信息摘要:
工業(yè)和信息化部于2023年10月20日發(fā)布的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》提出, 到 2025 年,人形機器人創(chuàng)新體系初步建立 ,培育 2…
人形機器人和傳統(tǒng)機器人有什么區(qū)別?
傳統(tǒng)機器人大多基于特定的規(guī)劃執(zhí)行特定的操作,比如運輸、分揀,不具備感知和決策能力。
人形 機器人不僅能與物理
世界交互,還有感知和理解能力。
兩者的最大區(qū)別就在“通用性”,一個只能完成預先規(guī)劃的特點任務,一個理論上什么都能干。
AlexNet算法,
2012年,AlexNet算法在ImageNet圖像識別大賽中以84%的識別準確率奪得冠軍。神經(jīng)網(wǎng)絡從多種技術路線中脫穎而出,成為人工智能的唯一解。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡,可以理解為用算法模擬人腦的運行機制,配合足夠規(guī)模的數(shù)據(jù)和算力,理論上人腦能夠?qū)崿F(xiàn)的智能,計算機也能實現(xiàn)。
Transformer架構,
2017年,Google八位員工公開了Transformer架構,開啟了大模型時代。
2012年的AlexNet讓AI有了“感知”的能力,而Transformer和之后的大模型讓AI有了“生成”的能力。 “感知”讓AI能夠?qū)W習人類對世界的認知,“生成”讓AI有自主決策的能力。至此,機器人的地基已經(jīng)打好了。實際上ChatGPT和各類AI Agent,已經(jīng)可以視為具備感知和決策能力的機器人。只不過這類“機器人”局限在數(shù)字環(huán)境。但人形機器人需要與真實的物理世界交互,就需要真實世界的參數(shù)訓練。
中國機器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況
在近期召開的2023中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上,一組數(shù)據(jù)彰顯了中國在機器人領域的潛力和實力: 2022年,中國工業(yè)機器人市場銷量達到29.7萬臺, 連續(xù)十年成為全球最大工業(yè)機器人消費市場;自主品牌工業(yè)機器人銷售超過11.2萬臺,同比增長19%,國內(nèi)市場占有率達37.8%,是占比最高的一年。
工信部最新數(shù)據(jù)顯示,2023年1-10月,中國機器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入超過1300億元,同比增長9.3%;機器人產(chǎn)品進出口總額達26.6億美元,同比增長23%;工業(yè)機器人產(chǎn)量達到了35.3萬套,服務機器人產(chǎn)量達到了643.6萬套,機器人產(chǎn)業(yè)整體呈現(xiàn)旺盛的發(fā)展勢頭。
其實早在2020年,廣東省就發(fā)布了《廣東省培育智能機器人戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)集群行動計劃(2021—2025年)》,提出到2025年,智能機器人產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入達到800億元,其中服務機器人行業(yè)營業(yè)收入達到200億元,無人機(船)行業(yè)營業(yè)收入達到500億元,工業(yè)機器人年產(chǎn)量超過10萬臺,年均增長約15%。智能機器人核心技術和關鍵零部件主要技術指標達到國際先進水平,發(fā)明專利授權量年均增長超過10%,形成一批關鍵核心領域高價值專利,培育一批知識產(chǎn)權強企。
2023年12月29日,“人形機器人第一股”優(yōu)必選登陸港交所。這也是史上首次有人形機器人敲鑼的上市儀式。優(yōu)必選此前入選深圳市第一批具有帶動效應和示范意義的智能機器人應用示范典型案例,并正在牽頭籌建廣東省人形機器人制造業(yè)創(chuàng)新中心。
優(yōu)必選官網(wǎng)顯示,該公司于2012年3月在深圳成立,是國內(nèi)最早一批開始研發(fā)人形機器人的公司,也是全球極少數(shù)具備人形機器人全棧式技術能力的公司。
招股書顯示,2020年至2022年,優(yōu)必選總營業(yè)收入達28.3億元,總研發(fā)投入近16億元,占總營收的比重達56.5%。截至2023年6月30日,優(yōu)必選擁有1800項機器人及人工智能相關專利,其中逾380項為海外專利。
工業(yè)和信息化部于2023年10月20日發(fā)布的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》提出, 到 2025
年,人形機器人創(chuàng)新體系初步建立 ,“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破,確保核心部組件安全有效供給。培育 2-3
家有全球影響力的生態(tài)型企業(yè)和
一批專精特新中小企業(yè)。 到 2027
年,人形機器人技術創(chuàng)新能力顯著提升,形成安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈體系 ,構建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài),綜合實力達到世界先進水平。
深圳市于2023年5月31日發(fā)布的《深圳市加快推動人工智能高質(zhì)量發(fā)展高水平應用行動方案(2023—2024年)》提出,深圳將舉全市之力打造國家新一代人工智能創(chuàng)新發(fā)展試驗區(qū)和國家人工智能創(chuàng)新應用先導區(qū),努力創(chuàng)建全球人工智能先鋒城市,為全市高質(zhì)量發(fā)展助力賦能。打造大灣區(qū)智能算力樞紐;建設企業(yè)級智能算力平臺,聯(lián)合香港企業(yè)、科研機構、高校等,打造深港人工智能算力賦能中心。支持科研機構與企業(yè)共建5家以上人工智能聯(lián)合實驗室,加快組建廣東省人形機器人制造業(yè)創(chuàng)新中心。培育一批具有核心競爭力的創(chuàng)新型領軍企業(yè),孵化千億級龍頭企業(yè)。發(fā)揮政府投資引導基金作用,統(tǒng)籌整合基金資源,形成規(guī)模1000億元的人工智能基金群。
2023年12月27日發(fā)布的《東莞市發(fā)展智能機器人產(chǎn)業(yè)行動計劃(2023-2025年)》提出,力爭到2025年,智能機器人核心產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入突破80億元,拉動相關產(chǎn)業(yè)營業(yè)收入突破800億元。東莞市政府將制定出臺一系列具體的發(fā)展規(guī)劃,如【技術研發(fā)與創(chuàng)新計劃】: 加大研發(fā)投入,設立專項資金支持企業(yè)進行關鍵技術研發(fā);建立智能機器人技術研發(fā)中心,吸引優(yōu)秀人才和團隊;加強與高校和研究機構的合作,共同開展基礎研究和應用研究;鼓勵企業(yè)申報國家和省級科技項目,獲取更多外部資源支持。
《佛山市機器人及相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2023-2030年)》提出,到2025年,佛山機器人及相關產(chǎn)業(yè)營收從515億元增長到1000億元。
2023年11月人民網(wǎng)研究院發(fā)布了《
人形機器人技術專利分析報告》,以下為部分內(nèi)容節(jié)選:
1、人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈
主要分為上中下游三部分:上游為人形機器人本體結構、伺服驅(qū)動器、智能感知、驅(qū)動控制、支撐環(huán)境五個模塊的供應商;中游則是人形機器人產(chǎn)品集成商;下游為人形機器人可能的應用場景,如商業(yè)服務、科學研究、科學展示等。
人形機器人從
1969 年發(fā)展至今,產(chǎn)業(yè)發(fā)生了如下變化:一是主導國家從日本 變?yōu)槊绹⒅袊?。早期,人形機器人由本田等日本企業(yè)主導,現(xiàn)今包括波士頓動力、Agility Robotics、特斯拉、優(yōu)必選科技、小米等全球范圍內(nèi)的企業(yè)均已推出人形機器人產(chǎn)品,并且在持續(xù)迭代研發(fā);二是研發(fā)目的從科學展示與教育培訓變?yōu)槎鄨鼍白鳂I(yè),企業(yè)積極探索人形機器人商業(yè)化落地。
第一個階段是
1969-1995 年,此時機器人運動是一個緩慢靜態(tài)行走的過程,以早稻田大學的人形機器人 WABOT 為代表;
第二個階段是
1996-2015 年,此時是連續(xù)動態(tài)行走,這時候更多考慮到了機器人的質(zhì)心慣量以及質(zhì)心的加速度等因素,代表是日本本田的人形機器人 ASIMO;
第三個階段是
2016 年至 2020 年,追求的是高動態(tài)的運動性能,以波士頓動力的 Atlas 機器人做出的令人驚嘆的運動動作為標志;
第四個階段是
2021 年至今,隨著相關技術的發(fā)展與成熟,人形機器人開始進 入商業(yè)化落地的初級階段,以亞馬遜的 Digit和優(yōu)必選科技 Walker 為代表,未來可能還會包括特斯拉的 Optimus。
3、人形機器人全球?qū)@暾埧蓜澐譃樗膫€發(fā)展階段:
技術萌芽階段(2000 年以前):人形機器人技術早在 2000 年前就有相關專利申請,該階段專利申請量較少,以日本專利為主。
緩慢發(fā)展階段(2000 年-2014 年):專利年申請量較少,呈現(xiàn)緩慢增長的趨勢。前期以日本專利為主,其次是美國、韓國以及歐洲專利(以德國專利為主,其次是歐專局 EP 發(fā)明專利和歐盟 EU 外觀設計專利)。該階段后期,各國專利申請布局態(tài)勢發(fā)生變化:早期主導申請的日本專利大幅下降進入平緩發(fā)展階段,韓國、歐洲專利進入專利申請下行通道,美國專利申請量波動,而中國作為新的布局者入場,專利申請呈現(xiàn)緩慢增長趨勢,從 2012 年開始,中國的專利申請量超過日本成為第一。各國專利申請增減相消,因此全球?qū)@暾埩砍尸F(xiàn)平穩(wěn)發(fā)展趨勢。
快速發(fā)展階段(2015 年-2017 年):專利年申請量相比之前有明顯增長,主要原因在于中國眾多新申請人涌入該技術領域,使得中國的專利申請量呈爆發(fā)式增長,并與其他國家的申請量之間快速拉開差距。同步呈現(xiàn)增長的還有美國專利、歐洲專利和 PCT 申請(Patent Cooperation Treaty,專利合作條約)。其中,美國的專利申請量于 2017 年正式超過日本,并穩(wěn)定保持在僅次于中國的第二位。日本專利仍延續(xù)上一階段的平穩(wěn)發(fā)展態(tài)勢,韓國專利申請量較少。
穩(wěn)定發(fā)展階段(2018 年以來):人形機器人相關技術年均申請量維持高位增 長,2019 年達到峰值,2020 年開始趨于穩(wěn)定。在此期間仍以中國專利為主、美國專利位居第二。中國、日本、歐洲、韓國專利申請分別在各自申請區(qū)間內(nèi)維持平穩(wěn)狀態(tài),美國、PCT 申請保持持續(xù)增長。另由于發(fā)明專利公開有 18 個月的滯后期,因此 2021 年、2022 年的實際申請量可能多于上圖已公開的專利數(shù)。
經(jīng)過上述階段的發(fā)展,各專利局人形機器人專利累計受理量以中國最多,其次 分別為日本、美國、歐洲,中國因累計受理案件量最多成為主要競爭市場。
當前比較具有影響力的人形機器人產(chǎn)品主要為來自波士頓動力的雙足機器人的
Atlas、Agility Robotics 的雙足機器人 Digit、優(yōu)必選科技大型人形機器人 Walker、特斯拉 Optimus 高集成電驅(qū)執(zhí)行器驅(qū)動機器人、小米 CyberOne 全尺寸人形仿生機器人。其中:
l 優(yōu)必選科技、波士頓動力 對于產(chǎn)品主要特點的專利布局覆蓋面較為全面,且數(shù)量較多,主要體現(xiàn)在下肢、手臂、關節(jié)、減速器、機器視覺、定位導航、動力系統(tǒng)、運動控制等方面;
l 小米
對于產(chǎn)品主要特點的專利布局覆蓋面較為全面,但主要聚焦于下肢,其他方面布局數(shù)量較少;
l Agility 主要關注下肢和其他結構,在產(chǎn)品的多個功能點上存在專利布局缺失的情況;
l 特斯拉
專利申請時間較晚,目前已公開專利均為外觀設計專利,已申請的 方法類、結構類專利可能尚未公開,因此后續(xù)可以留意其在能源系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、關節(jié)、機器視覺等方面的專利布局。
近年來新興的申請人正在快速獲取本領域的話語權。優(yōu)必選科技、達闥、波士 頓動力、浙江大學、北京理工大學、之江實驗室等申請人五年來積極探索本領域技術前沿,布局了一系列專利。在人形機器人全領域進行研發(fā)投入的企業(yè),具備在多場景應用中落地人形機器人產(chǎn)品的潛力,全棧式技術布局將在人形機器人技術研發(fā)和商業(yè)化推廣應用上起到重要作用。
發(fā)展是企業(yè)永恒的主題,高質(zhì)量發(fā)展是企業(yè)家的考題。高質(zhì)量發(fā)展的核心是創(chuàng)新驅(qū)動,這也是為何要做創(chuàng)新型企業(yè)的根本原因。
如果把全國約5000萬家企業(yè)比喻成一個超級大學的學生,
創(chuàng)新型企業(yè)是中等以上的學生,其中高新技術企業(yè)是“優(yōu)等生”,專精特新企業(yè)是“績優(yōu)生”,小巨人企業(yè)是“尖子生”,單項冠軍企業(yè)是“科代表”、上市企業(yè)是“班干部”。
知管家 將十五年的知識產(chǎn)權服務經(jīng)驗,集成了先進的創(chuàng)新理論,
自主研發(fā)設計了系統(tǒng)化創(chuàng)新及知識產(chǎn)權管理體系,助力企業(yè)家發(fā)揚
企業(yè)家精 神,激發(fā)企業(yè)內(nèi)外部同仁的創(chuàng)新精神,通過創(chuàng)新為客戶創(chuàng)造價值,為高質(zhì)量發(fā)展開創(chuàng)凝聚人才的道路,合力共建創(chuàng)新型企業(yè)。
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