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车与机器人协同趋势

车企为何成为人形机器人赛道的最核心玩家?华西证券深度报告指出,车与人形机器人在软硬底层上的相通性极强,在技术底层、供应体系、生产环节三个维度形成深度协同与共振。特斯拉FSD与机器人算法相似度约60%,汽车供应链Tier1已开始为人形机器人批量供货,而汽车工厂本身正在成为人形机器人最核心的应用场景。

三重共振:技术、供应、生产的深度协同

车与人形机器人的协同关系可以从三个维度理解。技术底层层面,人形机器人与智能汽车在感知端硬件高度一致——摄像头、雷达、传感器等基础硬件可以直接复用。特斯拉Optimus采用了与特斯拉车辆相同的FSD技术以及Autopilot相关神经网络技术。在路径规划、运动轨迹预测等关键算法上,智能驾驶和机器人也具有高度复用性,如传统基础模型Dijkstra算法、A算法等,底层逻辑与机器人全局路径规划相通。

供应体系层面,汽车主机厂拥有强大且成熟的零部件供应链体系,能够快速整合形成量产方案。自主品牌汽车零部件厂商历经多年积累,已具备成熟的技术能力、制造能力和快速响应能力,在完成人形机器人零部件供应的过程中具有明显先发优势。特斯拉汽车供应链Tier1已率先响应机器人需求——拓普集团宣布建设机器人核心部件生产基地,三花智控计划投资不少于50亿元用于机器人机电执行器等项目。

生产环节层面,人形机器人与汽车制造是天然的最佳搭档。人形机器人可以在汽车工厂内执行关键部件(如发动机、变速箱及三电系统)的精确组装;也可以凭借灵活的移动能力和强大的承重能力完成搬运任务,减轻工人体力负担;还可以通过高精度传感器和视觉系统对汽车零部件和整车进行质量检测;部分人形机器人还具备焊接和切割功能,能进行精确的金属加工。华西证券认为,汽车工厂将是人形机器人最为核心的应用场景之一,且有望最快实现商业化落地。

感知端高度相似,激光雷达与纯视觉路线并存

人形机器人与智能汽车在感知端传感器硬件上高度一致,但不同企业的技术路线选择存在明显差异。从硬件方案来看,人形机器人视觉方案目前主要以结构光、双目或多目RGB、TOF等的组合方案为主。算法基础强的厂商会采用更为简单的传感器方案,而算法相对薄弱的厂商会选择性能更强的硬件来弥补。

特斯拉仍是纯视觉路线的坚定践行者。Optimus搭载了2D视觉传感器和与特斯拉车辆相同的FSD技术以及Autopilot相关神经网络技术,不依赖激光雷达。而大多数企业采取激光雷达方案——宇树科技的G1和H1均搭载3D激光雷达,智元机器人远征A2采用激光雷达+RGBD相机+红外相机组合,优必选Walker X在腰部配备4个毫米波雷达,国创中心青龙采用激光雷达+双目相机+RGB相机组合。

这种方案选择的差异背后是算法实力的不同。纯视觉路线对算法的要求更高,但硬件成本更低;激光雷达方案硬件成本更高,但感知精度更有保障。从长期趋势看,随着算法能力的普遍提升,行业可能逐步向更简化的传感器方案演进,这将进一步降低人形机器人的硬件成本,加速商业化进程。

软件算法复用率60%,从自动驾驶到机器人动作规划

软件层面,人形机器人主要算法包括环境感知类、规划与决策类、运动控制类算法。在路径规划、运动轨迹预测等关键算法上,智能驾驶和机器人具有显著的复用性。特斯拉目前两者的算法相似度约为60%,随着环境理解的逐步深入,算法相似度可以进一步提升。从工程化经验来看,两者在环境和任务上有一些相似性,可以做部分的工程复用。

环境感知类算法包括SLAM算法、视觉识别算法、语音识别算法等,解决特征提取与感知问题。规划与决策类算法涵盖基于搜索的算法(如Dijkstra、A)、基于采样的算法、基于优化的算法等,解决目标优化与路径规划问题。运动控制类算法包括基于模型的算法、基于数据的算法和基于神经网络的算法,解决物理仿真与控制问题。

传统的自动驾驶路径规划方法在人形机器人领域仍被广泛使用。特斯拉占用网络(Occupancy Network)算法中使用的栅格法在机器人全局路径规划中仍在沿用。此外,机器人局部路径规划方法还包括人工势场法、模糊逻辑算法、遗传算法和基于神经网络的方法等。随着端到端大模型的快速发展,人形机器人在信息处理方面正从模块化方法向端到端方法演进,这意味着决策的连贯性和适应性将进一步提升。

多方势力入局,特斯拉综合实力领跑

目前人形机器人玩家已形成多元化竞争格局,主要包括车企(特斯拉、小鹏、华为)、科技企业(小米等)、消费家电类龙头企业(美的等)以及初创企业(Figure、宇树、智元、优必选等)。各家企业的技术路线、产品定位与商业化进度各不相同。

华西证券通过R-B(机器人研发背景)、Teleop(远程操作)、Mod(模块化)、D-H(灵巧手)、T-P(任务规划)、AI(人工智能)、W-G(行走步态)、M/P(市场/试点)等指标评判各团队实力。综合评估显示,特斯拉仍处于综合实力最强的地位。特斯拉Optimus不仅在技术成熟度上领先,更在量产准备上遥遥领先——2025年千台级量产计划是行业中最明确、最激进的量产时间表。

Figure 02、Boston Dynamics Atlas、优必选Walker S、智元远征A2等产品各具特色。Figure已与宝马达成合作,在工厂中测试人形机器人;优必选Walker S已进入多家汽车工厂试点;智元远征A2面向智能制造场景设计。初创企业的灵活性与创新速度是核心优势,但量产能力与供应链管理仍是主要短板。随着行业从样机阶段进入量产阶段,供应链能力与成本控制将取代技术创新成为下一阶段竞争的核心要素。
表3:主要人形机器人玩家产品参数对比
厂商型号重量(kg)高度(cm)自由度主要应用场景
特斯拉Optimus5617250+智能制造/商业服务
FigureFigure 027016816(手)智能制造
Boston DynamicsAtlas82175特种任务
优必选Walker Sn.a.17041智能制造/物流
智元Expedition A15517549智能制造
点击阅读报告原文: 汽车行业车与人形机器人协同深度报告:从制造到科技从车到机器人-241223(38页)
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