中投網(wǎng)2025-04-28 09:44 來(lái)源：中投顧問(wèn)產(chǎn)業(yè)研究大腦
中投顧問(wèn)重磅推出"產(chǎn)業(yè)大腦"系列產(chǎn)品，高效賦能產(chǎn)業(yè)投資及產(chǎn)業(yè)發(fā)展各種工作場(chǎng)景，歡迎試用體驗(yàn)！ | ||||
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汽車(chē)行業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的第一大產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)值超過(guò)10萬(wàn)億。那么，下一個(gè)能夠接近甚至超過(guò)汽車(chē)行業(yè)規(guī)模的制造業(yè)是哪個(gè)？沒(méi)錯(cuò)，就是“人形機(jī)器人”產(chǎn)業(yè)。人形機(jī)器人在政務(wù)、工業(yè)、商業(yè)和家庭各個(gè)領(lǐng)域都有很多的應(yīng)用場(chǎng)景可以挖掘，將是一個(gè)數(shù)萬(wàn)億甚至十萬(wàn)億的巨大藍(lán)海市場(chǎng)。
對(duì)于一個(gè)城市或一家企業(yè)，如果未來(lái)十年錯(cuò)過(guò)了人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，那就相當(dāng)于過(guò)去十年錯(cuò)過(guò)了新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，一個(gè)百年一遇的巨大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇將與你無(wú)緣。
中投顧問(wèn)推出的《2025-2029年中國(guó)未來(lái)產(chǎn)業(yè)之人形機(jī)器人行業(yè)趨勢(shì)預(yù)測(cè)及投資機(jī)會(huì)研究報(bào)告》，詳細(xì)分析了人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和趨勢(shì)，能幫助你把握人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的投資機(jī)會(huì)。
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人形機(jī)器人的外形設(shè)計(jì)，作為研發(fā)的基石與核心環(huán)節(jié)，既承載著人類(lèi)對(duì)未來(lái)科技的憧憬，又面臨著諸多復(fù)雜難題。
一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的兩難困境
人形機(jī)器人外形需遵循人類(lèi)設(shè)定的精細(xì)標(biāo)準(zhǔn)。一方面，力求與人類(lèi)相似是為了實(shí)現(xiàn)更好的人機(jī)交互體驗(yàn)，讓人們?cè)谝曈X(jué)與心理上更易接納。然而，過(guò)度的模仿，使其淪為純粹的人類(lèi)復(fù)制品，極易引發(fā)使用者的恐懼、不適等負(fù)面情緒。這源于人類(lèi)對(duì)自我獨(dú)特性的堅(jiān)守，以及對(duì)未知“仿生人”模糊邊界的不安。另一方面，機(jī)器人外形必須與人類(lèi)文化基因、社會(huì)背景深度契合，稍有不慎，就可能觸動(dòng)道德、倫理的敏感神經(jīng)，引發(fā)爭(zhēng)議。不同文化對(duì)形象、符號(hào)的解讀大相徑庭，設(shè)計(jì)時(shí)要審慎考量，避免造成誤解或冒犯。因此，兼顧人類(lèi)認(rèn)知習(xí)慣與獨(dú)特創(chuàng)新性，成為人形機(jī)器人外形設(shè)計(jì)的棘手難題。
二、功能性設(shè)計(jì)的考量要點(diǎn)
機(jī)器人外形不能僅僅停留在模仿人類(lèi)外觀，更要緊密貼合自身結(jié)構(gòu)、功能與使用特性。
(一)安全性至上
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，保障機(jī)器人及周邊環(huán)境安全是首要任務(wù)。一方面，機(jī)器人要具備敏銳的環(huán)境感知能力，如同賦予其“視覺(jué)”“聽(tīng)覺(jué)”與“觸覺(jué)”，精準(zhǔn)探測(cè)周?chē)系K物、溫度、濕度等變化，提前預(yù)警潛在危險(xiǎn)。另一方面，自身安全防護(hù)不容小覷，從外殼選用高強(qiáng)度、抗沖擊材質(zhì)，到內(nèi)部電路、機(jī)械部件的合理布局，確保在意外碰撞、跌落等情況下，機(jī)器人能安然無(wú)恙，同時(shí)不對(duì)周?chē)藛T與設(shè)施造成損害。
(二)溝通便利性
若僅專(zhuān)注于模仿人類(lèi)功能，而忽視有效溝通，人形機(jī)器人可能徒有其表。外形設(shè)計(jì)應(yīng)助力溝通交流，面部表情設(shè)計(jì)要配合語(yǔ)音交互功能，以靈動(dòng)表情強(qiáng)化情感傳遞，輔助指令理解;肢體動(dòng)作幅度、節(jié)奏應(yīng)依據(jù)交互場(chǎng)景精心設(shè)計(jì)，確保信息傳達(dá)流暢無(wú)誤，避免因動(dòng)作生硬、不協(xié)調(diào)引發(fā)誤解，真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的高效“對(duì)話”。
三、外形的關(guān)鍵硬性指標(biāo)
當(dāng)下，人形機(jī)器人外形需滿足特定硬性要求，以保障其性能實(shí)現(xiàn)。
(一)高度與身材適配
人類(lèi)平均身高約1米7，有趣的是，多數(shù)人形機(jī)器人身高超1米8。這一差異源于對(duì)平衡的追求，為穩(wěn)定站立與靈活運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)往往拉長(zhǎng)軀干、抬高腿部，改變?nèi)祟?lèi)常規(guī)的1：1.5到1：4的軀干與四肢比例關(guān)系，以此降低重心。若比例不當(dāng)，機(jī)器人在行走、操作等動(dòng)作中極易出現(xiàn)前傾或后仰問(wèn)題，影響正常使用。
此外，關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)關(guān)乎運(yùn)動(dòng)靈活性。人類(lèi)關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍一般在30度到60度，而人形機(jī)器人為完成復(fù)雜任務(wù)，需要更廣闊的活動(dòng)空間，關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍通常拓展至80度左右。否則，在抬手、彎腰、轉(zhuǎn)身等動(dòng)作時(shí)，易因關(guān)節(jié)受限出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，無(wú)法流暢執(zhí)行指令。
(二)肌肉力量與活動(dòng)素養(yǎng)
關(guān)節(jié)自由度把控：關(guān)節(jié)作為機(jī)器人行動(dòng)的基石，如手臂、腿、軀干等部位的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。設(shè)計(jì)時(shí)需細(xì)分多個(gè)自由度，確保這些自由度精準(zhǔn)匹配人形機(jī)器人對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡規(guī)劃、位置精確控制的需求，為復(fù)雜動(dòng)作執(zhí)行提供保障。無(wú)論是精細(xì)的手部操作，還是穩(wěn)健的腿部行走，合適的關(guān)節(jié)自由度都是基礎(chǔ)。
運(yùn)動(dòng)能力保障：穩(wěn)定的行走與站立能力是人形機(jī)器人的基本功。設(shè)計(jì)過(guò)程要全方位考量運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，從動(dòng)力傳輸、機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化到平衡控制算法，確保機(jī)器人能在不同地形、環(huán)境下自如行走、平穩(wěn)站立，避免因運(yùn)動(dòng)能力不足影響整體穩(wěn)定性，進(jìn)而無(wú)法勝任任務(wù)。
智能程度賦能：智能程度是機(jī)器人的“智慧大腦”，涵蓋對(duì)環(huán)境的感知、快速?zèng)Q策以及與外界交互的能力。隨著人工智能技術(shù)日新月異，人形機(jī)器人的智能水平持續(xù)攀升，其外形設(shè)計(jì)也需預(yù)留空間、適配接口，便于搭載各類(lèi)傳感器、智能芯片等設(shè)備，讓外形與內(nèi)在智慧完美融合，全方位融入人類(lèi)生活與工作場(chǎng)景。
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