人形机器人领域的地位与应用前景分析

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      此博客主要分析科技迅速发展的今天宇树人形机器人突然爆火,普通科技创业者应该如何应对这样的冲击,如何把握这样的机会。

      文章当中仅列举部分场景,还有极其多的应用方向等待开发者研究。

1. 宇树科技的行业地位

1.1 公司发展历程与技术优势

杭州宇树科技(Unitree Robotics)成立于2016年,由创始人王兴兴带领团队创办。最初,宇树聚焦于高性能四足机器人的研发,是全球首家将高性能四足机器人面向公众零售的公司,近年来在全球销量上始终保持领先。宇树重视自主创新,在核心零部件方面具备突出优势,自主研发了电机、减速器、控制器、激光雷达等关键部件,以及高性能运动控制算法和感知系统。截至目前,公司已申请国内外专利200余项,其中授权超过180项,掌握了机器狗及人形机器人领域的众多核心技术。

在产品演进上,宇树的四足机器人经历了多代更新:2017年推出Laikago(莱卡狗),通过自研电机、驱动和控制系统显著提高了稳定性和动力性能;2018-2019年发布AlienGo等新型号,整合轻量化设计,达到国际先进水平;2020年推出小型低成本A1与Go1,最高奔跑速度达3.3m/s,打开了伴随移动机器人走入大众生活的新局面。凭借高机动性稳定性,宇树的机器狗产品在电力巡检、测绘勘探、消防救援等行业实现落地应用,同时也多次登上央视春晚、冬奥会开幕式、超级碗等舞台,展示中国机器人技术创新实力。

宇树的技术优势体现在多方面:首先,运动控制和动态平衡技术卓越,使机器人具备灵活稳健的运动能力,这是多年四足机器人研发积累的成果。其次,自研的高性能关节电机(如M107)在功率密度和扭矩输出上达到国际领先水平,据报道其最大扭矩甚至是Tesla Optimus关节电机的两倍。这使得宇树的人形机器人H1在相近规格下拥有全球最高的动力性能,峰值扭矩密度达189 N·m/kg。再次,宇树构建了完善的机器人产业链整合能力,从电机、感知器件到整机集成均有自主掌控,保证了产品性能优化和成本控制。这种垂直整合能力使宇树能够快速迭代产品,例如在决定立项人形机器人仅6个月后(2023年2月立项,8月发布),便研制出首款原型机,且研发团队全职投入仅3人(公司内部参与不到十人)。如此高的开发效率在业内十分罕见。

1.2 人形机器人产品线与指标

宇树于2023年相继发布了全尺寸人形机器人H1系列小型人形智能体G1,正式进军人形机器人领域。其中,Unitree H1被称为“中国第一台能跑的全尺寸通用人形机器人”,高度约1.8米,重量47公斤,采用先进的电传动系统,实现了每秒3.3米的移动速度(潜力速度可达5米/秒)。H1配备了3D激光雷达和深度相机,实现360°环境感知,能够自主在复杂地形行走和奔跑。关节方面,H1拥有全身23个自由度(双腿各5,双臂各4,头腰等部位),关节最大扭矩达360 N·m,具备较强的负重和操作潜力。H1的升级版H1-2重量提高到70kg,自由度增至27,各关节扭矩保持高水准,同时整体高度略降至1.78米以优化重心稳定性。这些指标显示,H1系列在速度、力量、灵活性方面达到国际先进,全身性能均衡,为通用人形机器人提供了坚实的硬件基础。

Unitree G1则是一款面向教学科研和消费级体验的人形智能体,高约1.27米,采用简化设计(如每手三指)以降低复杂度和成本。尽管尺寸较小,G1依然继承了宇树在运动控制上的优势,展现出敏捷流畅的行动能力。据报道,G1可以稳健地行走、跑步、上下楼梯,甚至完成舞蹈、后空翻、功夫动作等高难度姿态,敏捷性一度超出更高大的特斯拉Optimus机器人 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree) (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。宇树通过力-位混合控制和强化学习算法赋予G1良好的平衡性,其在非平整地面的稳定行走视频也引发广泛关注,被认为行动能力“稳”且灵巧。值得一提的是,宇树为加快产品推出,在G1的手部设计上选择了3指简化机械手。虽然相比Optimus的5指22关节手掌技术难度降低,但业内专家指出,对于通用运动算法而言,关节数目的差异主要影响工程复杂度,并非无法逾越的难关。这种取舍体现了宇树务实高效的工程思路:优先实现核心运动能力,再逐步完善手部精细操作等功能。

宇树的人形机器人在短时间内取得突破,离不开其在四足机器人时代奠定的技术根基和产品商业化导向。创始人王兴兴曾直言一度“不想做人形”,更愿意开放硬件接口让客户自行开发软件。但随着2023年大模型AI的兴起和客户需求的推动,他决定投身人形机器人研发。这使得宇树的人形项目自诞生伊始就带有市场驱动色彩。在定价上,宇树更是采取了颠覆行业的策略:平价的人形机器人。其新型人形机器人G1基础款售价仅人民币9.9万元(约合1.36万美元)。这一价格远低于竞品,特斯拉Optimus对外宣称的目标价为2.5万美元(约18万元人民币),上海初创公司智元机器人给自己的产品定价约20万元。宇树等于把人形机器人的价格拉低了一半以上,堪称该领域的“拼多多”。低价策略使其产品在市场上一经发布便引发轰动,为抢占市场规模化奠定基础。

1.3 与其他人形机器人制造商的竞争对比

当前,人形机器人领域群雄逐鹿,既有科技巨头也有初创黑马。宇树科技作为中国新锐力量,在技术路径和市场定位上与主要竞争对手各有千秋:

  • Tesla Optimus(特斯拉擎天柱):Optimus由电动车巨头特斯拉研发,身高约172cm、体重约57kg,采用拟人的五指双手(每手22个关节)和人形外观。特斯拉利用其在自动驾驶上的AI和感知技术积累,赋予Optimus环境识别和自主决策能力,并希望以汽车制造的规模化经验来大批量生产机器人。2022年AI日上首次亮相的Optimus原型曾在舞台上缓慢行走、挥手致意,引发关注 (What Robotics Experts Think of Tesla's Optimus Robot)。2023年以来,特斯拉持续改进Optimus的运动能力和自主操作能力。最新演示视频中,Optimus已经能够自主定位行走路线、上下楼梯、搬运物料并精确地将物品分类摆放 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree) (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。值得注意的是,特斯拉在展示Optimus成果时常进行了加速处理,其演示的很多片段实际上是2倍至10倍快放,可见其真实动作速度目前仍较慢 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。特斯拉CEO马斯克表示,未来希望将Optimus成本降至低于两万美元,并乐观预测该产品的市场需求可能会超过汽车。然而目前Optimus尚处于原型验证阶段,没有正式对外销售,距离规模商用仍有距离 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。相比之下,宇树的G1已开始小批量销售,售价更是低至1.6万美元左右 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree),在商业化进度和性价比上占据一定优势。不过,特斯拉依托其AI团队和强大的资金投入,在机器人智能和生产自动化方向有深厚布局,Optimus的目标应用主要是工厂生产线和物流搬运等“有用工作” (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree) (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。可以说,Optimus重实用、G1重敏捷,两者代表了现阶段人形机器人两个不同的侧重方向 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。

  • Boston Dynamics Atlas:波士顿动力的Atlas被誉为全球最先进的人形机器人研发平台之一。Atlas高约1.5米,以惊人的动态平衡与机动能力著称。其研发团队多年来通过跑酷等极限运动场景来锤炼Atlas的运动控制 (Leaps, Bounds, and Backflips | Boston Dynamics)。Atlas曾展示一系列令人瞠目结舌的动作,例如越障跑跳、连续翻筋斗、倒立和旋转腾跃等,能够像跑酷运动员一样跳跃跨越障碍物 (Boston Dynamics' Atlas Robot Shows Off Parkour Skills)。2023年最新视频中,Atlas开始尝试简单的操作任务,如抓起木板搭建简易梯子,然后迅速跳上几级台阶,将物品准确抛送给操作者 (Boston Dynamics' Atlas Robot Shows Off Parkour Skills)。这些演示证明Atlas在平衡、协调和环境交互方面达到了前所未有的高度。不过,Atlas目前主要作为研究平台,尚未商品化。其造价高昂且采用了许多定制部件(例如高压液压作动器等),波士顿动力暂时无意将Atlas投入商业市场,而是专注于展示技术可能性。因此,宇树H1系列虽然在灵活性上尚无法与Atlas这样的顶尖实验室产品比肩,但H1胜在工程实用性:采用全电驱动、自主更换电池、传感器和算法配置面向实际环境需求。此外H1重量只有70公斤左右,比Atlas更轻便,这也有助于降低能耗和提升安全性。可以说,Atlas代表了人形机器人的最高运动极限,而宇树H1则追求性能与量产落地的平衡,在可复制性和成本控制上更具优势。

  • 优必选 Walker 等国内同行:优必选科技是中国较早涉足人形机器人的企业,曾推出全尺寸人形机器人Walker。在2021年发布的Walker X高约1.45米,具备自主行走避障、灵巧双手操作等能力,主打家庭管家和安防巡逻等应用。不过Walker系列主要用于展示公司技术形象,实际市场推广有限。优必选的商业重心近年转向教育娱乐机器人的量产(如Alpha系列人形玩具机器人)和智能服务机器人等领域,尚未在通用人形机器人赛道取得与宇树同等的影响力。

  • 其他新兴玩家:除了宇树,近两年中国还有多家公司加入人形机器人竞赛。例如小米在2022年展示了概念人形机器人CyberOne,高度177cm,能够行走和简单交互,但更多是概念验证,尚未商业化;费曼智能(Fourier Intelligence)于2023年推出人形机器人GR-1,高165cm、重55kg,主要用于科研和康复领域实验;智元机器人在2023年一口气发布了5款机器人,包括人形和轮式形态,试图打造“人形机器人界的淘宝”,其产品起价约20万元并更强调AI智能化。相较而言,宇树凭借多年硬件积累、平价策略和快速迭代能力,在国内新兴人形机器人公司中占据领先先发优势。截至2024年初,宇树各类机器人累计销售已超过6万台,其中虽然绝大部分是四足机器人,人形机器人占比还不高,但已然建立起规模效应和品牌认可度。这为其进一步拓展人形机器人市场奠定了用户基础和资金支持。

总的来看,宇树科技在人形机器人领域的地位可以概括为:中国本土的技术先行者市场搅局者。其通过自主研发的硬件和算法奠定了强大的运动能力基础,又以激进的性价比策略打开市场局面。在特斯拉、波士顿动力引领的国际人形机器人竞赛中,宇树以敏捷的产品和商业化思路脱颖而出,与巨头同台竞技 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。未来,随着AI大模型等技术融合和更多企业入局,人形机器人领域或将群雄并起。而宇树科技凭借扎实的技术和对市场需求的敏锐把握,有望在这场“具身智能”革命中占据一席之地。

2. 人形机器人在养老院和医疗护理的市场潜力

2.1 老龄化趋势下的市场需求

全球范围内,人口老龄化正在加速发展,对医疗护理和养老服务体系带来巨大挑战。中国尤为典型:截至2022年底,中国60岁及以上老年人口已达2.80亿人,占总人口的19.8%;其中65岁以上人口约2.10亿人,占比14.9%。中国在2000年进入老龄化社会后,老年人口的数量和占比持续攀升,从2000年的1.26亿(占10.2%)增长到2018年的2.49亿(17.9%),再到2022年的2.80亿(19.8%)。预计这一趋势在未来几十年仍将延续。专家预测,中国老年人口规模将在2054年达到顶峰,届时60岁以上人口可能高达5.20亿。按世界卫生组织的数据,中国60岁以上人口占比到2040年将近28%,相当于4亿多人。如此庞大的老龄群体,将带来对养老照护服务的空前需求。

老年人中相当一部分存在失能或半失能,需要他人协助日常生活。据统计,中国有超过4000万高龄老人生活不能完全自理(“失能老人”),他们对持续护理有着刚性需求。然而,目前养老护理人力资源短缺严重。例如,仅约1.5%的中国老年人入住养老院等机构,大多数老人居家养老。由于传统“四二一”家庭结构(四位老人、两位父母、一位子女),加之空巢老人比例已近六成,家庭照料负担沉重且专业性不足。专业养老机构方面,截至2022年全国登记注册的养老机构有4.1万家,养老床位总数约829.4万张。相较2.09亿的65+老人规模,机构供给明显不足且入院率偏低。这种养老服务供需矛盾亟需新手段来缓解。

日本的经验表明,老龄化直接推动对护理自动化的需求提升。日本目前每100位65岁老人仅对应约120位15-64岁劳动力,到2050年这一赡养比可能接近1:1。护理人手短缺在日本已非常严峻,预计未来十年情况更糟。因此,早在2000年代起,日本政府就开始大力资助研发“介护机器人”。据报道,2010年代日本政府在护理机器人研发上的投入累计超过3亿美元。这些资金支持催生了一批用于老年护理的机器人原型,如可以搀扶起卧床老人的机械熊Robear(2015年推出)等。然而即便技术和资金投入巨大,真正落地应用仍面临挑战。据2021年一项调查,在日本提供居家护理的444名护理人员中,只有2%的人曾使用过护理机器人。这说明尽管需求迫切,但技术成熟度用户接受度尚未跟上。

不容忽视的是,老龄化还伴随普遍的老年慢性病和残障问题。以中国为例,2019年有约75%的60岁以上老人患有一种或多种慢性非传染性疾病,如心血管病、糖尿病、高血压等。失智(如阿尔茨海默症)患者数量庞大且持续上升。老年人群的医疗护理需求复杂、多元,单纯依赖人工护理不仅成本高、压力大,而且人力资源供给有限。由此,借助机器人技术来辅助或替代部分护理工作,被认为是未来解决方案的一环。服务机器人可以24小时工作、不知疲倦,在重复性、负重、危险性任务上有优势;智能机器人还能通过传感监测老人的健康状态,及时报警或采取措施。这些潜能使得人们对“养老护理机器人”寄予厚望,希望其缓解人力不足、提升护理效率并降低长期照护成本。

综上,庞大的老年人口基数+显著的护理人力缺口+日益增长的医疗康复需求,构成了养老院和医疗护理场景下引入人形机器人的现实需求基础。无论在中国还是其他老龄化国家,如何为不断增加的失能、半失能老人提供高质量、可负担的照护服务都是重大社会课题。人形机器人由于形态接近人、可以在传统为人设计的环境中行动,被视为最有潜力承担广泛护理任务的机器人类型之一。如果这些机器人技术趋于成熟并经济可行,其市场需求将十分可观。

2.2 市场规模与增长趋势

目前,养老服务机器人尚处于早期发展阶段,但市场规模正快速增长。据前瞻产业研究院测算,2020年中国养老机器人市场规模约为38亿元人民币,在当年服务机器人市场中占比约12%。这一比例表明养老机器人已成为服务机器人中的重要细分。近年随着产业推动和政策扶持,养老机器人市场进一步扩大。根据2023年世界机器人大会披露的数据,2023年中国服务机器人市场规模约为554亿元,若养老机器人占比仍按约12%计算,2023年中国养老机器人市场规模约为66亿元人民币

需要说明,“养老机器人”涵盖范围较广,包括康复训练机器人、护理辅助机器人和陪伴交互机器人等多种类型。若聚焦其中的“护理机器人”细分(专指直接提供老人照护的机器人,如移位机器人、喂药送物机器人等),其规模略小一些。根据国际机器人联合会(IFR)的数据,护理机器人在服务机器人市场的份额约为2.2%。据此估算,2023年中国护理机器人市场规模约12.2亿元人民币 (2024年中国养老机器人行业细分市场现状、竞争格局及发展前景分析:护理机器人市场分析_研究报告 - 前瞻产业研究院)。这一数字主要反映了专业护理机器人的销售额,表明目前真正用于老人护理的机器人市场还较小。但随着产品成熟度和认可度提高,该细分正快速增长。前瞻产业研究院预测,到2029年中国护理机器人市场将达到28亿元规模,实现显著扩张 (2024年中国养老机器人行业细分市场现状、竞争格局及发展前景分析:护理机器人市场分析_研究报告 - 前瞻产业研究院)。

展望未来5-10年,养老护理机器人市场有望保持两位数的年均增速。在中国,预计2024年养老机器人市场约79亿元,未来五年复合增长率在15%左右,2029年将扩大到约159亿元人民币规模。这一增长动力来自多方面:其一,老龄化程度加深带来的需求刚性上升;其二,机器人技术(特别是AI和感知)的进步使产品更实用智能;其三,国家政策大力支持养老科技产业发展,相关标准规范逐步完善(例如中国主导制定的国际标准IEC 63310《主动辅助生活机器人性能准则》在2023年发布 (我国牵头制定的养老机器人国际标准发布 - 中国政府网))。与此同时,全球其他主要经济体养老机器人市场也在兴起。据Grand View Research预测,全球老人辅助机器人市场规模到2030年将达到约66.9亿美元,2024-2030年间年复合增速约14.8% (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030)。欧洲面临护理人手短缺的问题,例如预计德国到2050年将有67万护理岗位空缺 (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030) (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030)。因此欧盟通过“地平线2020”等项目投入大量资金研发医疗护理机器人,并开展公众科普以提高接受度 (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030)。日本、韩国等亚洲国家在这一领域也具备先发优势和文化接受基础,预计亚太地区将成为老人护理机器人增长最快的市场之一 (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030) (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030)。

值得注意的是,人形机器人在养老医疗领域的市场定位,既包括上述养老服务机器人市场的一部分,也有望切入更广阔的医疗服务机器人市场。目前医疗领域的机器人多数是手术机器人、医院配送机器人等,全球医疗机器人市场2023年约138亿美元规模 (Medical Robots Market Growth, Drivers, and Opportunities)。但随着人形机器人技术成熟,它们可在医院和康复中心执行更多协助任务,分享这一市场。资本市场和业界对人形机器人的长期潜力抱有极高期望。高盛(Goldman Sachs)研究报告曾提出,随着AI加速发展,未来10-15年内人形机器人有望出现**“起飞点”**。保守估计10年后全球人形机器人市场可达至少60亿美元规模,而乐观情景下2035年有望增长至380亿美元 (Humanoid robot: The AI accelerant | Goldman Sachs)。进一步展望,当人形机器人批量应用于制造、物流、家庭服务等各行各业时,长期潜在市场可达数千亿美元乃至万亿美元级别 (This stock may be the Nvidia of the humanoid boom - Finimize)。当然,这些预测涉及通用人形机器人的整体市场,不仅限于养老护理领域。但养老和医疗护理作为人形机器人极具社会价值的应用场景,势必也是未来市场的重要组成部分。

总体来说,人口结构变化正驱动庞大的养老护理机器人需求。尽管当前市场仍处早期培育阶段、规模有限,但增长势头迅猛,多份研究预测均显示未来5-10年将大幅扩容。在这股浪潮中,人形机器人凭借其通用性和环境适应性,有机会占据一席之地。可以预见,当人形机器人技术逐步过关并降低成本后,养老院、医院、居家护理都将成为其大展身手的舞台,市场空间相当可观。

2.3 智能护理机器人应用案例

当前,在养老院和医疗护理一线,已经出现一些智能护理机器人的应用尝试,为评估人形机器人的可行性提供了参考。这些实践既有物理辅助类机器人,也有社交陪伴类机器人:

  • 身体照护辅助:日本作为先行者,研发了多款用于体力照护的机器人。例如前文提到的Robear机器人,外形像一头大白熊,旨在帮助护理人员搬动无法行走的老人,从床上移到轮椅或浴缸中。Robear通过机电驱动实现温和有力的抱抬动作,希望减少护理员的腰背负担。但由于体型笨重和成本高昂,Robear仍停留在实验阶段,尚未普及。另一类常见的是移乘机器人或机械臂装置,可以将老人从床铺移送到椅子上,或者协助翻身、坐起。这类设备实际上已有商业产品(如日本的“HAL腰部助力外骨骼”可供护理员穿戴增强力量),只是形态未必像人。人形机器人如果具备足够的举重能力,也能承担此类任务,比如搀扶老人站立行走、防止跌倒等。但目前全尺寸人形机器人的单臂力量和抓握精准度尚待提高,要安全地搬运真人仍具挑战。

  • 医疗辅助与康复:在康复治疗领域,机器人应用相对成熟。一些机器人设备用于中风偏瘫患者的肢体运动训练,例如下肢康复机器人可以带动患者在跑台上反复行走练习,帮助恢复步行能力 (迎接智能康复时代 - 清华大学)。中国公司傅利叶智能推出的ExoMotus系列康复机器人,已用于医院和康复机构,对上肢、下肢、手部的功能训练提供智能辅助 (【世界机器人大会·应用案例】智能康复港| 智慧康养解决方案)。这些设备多为固定式或穿戴式,不属于人形机器人范畴。但它们解决了特定康复需求,显示出机器人在医疗上的价值。人形机器人如果配置合适的力控算法和外部设备,也可在康复训练中扮演治疗师助手的角色。例如,让机器人和患者一起做复健操,或者机器人充当可移动的支撑架,陪伴患者行走训练。另一个方向是医院内的服务机器人,目前已有一些配送机器人在医院走廊里穿梭,送药品、检验样本等,提高了效率。如果换成人形机器人,就可以利用它的手臂开门乘电梯、按楼层按钮,克服配送机器人只能平面移动的局限。这体现了人形的环境适应优势。此外,人形机器人还能担当“护士助手”,执行巡房、测量生命体征、递送物品、清洁消毒等任务,减轻护士繁琐工作量。在手术室外,还出现了机器人参与简单医疗操作的案例,例如机器人远程B超操作:医生通过控制机械臂为患者做超声检查,实现隔空诊疗。这些都预示着智能机器人在医疗辅助上的广阔前景。

  • 陪伴与心理疏导:随着高龄独居老人和失智老人的增多,社交陪伴型机器人也成为一大需求热点。这类机器人以提供情感慰藉、认知刺激为主要目标。最著名的是日本的Paro海豹机器人,一只毛茸茸的机器海豹幼崽,能够发出叫声和轻微动作。当老人抚摸它时,Paro会“感到高兴”地摇头晃动,回应互动。研究表明,Paro在老人护理机构用于陪伴失智症患者,能安抚情绪、降低焦虑和孤独感,有类似宠物疗法的积极效果。而像SoftBank公司的Pepper机器人,具有人形外观(但只有上半身),可以通过语音和屏幕与老人互动,讲故事、做问答、带领做体操等。Pepper曾在一些日本和欧洲的养老院中试点,用于带动老人活动和提供娱乐。虽然Pepper定位为社交机器人,但其固定在底座上,行动能力有限。相比之下,人形机器人如果实现自主移动且具有一定对话能力,可以成为更灵活的陪伴者。例如,让机器人定时与老人聊天,提醒吃药,甚至通过接入互联网提供远程视频通话服务,把子女“带到”老人身边。这方面,加拿大的Sanctuary AI公司和英国Engineered Arts公司都在探索类人形态的交互机器人,用于陪护和接待等服务。需要注意的是,老人对机器陪伴的接受度因人而异,一些研究发现,大部分老年人对社交机器人的伦理顾虑不多,对它们持开放态度 (Ethical perceptions towards real-world use of companion robots with ...)。只要设计得当,机器人能够在不冒犯人格尊严的前提下提供情感支持,就可能得到老人和护理人员的认可。

  • 安全监测与应急:老年人的安全监护是养老院和居家照护的重要环节。例如防止夜间跌倒、及时发现突发疾病等。传统方法依靠护士查房或安装监控探头。而智能机器人可以执行主动巡逻和智能监测:通过视觉和听觉传感器,机器人可检测老人是否从床上跌落,或判断老人房间中是否传来呼救声。一些地面巡逻机器人配备红外传感,可在夜间无光环境下探测到倒地的人。人形机器人若投入此类应用,可以利用其类人高度视角和移动能力,在走廊和房间中自主巡查。当侦测到老人异常行为(如长时间不动、摔倒姿势)时,立即通知人类护理员,甚至直接实施简单急救(例如取来急救药物,打开门吸引他人注意等)。这将极大提高养老院夜间值守的覆盖面。对于居家独居老人,配备家庭服务机器人的话,也能实现远程监护——机器人通过物联网连接医疗呼叫系统,一旦老人出现紧急情况,机器人自动拨打急救电话并开门引导医护人员进入。这类基于机器人的主动安全保障功能,是非常实际且有潜在市场价值的。

总体而言,当前养老院和医疗护理领域的机器人应用还以单功能、专用型设备为主。但这些案例佐证了机器人可以在物理照料、医疗康复、情感陪伴、安全监测等方面发挥作用。对于通用型的人形机器人来说,它可能融合上述多种功能:既能端茶递水、搀扶行动,又能聊聊天、放音乐。这种多面手特性使其理论上适用于复杂多变的护理场景。不过也要看到,一些试点结果提醒我们机器人不是万能药。一项针对养老院机器人应用的研究发现,引入机器人后,护理员工并未被取代,反而需要投入额外精力学习新技术、调试设备,短期内甚至增加了工作负担。因此,人形机器人要在养老医疗中成功落地,必须找到人机协作的最佳模式,让机器人真正减负增效,而非增加麻烦。这既需要技术完善(机器人更自主可靠),也需要改变工作流程和人员培训,以充分发挥机器人的长处。随着案例积累和技术进步,我们有理由相信人形机器人在养老护理中的表现会不断改进,其潜在市场也将逐步兑现。

3. 合理的应用领域分析

人形机器人作为通用平台,具备在多个场景下应用的灵活性。本章结合当前技术水平和实际需求,分析人形机器人在养老院、医疗护理、家庭服务等领域的合理应用方向和场景,并探讨这些领域的潜在市场价值。

3.1 养老院护理应用

养老院是人形机器人大显身手的首要场所之一。在养老院中,护理工作繁杂而繁重,包括生活照料、医疗监护、文娱活动组织、环境清洁等方方面面。人形机器人可参与的具体应用包括:

  • 日常生活照料:协助老人完成日常起居事务。例如,在用餐时间,机器人可以充当“送餐员”,逐一将餐盘从配餐间送到老人床边或餐桌,避免护理人员来回奔波。机器人具有人形的手臂和一定的抓取能力,可以拿稳餐盘、倒水、递送药盒等。当老人要起床上厕所时,如果护理员暂时不在,机器人能够先行过去搀扶其站立、慢慢行走,起到临时支撑作用(类似助行器的功能)。对于半失能老人,机器人还能帮助其穿脱外套、打开水杯盖子等简单动作。这些看似琐碎的小事,对释放护理人力却意义重大。机器人可以承担轻量级、多频次的任务,减少护理人员疲于奔走的压力。

  • 巡逻查房与陪伴:在夜间或人员较少时段,机器人可以按照设定路线在走廊和房间巡逻。一方面通过摄像头和传感器检查环境安全(如有无绊倒障碍、门窗是否关好),另一方面观察老人状态(是否有人跌倒在地,是否按时服药等)。巡逻机器人在发现异常时会立即通知人类护理员,从而提升老人安全保障。此外,机器人巡房时还能顺带进行简单陪伴:比如逐一房间探视,和仍清醒的老人聊几句问候晚安,或者播放舒缓音乐帮助老人入眠。这种社交型巡逻同时满足了安全和情感关怀两种需求,是人形机器人区别于传统摄像头监控的独特价值。

  • 康乐活动辅助:养老院通常会组织老人开展集体活动,如晨练、康复操、游戏和唱歌等。人形机器人可以成为有趣的健身教练和活动主持人。例如,每天早晨由机器人在大厅带领老人做广播体操,机器人按照音乐节奏做出标准动作,老人们跟随模仿。这相比由护理员带操,更能提起兴趣(科技感新鲜感)且机器人不知疲倦、动作标准统一。有研究发现,社交机器人参与老人群体活动有助于提高大家的参与积极性,营造欢乐气氛。再如,机器人可以在节日庆典上客串主持或表演节目(唱歌跳舞),丰富老人精神生活。宇树的G1机器人已展示出跳舞、练功等娱乐才艺 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree),这些能力用在养老院表演定会博老人一笑,舒缓心情。

  • 清洁与消毒:养老院需要保持清洁卫生,尤其疫情以来,对消毒和隔离要求更高。人形机器人可以胜任一些清洁消毒工作。例如手持消毒喷雾器挨个房间喷洒,或者用紫外线灯对公共区域进行消杀。虽说专业消毒机器人通常采用无人车或无人机形式,但人形机器人能够灵活应对复杂环境,比如爬楼梯去二楼消毒,或移动桌椅清洁角落,这是轮式机器人难以做到的。此外,机器人可以代替清洁工完成夜间的地板清扫、垃圾收集等,以减少人员在夜间的工作量。这既提高了效率,又降低交叉感染风险(机器人不怕感染,不会传播疾病)。

  • 情感关怀:养老院老人最怕寂寞无聊,尤其那些没有亲人常探望者。人形机器人可以担任部分“陪聊”任务。当护理人员忙不过来时,机器人按照预设每隔一段时间与老人交谈。它可以询问老人感觉如何,讲述新闻趣事,或陪老人回忆往事。虽然机器人的谈话未必像真人那样有情感,但对于长期缺少交流的老人而言,有个会回应的“听众”也是莫大安慰。有些失智老人会将机器人当作孩子般对待,倾诉自己的心声。配合大语言模型技术,现代机器人已具备一定对话能力,能针对老人的话题作出上下文连贯的回应,提供精神慰藉

综上所述,养老院护理场景非常丰富,人形机器人可以从体力劳动(如送物、清洁)到智力劳动(巡视监测)再到情感劳动(陪伴交流)等多维度发挥作用。这些应用一方面对应着实际存在的痛点(人力不足、老人需求未满足),另一方面也符合机器人当前或可预见的能力范围,因而是较为合理可行的切入点。当然,在养老院引入人形机器人,也需考虑经济效益:一台机器人如果能顶替0.5-1名护理员的工作量,那其成本在几年内是否与人工工资持平,是机构决策的重要依据。随着机器人价格下降和功能提高,这种投资回报比将逐渐凸显。因此,养老院有望成为人形机器人商业应用最先突破的领域之一。

3.2 医疗护理辅助应用

在人类医疗保健体系中,人形机器人同样有广阔的用武之地,可辅助医生、护士和治疗师工作,提高医疗服务的质量与效率。几个主要的应用方向包括:

  • 病房护理助手:在医院住院病房,尤其是康复科、老年科等长期护理病区,护士需要频繁照料病人。人形机器人可作为护士助手,承担部分基础护理任务。例如按时巡视病房提醒病人服药、测量生命体征(血压、脉搏、血氧等),并将数据实时记录上传。机器人可推着移动仪器逐床检测体温、心率,将结果汇总供医生查阅。对行动不便的病人,机器人还能协助翻身拍背、防褥疮、递水喂饭等。试验显示,在辅助喂食等环节机器人可以有效减轻护士负担,并保持耐心细致的工作,不会出现人为疏忽。当然,复杂的护理如更换输液、伤口处理等仍需人类专业护士执行。机器人的介入使得护士能把精力更多放在专业护理上,而把简单重复性事务交给机器人。美国有研究发现,养老院引入机器人后员工保留率有所提高,可能因为机器人分担了繁重工作,减轻了护理人员的压力。这一经验在医院也可能适用,即机器人辅助有助于改善护理工作环境。

  • 手术室及治疗支持:人形机器人当前还难以直接参与复杂外科手术(这方面主要依赖达芬奇这类专用机械臂系统)。但在手术外围工作和简单治疗中,机器人可以发挥作用。例如,手术室需要严格无菌,物品传递讲究规范。机器人可在手术中充当“洗手护士”角色,按照外科医生的口令,从无菌台上取指定手术器械递给医生,从而解放一名助手人员。机器人双手配合视觉识别,可以快速分辨并拿起手术器具(钳子、纱布等)。这种应用对机器人的稳定性要求高,但不涉及自主决策,技术上相对明确,可作为重点开发方向之一。另外,在理疗科室,机器人可以根据医嘱为患者做一些物理治疗。例如,给患者受伤的肢体进行被动运动(关节屈伸训练)、或使用超声理疗仪器为患者照射患处。许多物理治疗过程都比较机械且耗时,如果机器人能胜任,将显著提高治疗效率。

  • 康复训练陪伴:前面提到康复机器人多为固定设备,但人形机器人可以起到陪练的作用。设想一个中风偏瘫患者在练习走路,物理治疗师希望患者尽可能多走几步但又怕其跌倒。机器人可以站在患者一旁,随时准备扶助,充当移动的扶手。同时机器人通过视觉监控患者步态,语音提示“抬高左脚”“挺直腰背”等,提供及时的纠正和鼓励。对于手臂功能训练,机器人可以与患者进行简单的互动游戏,如模拟握手、递球,让患者努力去触碰机器人的手。这种互动比起冷冰冰的机器装置更具有人性化,也许能激发患者更大的锻炼动力。尤其在家庭康复场景,许多患者缺乏治疗师指导,若有机器人日复一日陪伴练习,将有助于功能恢复。有案例显示,一位偏瘫患者经两周机器人辅助训练重新实现独立行走 (康复案例|偏瘫患者14天重新独立行走-企业官网)。人形机器人灵活的形态使其不仅可以作为训练设备,还能给予患者心理鼓励和陪伴,从生理和心理两方面促进康复。

  • 远程医疗与物流:在人力紧张或偏远地区医疗资源不足的情况下,人形机器人还可作为医生的远程化身。所谓远程医疗机器人通常是装有屏幕的移动装置,让异地医生通过视频与病人交流,并远程控制机器人动作。人形机器人能提升这类场景的临场感:医生操纵机器人手臂指向病人身体某处,指导患者自己按压检查;或者机器人充当远程超声检查的平台,医生远程控制机器人手持超声探头为患者扫查。日本一些养老社区试行了远程机器人监护,医生通过机器人每日查房,监测老人的情况。物流方面,医院检验标本的传送、药房配药的配送,都可以由机器人跑腿完成。虽然自动导引车也可实现,但人形机器人能跨越门槛和电梯,将物品准确送达护士手中,更加便利。

综合来看,医疗护理领域适合人形机器人的应用强调辅助而非替代:机器人扮演医生护士的助手、病患的陪伴者,从旁协助人类完成任务。医疗活动对可靠性和安全性要求极高,机器人必须非常稳健才能被信任用于直接护理病人。因此近期内,机器人多用于减轻医护的工作量、执行辅助环节。然而,这些辅助作用的市场意义并不小。全球医疗服务行业规模庞大,如果机器人能为其中哪怕10%的环节赋能,就是巨大的市场。以护士助手为例,美国有数百万护士从业者,假设未来每十名护士配备一台机器人协作,那么光美国市场就需数十万台机器人设备。再考虑全球老年护理病房,这一需求量更是可观。因此,一些创业公司和研究机构已盯上此领域,开发专门面向医院的类人机器人。可以预见,随着医疗机构对智能装备接受度提高以及机器人通过法规审批,医院病房可能成为继养老院之后人形机器人逐步渗透的重要场景。

3.3 家庭服务机器人应用

家庭是服务机器人的最终疆域,也是人形机器人长期愿景所瞄准的最大市场。相比机构环境,家庭场景千差万别、任务丰富多样,因此对机器人的通用性要求更高。尽管以现在技术,人形机器人走入普通家庭尚需时日,但一些早期应用和尝试已经出现:

  • 家务劳动自动化:目前,家庭中应用最广的是扫地机器人、洗地机器人等专用设备。然而,这些设备功能单一,无法执行复杂家务。而人形机器人有望充当全能的家庭管家,帮助老人或繁忙家庭处理日常杂务。例如,机器人可以按照预设时间打扫房间:先用吸尘器清洁地板,再用抹布擦拭桌面和灶台,最后把垃圾收集起来倒掉。它还可以在厨房帮忙做简单的饭菜,比如煮粥、蒸鸡蛋羹,把食材洗净放入料理机等(当然厨艺复杂度受限于机械手精细程度)。在洗衣晾衣方面,机器人可以负责将衣物放入洗衣机、启动程序,洗完后取出衣物挂到阳台晾晒。这些杂务对老人来说可能费劲,对机器人却是举手之劳。如果家里养宠物,机器人还能定时喂食、清理宠物排泄物。可以想象,一个高度智能的人形机器人能够承包大部分家务,极大提升独居老人的生活便利性,延长其独立生活时间。

  • 老人居家照护:许多老人选择居家养老,但又缺乏子女长时间陪伴照顾,机器人正好填补这一空白。首先,机器人可担任家庭护士角色,每日定时测量老人血压、血糖等指标,记录在案。如发现异常(比如血压骤升),立即通过网络通知家属或社区医生。机器人也可管理老人的药盒,到点提醒吃药并递上当天剂量。其次,在日常生活中,机器人可全程陪伴在侧。老人行动不便时,它搀扶左右;老人想拿高处的东西,它帮忙取下;晚上老人起夜,它提前开灯搀扶以防跌倒。对于轻度认知障碍的老人,机器人还能起到监护作用,防止走失或做出危险举动(如忘记关火)。当老人走出家门一定距离,机器人可发出劝阻或自动通知监护人。再次,机器人作为情感寄托,可以像子女一样关心老人。早上问候“您昨晚睡得好吗”,白天聊天解闷,晚上提醒“早点休息”。有调查显示,多数老人并不排斥机器人的陪护,只要它态度友好并尊重人 (Ethical perceptions towards real-world use of companion robots with ...)。因此在人手不足的情况下,一个善解人意的机器人比空荡荡的房间要好得多。

  • 家庭安防与联动:智能家居时代,家庭服务机器人还能成为各类家用设备的控制中枢和安防员。它可以联动门磁、烟感等传感器,实现主动安防。如果半夜烟雾报警器响起,机器人会立即前往厨房查看情况,识别是否真的有火情。如有明火小灶,机器人可尝试用灭火毯扑灭,并高声呼叫老人撤离。如果检测到陌生人闯入,机器人可以上前询问或大声警报震慑,同时通知安保或警务部门。相比固定的摄像头报警,机器人能直接移动到事发地点取证并干预,提供更全面的家庭安全守护。此外,机器人还可以替主人收快递、开门迎客。当门铃响起时,机器人去查看猫眼并与访客对话,确认身份后再开门或拒绝。对于腿脚不便的老人,这种远程迎宾功能极大地方便了生活。长远看,家庭人形机器人将成为智慧家庭的大脑和双手,协调整合各种IoT设备,真正实现无人化家务全天候守护

  • 其他家庭服务:人形机器人的潜在家庭用途几乎是无所不包的。例如在教育上,机器人可以辅导孩子功课,陪伴玩益智游戏,说故事,甚至教授简单运动(做瑜伽等)。在娱乐上,机器人能提供投影看电影、唱卡拉OK伴舞等服务,丰富家庭娱乐形式。如果将来机器人具备一定医疗资质,它甚至可以在家中执行简单医疗操作,如打胰岛素针、换药,方便慢病老人日常护理。当然,这些前景都需要高度可靠的技术作支撑。短期内,家庭场景对机器人要求较高的智能和适应性,或许会先在高端市场落地(如专为富裕家庭提供的私人工具人)。但随着产量上来成本下降,未来消费级人形机器人完全可能像冰箱、洗衣机一样普及到千家万户。当那一天到来,人形机器人带来的家庭服务市场规模将极为庞大,可与今天家电市场比拟甚至更大。

必须看到,目前家庭市场虽然诱人,但对人形机器人挑战极大。一是价格要足够低,一般家庭才买得起或愿意买,这意味着成本需压缩到与家用电器一个量级;二是安全和隐私,机器人在家里无处不在,若稍有故障可能造成伤害或侵犯隐私,需要严格的规范和技术保证;三是实用性,机器人必须真有用,否则新鲜劲一过就可能被闲置。因此,在技术进一步成熟之前,家庭或许不会是人形机器人最先规模爆发的领域,更现实的路径是先B2B后B2C,即先在机构和商用场景证明价值、降低成本,然后逐步进入普通家庭市场。不过,一些家庭服务场景可以通过租赁服务外包形式率先实现,如养老服务公司为居家老人提供机器人租赁,等于把机器人当作一种到户服务。这在下一章商业模式部分将详述。

3.4 其他B2B应用场景

除了养老院、医院和家庭,人形机器人在其他行业的B2B场景也有许多合理应用,主要利用其通用形态和灵活运动能力来完成各种繁琐或危险的任务:

  • 制造业与仓储物流:人形机器人被寄望能在工厂车间和仓库中执行人类工人目前从事的工作,例如流水线上物料搬运、机器设备看护操作、仓库货架拣选等。相比传统工业机器人需要重构生产线,人形机器人可以在不改变现有设施的前提下工作——它们能够上下楼梯、操作人类使用的机械接口、驾驶叉车或搬运小推车等。在某些多品种小批量生产环境,人形机器人可在不同工位之间走动,执行灵活的装配任务。这种应用有望提高制造柔性,减少对固定自动化设备的依赖。特斯拉Optimus的一个主要目标场景就是在其汽车工厂内搬箱子、连线束等 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree) (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。类人机器人如果达到足够可靠性,每天工作20小时不停歇,将显著提高工业生产效率并填补用工荒。因此这一领域是各大科技公司的必争之地。不过目前看,宇树、特斯拉等离将人形机器人真正部署到生产线上尚需时日,短期市场主要在试点示范阶段。

  • 危险环境作业:一些高危环境不宜人类进入,而人形机器人可在防护后代劳。例如核电站的检测和简单维护任务、化工厂有毒气体泄漏时的阀门关闭、火灾现场搜救等。波士顿动力的Atlas和NASA资助的Valkyrie机器人都曾针对灾难应急设计过原型。宇树的四足机器人已经用于电力巡检和消防场景,未来如果将人形机器人应用其中,可执行更复杂的操作(如转动阀门开关、使用灭火器等)。在人类无法久留的高辐射、高温区域,机器人可以发挥独特作用。这类应用通常对机器人抗环境能力要求极高,同时操作动作相对简单明确(例如扳动某个控制杆)。因此,有望成为人形机器人率先创造价值的专用场景。商业模式上,可能由相关行业巨头采购少量高端机器人替代人力执行这些任务,价格敏感度相对较低。

  • 零售和接待服务:在商场、酒店、机场等公共场所,服务机器人已经出现,如迎宾机器人、安保巡逻机器人等。如果换成人形机器人,将更贴近顾客的交互习惯。比如酒店前台配备一个会说多国语言的人形机器人接待员,引导客人入住、自助办理手续等。又如商场里机器人充当导购,可以步行带顾客去找商品区域。人形形态在这些场合的亲和力更强,因为人们天生习惯于与“人”打交道。一些科技展会上已经可以看到人形机器人充当礼仪和咨询的角色,引起观众兴趣。在高端餐厅,也有机器人服务生试验,用类人机器人为客人上菜、倒酒,增加噱头和亮点。这些B2B2C的应用主要是提升客户体验,市场接受度较高。如果机器人成本下降,我们可能会在机场看到机器人保安巡逻,识别人群中的异常行为;在博物馆看到机器人讲解员带队参观;在养老地产售楼处看到机器人销售顾问等等。可以说,只要有人与人的服务场景,都可以尝试引入人形机器人提供部分服务,从而形成差异化卖点或降本增效。

  • 教育与科研:高校和科研机构是人形机器人的重要用户,他们购买机器人平台用于研究人机交互、AI算法验证等。例如波士顿动力就将部分Atlas下放给研究单位试用。宇树的G1也明确定位教育科研市场,价位亲民 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。这些机器人不直接创造经济效益,但培养了使用者群体和生态,为未来市场打基础。在教育方面,中小学引入人形机器人作为编程教学和科普工具,让学生学习人工智能和机械控制原理,也是一种潜在需求。一些青少年编程比赛就以人形机器人为平台进行项目开发。随着机器人价格下探,学校采购机器人将更常见,这部分市场规模不容小觑。

概言之,人形机器人的B2B应用领域十分广泛,从工业生产公共服务都有需求。相对于养老和医疗这些高度社会化的场景,其他B2B应用更多取决于经济账是否划算。但它们的共同点是:如果机器人能替代或辅助人力完成任务,并带来效率提升或成本节约,那么引入机器人就是合理的。目前在中国,一些制造工厂、快递物流企业已经在尝试引进 humanoid 机器人以提高自动化。例如顺丰等物流公司就关注搬运型双足机器人,可以在配送中心搬箱码垛,从而缓解用工短缺。可以预见,随着技术成熟和价格降低,人形机器人将在B2B领域逐步铺开应用场景。最初也许是少数标杆项目示范,继而在特定行业形成规模化部署。

4. 商业模式与盈利点

在探索人形机器人商业化的过程中,不仅要考虑技术和场景匹配,也要设计可行的商业模式和盈利点。毕竟,无论对创业公司还是大型厂商,只有找到赚钱的方法,才能持续投入研发改进、拓展市场。以下将探讨人形机器人可能的商业模式,以及潜在的盈利来源:

4.1 机器人即服务(RaaS)模式

“机器人即服务”(Robots as a Service, RaaS)是一种近年来兴起的商业模式,借鉴了软件云服务的订阅制理念。对于采购成本高昂、技术更新快的机器人产品,许多终端用户(如养老院、医院)可能更倾向于租赁或按使用付费,而非一次性全额购入。RaaS模式下,机器人公司将机器人部署在客户处,按照使用频率或服务时长收取费用,并负责机器人的维护、升级等。这对客户而言类似于雇佣了一个“机器人员工”,按月支付“工资”,好处是初始投入低且风险小。如果机器人达不到预期,客户可以不续约,避免 sunk cost(沉没成本)。对厂商而言,RaaS提供了持续收入流和与客户深度绑定的机会,也利于不断收集使用数据改进产品。宇树科技这样的企业若采用RaaS,可以以服务包形式向养老机构提供机器人:比如每台机器人每月收费X万元,包含设备使用、定期维护和软件支持等。一些服务机器人公司已经实践了类似模式,如餐厅送餐机器人以租赁方式推广,取得不错效果。

RaaS的另一个好处在于降低技术门槛。不少养老院或医院缺乏IT人员,不会调试复杂机器人。通过服务模式,供应商负责机器人的设置与管理,客户只需使用机器人提供的功能即可。这对于在人形机器人早期打开市场很重要。试想,一家养老院如果要自购机器人,不仅要花大价钱,还得担心后续维护(万一坏了谁修?软件要不要更新费?),这会让很多客户止步。但如果机器人公司承诺“全包服务、随时更换维修”,客户心理负担就小很多,更愿意尝试。这类似于租赁影印机的逻辑。因此可以预期,前期人形机器人进入B端市场多以RaaS为主,待产品成熟、客户认知提高之后,才逐步过渡到大规模销售硬件。

4.2 直接销售 vs 租赁的取舍

当然,不是所有客户都适合RaaS模式,一些有实力的大机构可能仍倾向直接购买。直接销售模式的优点是厂商能立即回笼大笔资金,实现盈利,并且客户对设备有完全支配权,可以根据自身需要定制使用。而租赁模式下厂商资金回收较慢,但胜在黏性高、后续收入稳定。因此,两种模式各有适用场景:

  • 直接销售:适合财力雄厚、重视长期自主管理的客户,如大型三甲医院、连锁养老机构等。这些客户往往具备自有的设备维护能力,采购机器人更多是一次性资本支出。他们可能也要求对机器人进行一定定制,如医院可能希望机器人符合院内信息系统标准等等。直接卖硬件加上定制费,是面向这类客户的主要盈利点。此外,政府采购项目也通常采用直接购买形式,例如公立养老院通过招标买机器人用于示范应用。在销售模式下,厂商可以同时提供售后服务包盈利,包括保修延长、升级安装等收费服务。

  • 租赁/订阅:适合中小型客户或对机器人持观望态度者。例如一家民营护理院,预算有限但想尝试1-2台机器人,可以选择每月租用,费用从运营成本中支出,无需一次性拿出几十万资金。同样,个人消费者如果将来租一个机器人管家回家,每月支付的费用可能比请一个保姆还低,却能享受高科技服务。对于这些客户,灵活的租期、维护保障是关键卖点。厂商可以根据不同服务等级定价,例如基础版只含设备使用,高级版额外提供每天的数据报告、定期的软件更新推送等,以分级订阅模式获取更多收益。

值得注意的是,一旦市场认可度上来,租转售也可能发生。就像汽车租赁很多最后租户选择买下车辆,人形机器人租用一段时间后,客户满意且资金允许时,也许愿意付残值购入。因此厂商可以在合约中赋予租户购买选项,进一步增加盈利机会。

4.3 软件订阅与内容生态

除了硬件本身,人形机器人还可通过软件和内容创造持续盈利点。现代机器人都离不开软件驱动,而AI软件的进步与维护需要不断迭代更新。因此,厂商可以采用基础硬件+软件订阅的模式销售。即客户购入机器人后,要使用某些高级功能或云服务,需要按年/按月订阅对应的软件授权。例如:

  • 云端AI服务:机器人本地算力有限,许多智能功能依赖云端支持。厂商可以提供云端人脸识别、语音理解、大模型对话等服务接口,客户需订阅才能使用。这类似特斯拉汽车的FSD(完全自动驾驶)软件按车收费。宇树等也可为人形机器人推出“AI大脑套餐”,针对养老院场景调优的AI套件、针对医院场景的医学知识库等,分别收费授权。这样即便硬件卖出去了,软件订阅还能源源不断带来收入。

  • 应用商店和内容分发:未来人形机器人或将有自己的“应用生态”,开发者为其设计特定功能App。厂商可以搭建一个机器人应用商店,吸引第三方开发养老娱乐、康复训练、安防巡逻等各种应用程序。客户根据需要购买或订阅这些App,厂商从中抽成盈利。特别是在家庭市场,这类似智能手机的生态,可以丰富机器人功能同时创造软件收入。例如,一款记忆力训练游戏App,专为老年用户设计,让机器人陪老人做认知训练,收费下载;再如一套佛经诵念内容,让机器人每日诵读,按月收取使用费。这些内容服务会成为未来机器人盈利重要部分。当前Pepper等社交机器人已经有简单的应用商店模式雏形,只是生态尚小。随着人形机器人普及,这个思路能够增强厂商长尾收入

  • 数据及系统集成服务:在人形机器人运转过程中,会产生大量有价值的数据(老人健康数据、环境信息、使用行为等)。经过用户许可,厂商可以将数据整理分析,提供增值服务。比如面向养老院管理者,提供每月的老人活动数据报告,帮助评估护理效果,这可以额外收费或作为软件订阅的一部分。此外,机器人往往需要与客户现有的信息系统对接(医院HIS系统,养老院的护理记录系统等),厂商可以收取系统集成费或接口授权费,为客户打通数据链条。这些都是除卖设备以外可挖掘的盈利来源。

4.4 维护和增值服务

硬件设备的维护维修传统上就是盈利点。对于人形机器人这种高技术产品,客户高度依赖厂商提供及时维护支持。厂商可以按年售卖维护合同(Maintenance Contract),约定提供定期检查、易耗件更换、故障优先处理等。很多B端客户愿意为保障机器人正常运行付费购买这类服务,因为任何停机都会影响业务。维护服务的毛利通常较高,因为实际成本可能低于合同价,尤其当产品稳定性上升、故障率下降时,维护合同几乎成为净赚。

另外,硬件升级也是潜在盈利点。机器人发布后,厂商可能开发出新的模块配件:如升级版机械手、更高容量电池、特殊传感器组件等。老客户可以选择购买升级包自行更换,或请厂商现场升级。这类似电脑加装内存条、汽车升级配件的市场。通过推出定期的硬件升级方案,厂商能在设备生命周期内多次获得收益,而且激励客户保持设备在最佳状态。举例来说,宇树的H1机器人初始配备简单夹持手,如果日后推出高灵巧度五指手,完全可以卖给已有H1客户安装,从而扩展H1的功能同时增加公司收入。

产业链合作方面,厂商也可与上下游分享盈利。例如与通信公司合作,把机器人的联网服务打包成“机器人流量卡”销售抽成;与保险公司合作,由后者推出“机器人保险”,机器人损坏、撞伤人等事故由保险理赔,厂商可以获得渠道佣金。这些都是延伸的盈利渠道。

4.5 可能的合作伙伴与生态布局

要构建可持续的商业模式,人形机器人企业需要建立广泛的合作伙伴关系和完善的生态链布局。因为人形机器人涉及的环节众多,不可能完全闭门造车、单打独斗。

首先,渠道伙伴很重要。机器人公司通常不直接面对所有终端客户,需要依赖经销商、系统集成商等渠道伙伴推广销售。例如,宇树可以与医疗器械代理商合作,让其将人形机器人纳入医院采购清单;与养老行业方案商合作,将机器人融入智慧养老整体解决方案中一起卖给养老院。这些伙伴了解各自行业客户需求,能帮助定制场景化的解决方案,是开拓市场的关键一环。同时,也可以和大型科技公司合作,借助其市场影响力。比如,与华为等ICT厂商合作打造“智慧医院机器人系统”,华为提供5G通信和云服务,宇树提供机器人本体,共同推广。

其次,技术和内容伙伴。正如前述,软件和内容是很大一块。因此宇树等公司应该积极吸纳第三方开发者、AI公司、内容提供商进入自己的生态。如与语音AI公司合作强化机器人对话能力,与康复机构联合开发康复训练软件,与游戏公司合作开发老年人适用的脑锻炼游戏等等。通过建立开发者平台、提供SDK(软件开发工具包),吸引外部创新。这类似手机厂商开设应用商店,让无数软件公司帮忙丰富功能,自身从中抽成。还有,和学术机构合作研发前沿技术,如步态算法、新型传感等,以保持技术领先。

再次,供应链伙伴。机器人由众多零部件构成,任何一环出现短板都会影响产品竞争力。宇树现在很多零件自研,但也需要外部供应链支持以扩大生产。和上游电机、减速器厂家结成战略合作,甚至投资入股,确保关键部件供应稳定且成本下降。此外,与代工制造企业合作建立产线,形成规模生产能力。例如寻找一家有丰富经验的电子装配代工厂合作生产控制板等,使产能迅速提升满足市场需求。这些都需要产业链良好协同。

最后,终端用户伙伴。拿养老院举例,可以和大型养老运营集团建立深度合作关系,共同试点机器人项目,根据使用反馈改进产品,再向旗下更多机构推广。这种场景共创的伙伴关系有助于打造标杆案例。成功案例一旦出来,其他客户才会有信心跟进采购。类似地,与三甲医院共创智慧病房示范工程,和地产公司共建智能养老社区项目等,都能起到以点带面的作用。

从整个产业链视角看,人形机器人公司要布局从核心部件到系统解决方案的全链条。一些公司(如宇树)选择尽量垂直整合,以掌控成本和技术;另一些可能采取平台策略,让更多伙伴在其平台上创新。无论哪种,都需要明确自身的盈利环节在哪里,以及如何与伙伴共享收益。只有形成健康的商业生态,才能支撑人形机器人产业长远发展。现阶段看,硬件销售/租赁带来的现金流仍是主力,但未来软件订阅、服务费、生态分成等将逐步超过硬件本身的利润,占据更大比重。这和智能手机产业的演变类似:卖手机有微利,但应用和服务生态才是巨大利润来源。

5. 挑战与未来展望

任何新兴技术的商业化之路都充满挑战,人形机器人也不例外。要实现上文描绘的美好前景,还需克服一系列技术、市场、法规伦理方面的障碍。同时,我们也应展望技术演进趋势和市场走向,为未来可能发生的变化做好准备。

5.1 技术发展挑战

技术难题是人形机器人当前面临的首要挑战,这也是为何尽管概念提出已久,真正落地的产品寥寥无几的原因之一。主要挑战包括:

  • 运动控制与可靠性:人形机器人行走的动态平衡控制是极其复杂的任务,需要实时处理多传感器数据并调整各关节动作。目前,尽管宇树、波士顿动力等已经实现相当稳健的步行和跑跳,但在非结构化环境(如松软地面、拥挤人群)下仍存在跌倒风险。而一旦跌倒,机器人自身易损坏,旁人也可能受伤。要应用在养老院、医院等环境,机器人必须极少跌倒甚至做到永不意外跌倒,这需要更高层次的感知决策和冗余保护设计。另外,机器人长时间连续运行的可靠性也需验证。如今很多演示是几分钟视频,但实际应用要求每日工作数小时无故障,这对硬件耐久性、散热、电源管理都是考验。当前展会上就频频出现机器人撞墙、打滑、摔倒的尴尬场面,说明鲁棒性还有待提升。

  • 人机交互与自主智能:让机器人真正有用,不仅要能动,还要会“思考”。也就是说,机器人得理解人类的指令和周围环境语境。目前的AI在特定任务有较高水准(如视觉识别),但在开放环境下自主决策仍薄弱。养老护理场景千变万化,机器人需要高度的情景理解力。例如,如何判断一位老人今天情绪低落需要安慰,或识别两位老人正在下棋不宜打扰?这类社交认知对AI算法提出很高要求。此外,语音交互也面临老年人方言口音识别、听力障碍适配等问题。虽然大语言模型让机器人对话能力猛增,但如何植入小小的机器人中并实时运行仍未解决。还有一个常被忽视的是触觉与精细操作。人类护理很多时候需要轻柔拿捏,如为老人擦拭皮肤、为病人注射等。机器人目前缺乏像人手一样灵敏的触感和巧劲,机械执行容易出力失衡导致不适或受伤。这要求突破高灵敏度触觉传感和柔性执行器技术。总之,在“巧”和“慧”两方面,机器人还有相当距离才能媲美人类。

  • 续航与能量:人形机器人由于执行任务多、移动范围大,对电池续航要求极高。宇树H1配备了864Wh电池,可工作数小时。但在养老院可能需要12小时不间断服务,这就需要中途更换电池或自动充电的能力 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。目前,电池技术进展缓慢,能量密度提升有限,如何在保证轻便的同时提供更长续航是一难点。另外,长期使用下电池寿命衰减、充电时间安排等也需考虑。许多场合下,机器人或许不得不多机轮班才能实现24小时覆盖,这会增加成本和调度复杂度。无线充电、快速换电等技术可能成为辅助方案,但在实际部署上仍有诸多工作。

  • 成本控制:技术挑战的另一个体现是高昂的硬件成本。据摩根士丹利报告估计,特斯拉Optimus第二代原型的物料成本(BOM)就高达5-6万美元,不含软件。宇树等通过国产化和优化设计大幅压低了成本,但目前9.9万元的售价可能仍未有太多利润空间,更多是一种市场策略。关键部件如高扭矩密度电机、低背隙减速器、激光雷达等,单件价格都不低。只有当产量上规模后,才有望摊薄研发和模具费用、利用规模效应压低采购成本。因此现阶段人形机器人公司大多处于亏本赚吆喝或微利状态。一旦资本投入无法持续,技术开发也会受阻。因此,实现成本可负担是商业成功的前提,这需要在设计上不断简化、用更廉价材料替代,同时等待供应链成熟自动降本。芯片、传感器领域的持续创新也会反哺机器人成本降低。

5.2 法规与伦理问题

当人形机器人逐步融入人类社会生活,会引发一系列法律和伦理层面的新问题,需要审慎应对:

  • 安全规范与责任归属:机器人在公共场所或私人家庭造成意外伤害或财产损失时,责任如何划分?目前多数国家尚无专门的法律框架。类比自动驾驶汽车的探索,可能需要制定机器人事故责任认定原则。是归咎于制造商的产品缺陷,还是使用者操作不当,抑或机器人本身作为“行为主体”负一定责任?这些尚无定论。为了安全,监管机构可能要求人形机器人通过类似电器安全、医疗设备认证等强制测试。比如在养老院使用,需证明在各种场景下机器人不会对老人造成伤害,否则不得商用。厂商需要参与制定行业标准,为安全使用设立明确边界条件。此外,还涉及隐私法规,机器人搭载摄像头和麦克风,在养老院/家庭不停采集数据,是否侵犯个人隐私?如何存储和使用这些数据?必须遵守数据保护法(如GDPR等)。2023年IEC发布了养老机器人国际标准IEC 63310,正是针对机器人性能和使用安全给出指导 (我国牵头制定的养老机器人国际标准发布 - 中国政府网)。未来各国可能跟进出台更多规范。

  • 伦理接受度:让机器人照顾老人,牵涉伦理争议。一方面,人们担心机器人会取代人类关怀,让老人缺少人与人接触。不少伦理学家质疑,让痴呆老人抱着机器宠物而非真人,是否是一种“欺骗”和不尊重。另一方面,如果机器人过于逼真,老人可能对其产生情感依赖甚至错认,将来机器人撤走会带来心理创伤。因此在设计和使用上,需要把握适度原则。有专家建议,机器人应向使用者清晰表明自己不是人,以免引发认知混淆。同时,机器人应辅助而非完全替代人类互动。例如,每日让机器人陪聊天几小时,但仍安排足够的社工/家属探访时间。伦理上的平衡需要与社会各方沟通,逐步建立对机器人护理的共识和接受度。

  • 就业影响:服务机器人大量投入会不会抢走人类工作?养老护理领域人手短缺,所以引入机器人应是锦上添花。然而若机器人逐渐能做许多基础护理,护理员是否会减少招聘,导致就业机会下降?短期看,机器人更多是填补缺口,但长期不排除对人力需求的部分替代。如何保障劳动力的转型和再就业,是政策制定者须考虑的课题。乐观而言,机器人接手琐碎苦累的活,解放护理人员去承担更高价值的工作,可以提升整个行业水平。但前提是做好职业培训和角色重新分配。例如让护理员从简单照料转向更多情感支持、个性化护理上,以发挥人的优势,机器人则处理标准化事务,实现良性互补。

  • AI伦理和自主性:人形机器人可能搭载强大的AI,这就涉及AI决策的透明、公正问题。如果机器人要提醒老人按时服药,它如何决定提醒的频率和方式?会不会因为数据算法偏见对某些老人区别对待?另外,万一机器人被黑客入侵或遭恶意操控,是否会做出危害行为?AI伦理要求对于机器人赋予的自主权必须有可监督、可控制的机制,一般倡导人在回路中(Human-in-the-loop)。比如机器人执行重大决定前(如药物剂量调整)必须征得人类许可等。还有一个有趣的问题:机器人需不需要人格化处理?即当它与老人建立了“关系”后,如果要更换或停用,是否需要考虑老人的感受?这些情感伦理问题都没有先例,需要在实践中慢慢形成道德准则。

总的来说,法规和伦理方面的挑战需要产业、立法机构和社会公众共同面对。机器人企业应积极参与标准制定、伦理讨论,主动公布安全数据、算法原理,以赢得信任。在推广中遵循谨慎原则,不要过度宣传机器人的功能而忽略潜在风险,做到风险可控、责任明晰。只有这样,社会大众才能真正接纳人形机器人融入生活。

5.3 未来技术趋势

展望未来5-10年,几个技术趋势将深刻影响人形机器人的发展:

  • 人工智能飞跃:大模型和强化学习等AI技术的进步,会赋予机器人更强大的“大脑”。特别是像ChatGPT这类模型如果与机器人结合,机器人将具备接近人类的语言交流和问题解决能力。这意味着更高水平的自主性和适应能力。例如,到2030年前后,养老机器人可能已经可以基于海量知识库,为老人提供个性化健康建议,甚至在紧急情况下用专家系统指导老人自救。同时,AI将优化机器人的运动控制,使其更聪明地规划路径、避开危险、甚至预测人的需求主动提供帮助。可以预见未来的机器人不再是程式化执行指令,而是有一定自主学习环境理解的智能体。在实际应用中表现将更令人惊叹。

  • 人机融合和软硬件新材料:一方面,新材料学的发展会带来更轻便耐用的机器人机身,柔性机器人技术可能融入人形机器人,使其外部更柔软安全(如包覆一层人工肌肉或智能气囊)。这会降低机器人接触老人时的伤害风险,提高亲和度。另一方面,脑机接口等前沿或许可在残障老人身上实现人机融合:老人通过脑机接口控制家中机器人完成自己无法做到的动作,相当于机器人成为老人的“替身”或“延伸肢体”。虽然这是较超前的构想,但已有研究朝这个方向努力。此外,电池和能源领域若出现突破(比如固态电池、无线远距离输电),将极大改善机器人的续航瓶颈。还有5G/6G通信技术将为机器人提供低延时高带宽的联网环境,使云端AI能力能实时为机器人所用,增强其智慧。

  • 标准化和模块化:当前各家机器人差异大,未来可能逐步形成行业标准和模块接口。例如,电机、关节、传感器等形成统一规格模块,可以像拼乐高一样组装,降低设计门槛和维修成本。一旦模块标准化,配件价格也会大幅降低。这类似PC行业的发展,标准化推动了繁荣。对于人形机器人,有朝一日或许会出现像USB、ROS这种统一协议,使不同厂商的机器人附件、软件互通。这将催生一个繁荣生态,也加速迭代(因为每个厂商都能用上最新模块)。宇树科技这样掌握核心部件的公司可望在标准制定中掌握主动,从而占据产业制高点。

  • 市场竞争格局变化:技术趋势之外,市场方面的未来也值得展望。规模化拐点何时到来?参考新能源汽车的发展轨迹,前些年市场怀疑不断,但一旦性能达到临界并价格亲民,就进入爆发增长。很多分析预计人形机器人可能在2030年前后迎来类似拐点。例如,高盛预测2027年全球仅出货76000台,但2035年将达140万台 (This stock may be the Nvidia of the humanoid boom - Finimize)。这意味着2025-2035这十年会从小众走向量产百万级规模。当市场逼近这一点,竞争格局会有洗牌。现在有实力投入的玩家(Tesla、宇树等)希望熬过寒武纪成为最终赢家,而不少跟风炒作的创业公司可能中途淘汰(正如互联网泡沫后沉淀下少数巨头)。也许5年后,我们将看到几大人形机器人平台主导市场,形成类似手机操作系统那种寡头局面。因此,当前的各公司都在抢技术、抢人才、抢应用场景,以便跑在行业前列活到曙光乍现。

5.4 市场预测与社会影响

基于以上趋势,可以尝试对人形机器人在养老医疗领域的未来十年进行一个展望:

市场规模上,保守估计到2030年,全球养老护理相关的机器人市场可达每年几十亿美元级别(前文提到66.9亿美元 (Elder Care Assistive Robots Market Size, Share Report, 2030))。其中人形机器人或占据其中相当份额。中国市场可能继续领跑增长,因为中国老龄化速度快且政策支持力度大。预计到2030年,中国养老机器人市场规模有望超150亿元,届时人形机器人占比如果达到20%,就是30亿元以上的市场。这意味着每年数千台乃至上万台人形机器人在养老医疗领域投入使用。在养老院,或许每50张床位就配备1台机器人协助护理;在一些智慧养老社区,机器人甚至成为标配卖点。居家方面,先是高端用户使用,逐步渗透到中产家庭。

社会影响方面,人形机器人的普及将带来一些积极变化:老年人能够获得更充分的照顾和陪伴,生活质量提高;护理行业从业者从繁重体力劳动中解放出来,把精力投入更专业更有温度的服务;医疗机构效率提升,护士医生有更多时间关注疑难病人。同时,机器人的存在也可能改变大众对养老的观念,人们或许更愿意独立生活,因为有机器人帮忙而不一定依赖子女。这将对家庭结构、养老模式产生深远影响。当然,也会出现新的问题,如人机关系如何定位,人是否会对机器人过度依赖等,需要社会学家、心理学家深入研究。

一个值得憧憬的远景是,随着技术进一步发展,我们可能迎来**“机器人伙伴”**的时代。那时的人形机器人不仅是工具,某种程度上也扮演陪伴者、助手甚至朋友的角色。他们有自我学习能力,能越来越了解主人的喜好和需求,提供贴心服务。想象2050年前后,也许每个老人身边都有一个“机器人伙伴”相随,不仅照料生活起居,还带来精神慰藉。孤独终将不再是高龄者的宿命,科技将赋予他们更多尊严和幸福感。

然而,我们离那个理想还有很长的路。正如创新工场李开复所言:“绝大多数应用场景并不需要人形机器人”。的确,目前很多具体任务用专用设备更高效,只有当机器人足够通用且成本足够低时,人形形态的价值才能真正显现。所以短期内,人形机器人更像是补充而非颠覆性存在。但长远来看,人类追求机械仆人的梦想从未停歇。从19世纪科幻小说到21世纪现实科技,我们正一步步接近那个梦。当下的宇树科技和众多同行,正是肩负着这一历史使命——在不断的挑战中,把人形机器人从实验室带入现实,为应对全球老龄化和提升人类福祉提供创新解答。

结论:宇树科技作为人形机器人领域的新锐力量,凭借其在四足机器人时代积累的技术和快速商业化的策略,已站上行业舞台的中心。在与Tesla、波士顿动力等强手的较量中,宇树以“快、廉、灵活”见长,展示出独特的竞争力 (Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)。人形机器人在养老院和医疗护理领域拥有巨大的潜在市场,老龄化和人手短缺的压力使得智能护理需求愈发迫切。虽然目前技术和成本仍是掣肘,但通过合理的应用场景切入和创新的商业模式(如RaaS),这一领域正在逐步打开局面。未来十年,我们预计人形机器人将不断克服挑战,实现从少量试点到批量应用的跨越,成为养老医疗服务体系的重要组成部分。随着技术进步和社会接受度提高,人形机器人终将不只是冷冰冰的机器,而会成为守护我们生活的贴心伙伴。宇树科技等引领者的探索,正为这一未来奠基,其行业地位也将随之水涨船高,在全球人形机器人版图中占据举足轻重的位置。

(Watch: Two very different humanoid robot updates from Tesla & Unitree)


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