人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，被视为继计算机、智能手机、新能源汽车后的下一代颠覆性产品。它们有望深刻变革人类的生产和生活方式，重塑全球产业发展格局。在AI赋能下，人形机器人展现出自主感知、自主行动、自主决策的能力，具备高仿真度和强自主性，能够胜任多样化的综合性任务，解放人类于低端和高危行业，显著提升生产力和工作效率。目前，人形机器人已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道和经济发展的新引擎，吸引了国内外企业纷纷布局，力图在未来格局中占据有利位置。

一、人形机器人产业全景

（一）人形机器人概况

人形机器人（Humanoid Robot）是机器人技术的重要分支，其外形特征类似于人类，包括头部、躯干和手脚，但不一定具备头发、五官、牙齿等细微特征。相比传统机器人，人形机器人拥有更加复杂的结构，集成了高级传感、驱动和控制系统，具备类人的感知、决策、行为和交互能力。因此，人形机器人被视为人工智能发展的最终形态，旨在与人类工具和环境进行交互，辅助甚至替代人类的生产生活。

人形机器人采用仿生学设计，活动场景涵盖家庭、商用、工业等多个领域。目前，尽管人形机器人的概念多见于科幻作品，但随着技术进步，其应用前景日益清晰。人形机器人集成了机械、电子、材料、计算机、传感器和控制技术等多学科技术，依赖于人工智能、高端制造和新材料等前沿技术的发展。具体而言，人形机器人由机械部分、传感部分和控制部分三大组成部分构成，并包含驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人机交互系统和控制系统六个子系统。

（二）人形机器人发展历程

目前，人形机器人行业仍处于生命周期理论中的幼稚期，尚未形成稳定的行业格局，专注于人形机器人产品生产和制造的典型企业较少。尽管具备初步的产业化条件，但要成为独立成熟的产业仍需时间。

在技术发展方面，国外人形机器人技术相对成熟，拥有完善的研发体系和技术积累。美国、日本等国家在人工智能、感知技术和机械设计等领域处于领先地位。而中国的人形机器人技术起步较晚，但近年来在人工智能、语音识别和人机交互等技术方面取得了快速进展。

国外人形机器人技术的研发始于1960年代后期，发展历程可分为四个阶段：

1.早期发展阶段（2000年以前）：机器人运动缓慢，行走稳定性差。1973年，日本早稻田大学研发的WABOT-1为世界第一款人形机器人。1986年，本田开始研究ASIMO，并于2000年发布第一代机型，具备无线遥感和轻量化设计，但智能化程度低。

2.高度集成发展阶段（2000-2015年）：机器人实现连续动态行走，质心惯性和加速度控制有所提升。企业逐渐增多，攻克特定场景下的人形机器人。例如，2003年丰田发布的“音乐伙伴机器人”能够演奏乐器；本田第三代ASIMO具备障碍物避让和手语能力。

3.高动态运动发展阶段（2015-2020年）：机器人运动能力显著提升，具备较强的平衡性和越障能力，适用于危险环境搜救任务。波士顿动力的Atlas和优必选的WalkerX均展示出优秀的运动和导航能力，但仍面临运动与交互功能融合难题，产品实用性和成本问题突出。

4.高度智能化发展阶段（2021年至今）：人形机器人进入商业化初期，技术逐步成熟。特斯拉计划在2025年前后推出高动态运动和高度智能化的人形机器人Optimus，预计将推动智能化进程。此外，随着大模型AI技术的发展，人形机器人在理解和执行复杂任务方面取得了显著进步。

（三）人形机器人产业链构成

人形机器人产业链可分为上游零部件和软件系统开发、中游本体制造、下游系统集成和销售。

上游：包括传感器、伺服电机、减速器、控制器等核心硬件零部件；软件系统开发依赖于高专利壁垒的仿真软件和大量数据积累。上游的零部件和软件质量直接影响机器人的性能和稳定性。

中游：本体制造商根据下游需求组装零部件，生产完整的机器人产品，并进行测试和质量检验。

下游：终端应用市场涵盖医疗、教育、救灾救援、公共安全、生产制造、家庭陪护等多个领域。救灾救援、公共安全、生产制造、家庭陪护等多个领域。

图1 人形机器人产业链构成

二、我国抢抓人形机器人战略布局

我国高度重视人形机器人产业发展，中央和地方政府频繁出台支持政策，旨在扩大产业规模、丰富应用场景，加速商业化进程。

（一）中央高度重视人形机器人产业发展

自2023年以来，我国频繁出台支持人形机器人产业发展的政策。主要举措包括：

2023年1月：工信部等十七部门联合发布《“机器人+”应用行动实施方案》，提出2025年制造业机器人发展目标及十大应用场景。

2023年9月：工信部发布《关于组织开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作的通知》，通过榜单形式鼓励突破人形机器人核心技术。

2023年10月：工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》，提出到2025年初步建立我国人形机器人创新体系，重点突破“大脑、小脑、肢体”等关键技术，确保核心部件安全供给。

2024年1月：工信部等七部门发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》，重点突破高转矩密度伺服电机、高动态运动规划与控制、仿生感知与认知、智能灵巧手、电子皮肤等核心技术，推进智能制造、家庭服务、特殊环境作业等领域的产品研发与应用。

（二）先进地区加快人形机器人产业布局

在国家政策支持下，多地纷纷出台相关政策，重点布局京津冀、长三角、珠三角地区，以北京、上海、深圳为典型代表。

北京：发布《北京市机器人产业创新发展行动方案（2023—2025年）》，支持整机产品和关键零部件攻关，建设人形机器人产业创新中心，设立100亿元机器人产业发展投资基金，推动成为全球领先的人形机器人产业高地。

上海：发布《关于推进本市元宇宙标准体系建设的指导意见》，规范人形服务机器人接口和性能；《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案（2023-2026年）》提出建设“大模型+人形机器人”协同创新平台；《上海市促进智能机器人产业高质量创新发展行动方案（2023-2025年）》致力于开发通用人形机器人原型机，打造国际影响力产品和通用人工智能大模型。

深圳：发布《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023-2024年）》，组建广东省人形机器人制造业创新中心，支持创新产品研发，利用粤港澳大湾区制造业优势，推动人形机器人规模化应用。

（三）湖北迎头赶上布局人形机器人产业

2023年5月，湖北省经信厅发布《湖北省数字经济优质发展若干政策措施》，鼓励省内企业联合科研院所面向未来产业，开展人形机器人、人工智能等领域的原创研发，对相关企业享受研发费用加计扣除超出上一年度的增量部分给予补贴，单家企业补助额最高可达100万元。11月，湖北省印发《湖北省推进人工智能产业发展三年行动方案（2023—2025年）》，提出加快全省优势领域人工智能关键技术转化应用，着力开发智能软件、数控产品、智能芯片和传感器、智能运载工具、智能机器人、智慧医疗装备、智慧教育终端等七大智能产品，打造具有国际竞争力的人工智能产品体系。2024年1月，副省长盛阅春赴东湖高新区调研专精特新中小企业发展情况，提出鼓励企业发挥在材料、装备等全链条优势，加快人形机器人各关键领域技术创新，培育新动能、抢占新赛道，推动湖北人形机器人产业加快发展。

三、人形机器人产业发展的机遇与挑战

（一）发展人形机器人产业的机遇

我国人形机器人行业目前仍处于早期发展阶段，其技术水平有很大发展空间，产业生态尚不成熟。随着基础核心技术和人工智能技术持续取得突破和创新，人形机器人正迎来新的机遇，在生产线、服务领域甚至是家庭陪伴等方面具有广阔的应用前景。

一是政策支持。中央和地方政府频繁出台支持政策，通过专项资金和税收优惠等措施，为人形机器人产业发展提供资金支持，降低企业研发成本，促进技术创新。

二是技术驱动。人工智能、机器人技术和传感器技术的进步，使人形机器人在运动控制、感知和交互等方面取得显著突破。特别是基于视觉—语言的大模型嵌入机器人本体，加速了机器人智能化的发展。

三是需求增加。人口老龄化加剧和劳动力成本上升，推动医疗、护理和日常生活辅助等领域对人形机器人的需求增加。同时，随着生活水平提高和消费观念转变，智能化、个性化产品和服务需求上升，人形机器人有望满足多元化需求。特斯拉CEO马斯克预测，未来人形机器人需求量可能达到100-200亿台，远超汽车需求。

（二）发展人形机器人面临的挑战

尽管人形机器人的发展势头可能会很强劲，但是要在近来年实现从实验室走向批量生产，仍面临一定的挑战。

一是数据获取困难。人形机器人智能水平依赖于AI模型训练质量，需要大量真实场景数据。然而，数据采集成本高、速度慢，且多样性和复杂性要求高。企业正在探索仿真环境、众包数据收集和自动化数据标注等方法提升数据采集效率和质量。

二是运控算法需要突破。人形机器人执行任务需精确控制和实时反馈，要求运控算法能处理复杂运动规划并快速响应环境变化。例如，行走时需实时调整步伐适应不同地面，搬运物体时需精确控制力度。研究人员正在开发高效算法框架，利用边缘计算减少数据处理延迟，融合传感器数据提高决策准确性。

三是硬件创新存在瓶颈。硬件性能直接影响机器人能力，在有限空间和成本下实现高功率密度硬件是主要方向，包括开发轻量化、强度高、耐用材料，设计高效电机和减速器。此外，能源管理也是关键问题，需在保证长时间运行的同时，减少能耗和提高能源转换效率。

四、武汉市发展人形机器人的相关建议

当前全球人形机器人产业正值爆发前夜，武汉市应积极抢抓机遇，充分发挥人才优势和产业优势，大力发展人形机器人产业。

（一）重视规划引领，强化政策支持

武汉市应通过深入调研和科学分析，明确人形机器人产业的发展定位、目标和重点领域。加强顶层设计，结合产业基础和资源禀赋，制定针对性且可操作的专项规划，细化发展路线图，明确阶段性目标和重点任务。在政策方面，加大财政投入，设立专项扶持资金，支持企业研发创新、技术改造和人才引进，推动人形机器人产业早日发展，抢占先机。

（二）加强技术攻关，提升创新能力

重点布局机器人感知、交互、控制和执行等前沿关键技术，突破核心零部件“卡脖子”难题。通过重大项目牵引，针对性加强关键技术攻关，加快实现基础理论、共性关键技术和工程化应用的全链条突破。利用武汉在科研技术和产业基础方面的优势，支持企业与高校科研院所合作，搭建产学研合作平台，推动人形机器人整机产品开发，打造“武汉方案”。

（三）培育市场主体，推动企业发展

武汉市应培育壮大市场主体，鼓励企业加大研发投入，瞄准机器人零部件短板，实施核心零部件产业化工程，突破减速器、控制器和伺服电机等瓶颈。加大产业链核心企业引育力度，支持企业在细分领域做优做强，打造掌握核心技术和具备创新能力的行业领军企业。推动建立机器人大数据中心，提供大规模训练数据支撑。鼓励龙头企业建立开放式创新平台，开放软硬件设施、数据资源和开发工具，带动全产业协同创新。

（四）聚焦重点领域，拓宽应用场景

聚焦智能制造、智慧医疗、智慧物流等重点领域，拓展人形机器人应用场景，推动其在发展中应用、在应用中发展。开展人工智能应用场景示范试点，发挥应用牵引作用，支持人形机器人在工业制造、医疗、家政、物流等不同场景落地应用。例如，在工业制造领域，支持人机协作和智能装配；在专业服务领域，推动医疗康复、警用安防和应急救援等高危行业试点应用，促进人形机器人产业的创新发展。