【热门行业】从人形机器人半马赛探究行业技术短板：实验室到产业化的“第一次负重跑”

金吾财讯 | 4月19日，全球首场人形机器人半程马拉松在北京亦庄举办，赛事由北京市政府主导，包括天工Ultra、松延动力N2等21款人形机器人参赛。最终北京人形机器人创新中心研制的天工Ultra以2小时40分42秒成绩夺冠。

看完人形机器人半马赛，最大的感慨莫过于，似乎曾遥不可及的“未来科技”，已不再是实验室的花瓶，而是“新质生产力“的另一张响亮的名片。而马拉松只是开始。当机器人能完成长时间稳定运动，意味着它初步具备进入安防、巡检、配送等高负载场景的潜力。

回顾今年，从年初春晚舞台的“扭秧歌机器人”到工厂的“分拣能手”，人形机器人正以“B端先行，C端跟进”的路径逐步落地：

1、工业场景：优必选WalkerS1已在极氪5G智慧工厂实现“入职”，完成汽车零部件的精准抓取、装配及质量检测。

2、家庭与医疗：武汉大学研发的“神农”机器人通过多模态感知系统，可自动识别患者身份、情绪状态，并完成药品分拣与配送。

3、公共服务：智元机器人“远征”在上海汽车 4S 店担任“实习销售”，通过自然语言交互与车辆参数知识库，解答客户咨询并引导试驾。

然而，这些看似“完美”的应用场景背后，仍暗藏技术瓶颈——当机器人走出实验室的理想环境，面对马拉松赛道上坑洼裂缝、陡坡石子等复杂路况时，其动态平衡能力与关节协同效率却暴露出明显短板。

据主办方介绍，半马赛道既包括平坦柏油路、坑洼裂缝路，又有长缓坡、短陡坡路段，以及石板路、草地、石子路等区域，机器人需要精准调整步伐、姿态，控制好动力和制动。马拉松赛事成为机器人性能的“试金石”。

在“摸底考试”中，不少机器人仍存在起跑线集体“躺平”、赛道内频繁摔倒、互动时突然死机等问题。其背后暴露出来的问题：尽管语音交互、视觉识别等技术已相对成熟，但复杂环境下的动态平衡、多自由度关节协同等“硬核”能力仍处于攻坚阶段。

笔者认为，人形机器人赛道上的摔倒，恰似产业发展必经的阵痛期。故障频出，却也是技术进步的象征。比起成绩，更看重机器人在比赛中的表现和出现的问题，为改进提供方向。今天的中国机器人企业，正在经历从实验室到产业化的“第一次负重跑”。

开源证券对此也表示，通过本次比赛，机器人产业发展需要重点解决的技术短板更加清晰明确。例如出现关节过热导致性能衰减或摔倒、动平衡能力不足、需多次换电等问题，为后续产业发展指明方向：

(1)电机：最主要的动力来源和热源，直接影响续航时长与热负荷，需要兼顾高功率密度及散热，对结构设计、磁铁排列及线圈绕线提出高要求；(2)传动机构(丝杠、减速器)：直接影响运动效率、能耗控制和响应速度，对精度、刚性、摩擦损耗及电机匹配控制提出了更高要求。(3)“小脑”：动平衡的核心，包括驱控、编码器、控制器等，挑战在于如何减少指令延迟、提升各硬件的兼容性，并通过持续训练提升决策能力；(4)轻量化材料：自重是续航与热管理的关键，轻量化是提升能效比和延长续航的直接手段。

此外，机构指出的核心部件也是国产化率较低部分，硬件仍以进口为主。为加快解决难题，全国各地先后出台政策鼓励开展核心关键技术攻关。例如，杭州发布的《促进人形机器人产业创新发展》中提到，将人形机器人整机、软件算法及关键零部件列入市重点科研项目支持范围，梳理形成攻关清单，推动人形机器人“大脑、小脑、肢体”等关键技术攻关。

展望未来，根据TrendForce集邦咨询数据，中国市场已有11家主流人形机器人本体厂商在2024年开启量产计划，其中有6家如宇树科技、优必选(09880)、智元机器人、银河通用、众擎机器人、乐聚机器人等厂商对2025年量产规划超过千台。预计中国市场2025年人形机器人本体产值将超过45亿元人民币，加上马斯克关于Tesla Optimus 2025年数千台量产目标，预计头部本体厂商的量产计划将拉动中国市场人形机器人零部件供应链生态布局与完整性。

毕马威同样发报告称，人形机器人作为具身智能的代表形态之一，市场前景广阔。2024年全球人形机器人市场规模达到20.3亿美元，预计到2029年将达到132.5亿美元，年均复合增长率约45.5%。一方面，中国正持续加强具身智能技术研发。过去五年来，中国在人形机器人技术领域申请的专利近6000件，成为全球申请量最多的国家。另一方面，中国出台的各项利好政策，有望推动人形机器人等加速迈入量产期。