器人整机设计、集成和生产制造能力的企业,并在供应链管理、生产工艺优化等方面积累了初步经验。三是下游应用集成生态开始萌芽。随着整机产品的成熟,一些系统集成商和行业解决方案提供商开始围绕人形机器人在特定场景(如汽车制造、智慧物流、特种作业等)的应用进行二次开发和集成,探索商业化落地的可行路径。

二、发展瓶颈依然突出,产业自主可控面临多重挑战

尽管我国人形机器人产业发展势头向好,但必须清醒地认识到,产业发展的深层次问题仍存,部分问题已对产业安全与自主可控构成了挑战。

(一)核心部件“卡脖子”,产业链存安全隐患

核心基础部件技术差距与供应风险正成为我国人形机器人产业发展的瓶颈,体现为“性能落后”与“依赖进口”的双重障碍。一方面,性能指标上存在差距。国产核心部件在关键性能指标上与国际顶尖产品仍存在差距。例如,在执行器方面,国产伺服电机的功率密度、响应速度及过载能力较全球领先产品仍有差距,影响机器人的动态性能与负载能力;在减速器方面,国产谐波减速器虽已实现规模化应用,但在精度保持性、传动效率和寿命一致性上仍需提升。另一方面,高端产品依赖进口。在部分尖端部件上,供应安全风险突出。例如,用于实现机器人稳定平衡与精确姿态感知的高动态惯性测量单元(IMU),以及实现末端精细操作的高精度六维力/力矩传感器,其高端市场仍主要由欧美等国外厂商占据。依赖进口不仅推高了整机成本,更使我国机器人产业链面临“断供”或技术封锁的潜在风险。

(二)国产部件性能有待提升

一方面,一些国产核心部件关键指标存在代差,制约了整机系统的稳定性与作业强度。比如在精密制造与材料工艺上积淀不足,导致产品在灵敏度、寿命一致性及抗疲劳性能等方面与国际顶尖水平仍有差距。高动态IMU在复杂环境下零点漂移较大,影响姿态控制精度;谐波减速器的磨损一致性难以保障,无法满足工业级高强度连续作业需求。这些短板经过系统耦合放大,直接导致整机在稳定性与可靠性上难以达到商业化交付标准。另一方面,进口依赖导致整机成本居高不下。整机厂商为确保产品的可靠性,选择在高端旗舰机型中大量采用昂贵的进口部件,直接推高了终端售价,抑制了市场规模。

(三)应用场景深化面临“最后一公里”阻滞,数据与算法闭环尚未打通

当前,我国人形机器人虽然在样机研制上进展迅速,但在从“展台”走向“产线”和“家庭”的过程中,仍面临应用深度不足与智能化水平受限的结构性矛盾。一方面,高价值场景的刚性需求尚未被有效激活,应用多停留在浅层示范环节。现阶段,人形机器人主要集中在科技展馆导览、商业表演等容错率高、任务强度低的展示性场景,缺乏在工业制造、特种作业等高价值领域的深度渗透。在汽车制造、3C装配等实质性生产环节,由于人形机器人在非结构化环境下的作业效率远低于专用自动化设备,且难以融入现有的工业物联网体系,导致其“替代价值”不清晰。用户端呈现出“围观多、下单少”的观望态势,尚未形成能够支撑产业规模化扩张的应用。另一方面,具身智能的“泛化能力”存在短板,制约了从特定场景向通用场景的跨越。不同于大语言模型(LLM)在虚拟世界的通用性,人形机器人的“大脑”在面对现实世界海量的长尾任务(如整理杂乱房间、处理突发故障等)时,其感知与决策能力仍显稚嫩。由于缺乏真实场景下大规模的高质量交互数据来训练算法,导致人形机器人难以处理未知环境下的复杂任务。此种“缺乏场景、缺乏数据、算法迭代慢且难以适应场景”的逻辑死结,使得产品很难跨越从“能用”到“好用”的智能化鸿沟。

(四)产业生态呈现“原子化”离散特征,共性技术底座与标准体系建设滞后

一方面,硬件接口标准缺失导致企业被迫“垂直封闭”,阻碍了产业链的专业化分工。由于缺乏统一的机械接口、电气协议与通信规范,上游零部件无法实现跨品牌的“即插即用”。这迫使整机企业为了保障系统兼容性,不得不采用“全栈自研”模式,从电机驱动到整机组装一把抓。“小而全”的生产组织方式,不仅拉高了单家企业的研发沉没成本,更抑制了零部件厂商通过标准化、规模化生产来降低行业边际成本的可能。另一方面,软硬解耦机制尚未打通,缺乏公认的“度量衡”体系。行业尚未诞生类似Android与iOS级别的通用操作系统与中间件,软硬件紧密耦合,导致算法开发由于缺乏统一底座而难以复用,形成了“数据孤岛”。同时,产业界在整机运动性能、安全性及可靠性测试上缺乏权威的“国家基准”,导致市场上产品良莠不齐,用户选型缺乏客观依据。这种“无尺可量、无路互通”的生态现状,延缓了产业从“百家争鸣”向“优胜劣汰”成熟期演进的步伐。

三、推动人形机器人产业自主可控发展的建议

(一)强化核心部件技术攻关,构建自主可控产业链基础

一是建立国家级协同创新机制,系统部署关键技术攻关。建议在“十五五”国家科技计划中设立人形机器人专项,聚焦伺服电机功率密度提升、减速器寿命一致性改进、高动态IMU漂移抑制等关键技术,由龙头企业牵头,联合高校院所组建创新联合体,实施“揭榜挂帅”攻关模式。建立以产业化成效为核心的考核机制,确保研发成果具备明确的工程转化路径。二是推动设计制造一体化优化,提升部件规模化生产能力。支持企业开展面向制造的设计(DFM)方法研究,建立核心部件工艺参数库和仿真工具链,突破结构设计、材料选型、加工工艺等协同优化难题。制定覆盖伺服系统、减速器、传感器等部件的统一工艺规范和检测标准,建立“部件-模块-整机”分级质量管控体系,从源头保障批量产品性能稳定性。三是创新首台(套)应用激励政策,激活国产部件市场需求。将人形机器人整机及核心部件纳入首台(套)推广目录,对采购方给予财政补贴,对供应方实施研发费用加计扣除和增值税减免。四是建设开放共享技术服务平台,降低企业创新门槛。建设集设计仿真、性能测试、中试验证于一体的国家级公共服务平台。配置专业检测设备和柔性试制产线,为中小企业提供低成本、全流程技术服务,加速研发成果向产业化转化。

(二)深化应用场景开发,打通数据算法迭代闭环

一是构建多场景数据采集与共享体系,支撑算法快速迭代。由科技部牵头建设统一的人形机器人运行数据平台,汇聚真实作业场景中的动作数据、环境感知数据和任务执行数据。建立数据脱敏与开放共享机制,形成覆盖典型场景的标准化训练数据集,向行业开放预训练模型和微调工具,降低算法研发成本。二是建设仿真与实景协同验证环境,缩短技术成熟周期。支持建设高保真多场景仿真测试平台,构建“虚拟仿真-实景验证-迭代优化”的技术闭环。通过真实场景运行数据反哺算法模型训练,持续优化感知决策和运动控制能力,提升人形机器人在复杂动态环境中的适应性和任务成功率。

(三)推进产业生态标准化,重塑专业化协同格局

一是制定强制性行业标准,打破企业技术壁垒。建议由工业和信息化部、国家标准委等部门联合发布人形机器人机械接口、电气协议、通信规范等强制性国家标准,明确关节模组、传感器、控制器的互联互通要求。对不符合标准的产品限制进入政府采购目录,倒逼企业放弃封闭生态,推动产业链向开放协同转型。二是培育开源操作系统生态,实现软硬件解耦发展。支持产学研联合体开发通用人形机器人操作系统,提供运动控制、传感融合、任务规划等标准化中间件和开发工具链。通过开源社区模式吸引开发者参与生态建设,实现算法模块跨平台复用,降低系统集成复杂度和定制开发成本。三是推动产业链协同创新,提升整体配套效率。建立整机企业与部件供应商的联合开发机制,推进核心部件模块化、接口标准化设计。支持系统集成商与应用方组建产业联盟,制定典型场景解决方案技术规范,形成快速复制推广能力,避免重复性开发浪费。

(四)完善金融政策支撑,破解商业化落地障碍

一是实施全周期财税支持政策,分担企业创新成本。建议对人形机器人研发制造企业实行研发费用150%加计扣除、关键部件进口环节增值税免征等优惠政策。设立中试平台建设专项资金,对设备采购和环境搭建给予财政补贴和贷款贴息。建立首批用户风险补偿机制,对因技术不成熟导致的经济损失予以合理赔付。二是创新多元化融资模式,拓宽资金来源渠道。设立国家级产业投资基金,采用母子基金结构撬动社会资本参与。支持符合条件的企业在科创板、北交所等多层次资本市场融资,鼓励政策性银行开设专项信贷产品。建立企业白名单制度,提供差异化授信额度和优惠利率,缓解企业融资压力。三是推广人形机器人即服务租赁模式,降低用户采购门槛。鼓励整机企业与融资租赁公司合作,推出“零首付、按使用时长付费”的租赁方案,由政府提供贴息支持。引入商业保险机构开发性能保险和责任保险产品,政府补贴首年保费,分散应用风险,激活下游市场需求。四是强化国际市场开拓支持,提升全球竞争力。设立出海专项基金,支持企业参与国际标准制定和海外产品认证。对参加国际展会、取得国际认证的企业给予资金补助。推动出口信贷机构设立专项额度,提供优惠利率和便捷审批,助力企业拓展海外市场,在全球竞争中抢占先机。

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【本文系中国宏观经济研究院(国家发展和改革委员会宏观经济研究院)2025年基本经费研究课题阶段性研究成果】

(魏巍系国家发展和改革委员会市场与价格研究所助理研究员;冯翼系成都市经济发展研究院高级综合研究/国宏访问学者,高级经济师;曾铮系国家发展和改革委员会市场与价格研究所室主任/研究员) 

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