文|半導體產業縱橫

2023年11月2日，工信部發布了《人形機器人創新發展指導意見》，其中強調，針對人形機器人的專用傳感器，需突破高精度視、聽、力、嗅等傳感關鍵技術，以提升環境綜合感知能力。特別提出，要發展高功率密度執行器，滿足高爆發移動和高精度作業需求。同時，開發專用人形機器人芯片，提升運動控制、認知決策等計算效能。結合新能源產品發展趨勢，研究適用于人形機器人特點的高能效專用動力組件。

1月12日，北京人形機器人創新中心專家委員會在北京經開區正式成立。同時，目標規模為100億元的北京機器人產業發展投資基金注冊落地經開區，將有力推動北京成為世界領先的人形機器人產業發展高地。

北京機器人產業發展投資基金目標規模為100億元，引導基金認繳出資不超過35億元，將依據國家及北京市機器人產業相關領域戰略布局，開展直接股權投資，重點投向機器人本體、產業鏈零部件、產業鏈創新應用等領域。

作為北京市重要的機器人產業集聚地，北京經開區已率先布局人形機器人產業。2023年8月，北京經開區對外發布《北京經濟技術開發區機器人產業高質量發展三年行動（2023-2025年）》，其中提出聚焦人形機器人，建設人形機器人產業創新中心，集中突破人形機器人通用原型機和通用人工智能大模型等關鍵核心技術；并建設北京機器人產業創新園，建成產業鏈條完整、產業生態良好、綜合實力顯著的國際一流機器人產業基地。同年11月，北京人形機器人創新中心有限公司（下簡稱“北京人形機器人創新中心”）在北京經濟技術開發區（北京亦莊）正式注冊，這標志著國內首家省級人形機器人創新中心成立。

北京人形機器人創新中心由機器人整機、核心零部件、大模型等企業共同組建。該創新中心將打造全球首個通用人形機器人“硬件母平臺”以及首個大模型+開源運控系統“軟件母平臺”。目前，北京經開區已匯集機器人企業110家，已形成覆蓋核心零部件、整機到應用的機器人全產業鏈體系，預計到2025年，亦莊機器人產業產值將達到百億規模。

不僅國內人形機器人產業新聞頻出，放眼全球，人形機器人也風頭正盛。2023年12月，特斯拉發布了人形機器人Optimus二代。比爾蓋茨近期也發文表示對于機器人前沿公司的極大興趣。他表示“如果我們掌握了正確的技術，機器人的用途幾乎是無限的。”

機器人技術為何突然大火？又會如何影響芯片行業？

01 人形機器人的風怎么又刮起來了？

在回答第一個問題之前，不妨簡單回顧一下人形機器人的歷史。自1970年代以來，日本的機器人技術就一直引領這一領域。早稻田大學于1967年啟動了WABOT項目，并于1972年完成了WABOT-1，這是第一個仿生人，一種全尺寸人形智能機器人。它的肢體控制系統允許它與下肢一起行走，并使用觸覺傳感器用手抓住和運輸物體。它的視覺系統使它可以使用外部接收器、人造眼睛和耳朵來測量到物體的距離和方向，它的對話系統使它可以透過人工嘴以日語與人交流。

目前人形機器人主要應用特種環境，滿足惡劣條件、危險場景作業等需求，強化復雜環境下本體控制、快速移動、精確感知等能力。

人形機器人的概念已經出現50年之久，在科幻電影里，人們期待人形機器人可以如同人類一樣，動作流暢瀟灑。但事實上，目前為止機器人還停留在“機械舞模范生”的階段。

2023年，AI技術大爆發。AI技術可在語言、視覺、運動控制、降低研發成本等多方面賦能人形機器人產業發展。特斯拉、波士頓動力、優必選、達闥、小米、傅利葉智能等海內外企業紛紛布局。2023世界機器人大會上，有140余家企業展示了600余款機器人產品。

如果說人形機器人過去還是被操作的設定，那么有了人工智能，大家期待人形機器人真的能擁有“大腦”。而人工智能大模型就是人形機器人“大腦”，環境感知、行為控制、人機交互能力是人形機器人的“小腦”。人形機器人作為一個移動設備，需要對不同的感官信息進行融合，即進行多模態信息融合，以獲得類人的多感官融合認知能力，現有的視覺、文本等多模態融合算法之所以難與機器人觸覺融合，難點就在于機器人觸覺是個分布式、異步事件驅動型問題，類腦計算正好具有這兩個特點。從這一點來看，人形機器人的復雜程度確實迎合了AI大模型的風口。

由此，我們可以進入下一個問題：人形機器人會如何影響芯片行業？

02 人形機器人需要哪些芯片？

人形機器人的大腦如同人腦一樣需要處理很多信息，如何“擬人化”計算？針對于此，類腦芯片成為了適配AI模型出現的一個解決方案。國內方面，2022年，他山科技成功流片了全球首款分布式類腦計算觸覺傳感器芯片，基于該芯片研發的機器人靈巧手觸覺傳感器，也在全球范圍內獲得商業化應用。該芯片可以用于解決機器人觸覺存在的觸覺傳感器遍布機器人全身、引線過多、觸覺信號通信帶寬要求高、能耗大問題。

人形機器人還涉及運動控制等等技術。輕量化骨骼、高強度本體結構、高精度傳感等技術是人形機器人的軀干。人形機器人核心零部件有減速器、伺服電機、控制器、傳感器。對比傳統機器人，除了實現了數字、圖像、聲音等多種類型數據處理的主控芯片、各類功能實現所需要的控股之單元芯片MCU和動力單元所需要的核心器件IGBT，還增加了體現算力水平的半導體芯片、用于人機交互的面板玻璃等。

除了機器人大腦、視聽覺問題外，觸覺是另一個制約人形機器人應用的關鍵瓶頸技術，離開觸覺，人形機器人就無法與環境正確互動，從而不能正確工作。針對這方面小米、遨博機器人等合作建設北京市人形機器人產業創新中心，北京他山科技作為國際領先的人工智能分布式類腦觸覺企業，也被邀請加入聯合建設該中心，負責人工智能觸覺方面的任務。

除了人形機器人本身能夠帶動一部分芯片，人形機器人作為一個邊緣終端也需要超算系統的支持。因此，超算芯片也有望在人形機器人產業的帶動下實現起飛。

03 各省市政策加持，人形機器人產業2024能騰飛嗎？

在上海，2023年3月，上海市經濟和信息化委員會發布了《上海市智能機器人標桿企業與應用場景推薦目錄》，這個目錄表示，上海市計劃在2025年前打造出10個行業領先的機器人品牌、100個具有示范效應的機器人應用場景，以及1000億的機器人相關產業規模。2023年11月14日，上海智能機器人產業大會臨港峰會上，通用機器人產業研究院和臨港機器人產業基地正式揭牌，臨港新片區智能機器人產業生態聯合體也正式成立，一系列智能機器人高能級項目簽約入駐，臨港的智能機器人產業生態正在逐步形成。

在深圳，2023年5月，《深圳市加快推動人工智能高質量發展高水平應用行動方案（2023-2024年）》發布，方案明確支持重點企業持續研發和迭代商用通用大模型，開展通用型具身智能機器人的研發和應用。同時，深圳方面還計劃加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心，利用大灣區制造業優勢，實施人形機器人規模化應用。

在湖北，2023年5月，《湖北省數字經濟高質量發展若干政策措施》發布，鼓勵省內企業與科研院所聯合，開展量子科技人形機器人、人工智能等領域的原創性研發，對相關企業研發費用加計扣除超出上一年度的增量部分給予補助，單家企業補助額最高可達100萬元。

在河北，2023年3月，《河北省支持機器人產業發展若干措施》出臺，將在五個方面發力，推進機器人產業高質量發展。其中提到，要編制機器人創新應用案例集，推廣100項基于“機器人化”的智能制造和工業互聯網創新發展重點項目。對牽頭參與重點項目的機器人相關企業，按“機器人化”項目金額的20%給予補助，最高不超過500萬元。

多地都在加快布局人形機器人產業，那到了2024年，我們能否真的看到人形機器人的量產呢？

雖然人形機器人在2024年的發展勢頭可能會很強勁，但是要在2025年實現量產仍有一定的困難。業內人士指出，人形機器人能否實現量產，要看產業鏈、研發生態是否完善，目前只有北上廣深等一線城市有這個實力。

量產能否實現，并不是一個簡單的0或1的問題，而是一個逐步演進的過程。這個過程涉及到人形機器人系統中許多關鍵零部件和技術的逐一實現，然后再進行整體的量產。在這一輪熱潮中，國內人形機器人企業未來的發展走勢也備受關注。2024年人工機器人產業會如何？國內企業又能否立足全球科技創新的制高點，走在產業前沿呢？