作為超長周期賽道，比如移動互聯網與智能手機（2005-2020）、有新能源汽車與智能汽車（2015-2030年）、數字經濟與智能機器人（2020-2050年）等，一直是各國政府界、產業界、學術界、投資界等高度關注了，尤其是對于中國，隨著市場紅利、人口紅利漸漸減弱，科技紅利成為中國經濟再次崛起及綜合國力可持續高速發展的核心要素，其中以人工智能、智能機器人、新材料高端制造、新能源碳中和、生物科技等成為未來新產業變革與新經濟發展的重要引擎。
社會發展與前沿多學科交叉創新，正在不斷刺激智能機器人從技術到形態的演變發展
工業規模化發展與城鎮聚集化需求：一方面效率與質量驅動，勞動力下降與成本提高驅動，推動了從第二產業向第三產業、第一產業應用方面發展等，與此同時一帶一路出海成為我國機器人及自動化生產線企業盈利重要渠道等。另一方面大城市人口與物流的聚集，食品農副產品、預制菜與生鮮，垃圾污水與環保處理，自動駕駛與智能交通，智能能源管理與儲能換電，AIot與安全監控，危險救災機器人，以及咨詢、物流、清潔、酒店、展覽、咖啡等機器人都成為迫切需要的服務與產品機器人等。
老人化社會加速與新生代娛樂文創體育需求：一方面聊天、陪護、助理、養老、康復、中醫等機器人需求也越來越迫切，包括數字化慢性病醫療與AI虛擬機器人、健身康復與中醫按摩機器人、無障礙移動機器人、翻身按摩與大小便處置機器人等，就不完全統計其中65歲以上15%、75歲以上25%、85歲以上45%都需要這方面服務。另一方面年輕人科技、文創、娛樂、體育等方面機器人，包括虛擬人代理與交流，人機混合智能機器人，情感陪護伴侶機器人，烹飪機器人，清潔機器人，VR個性化健身機器人，干細胞與美容注射機器人，娛樂跳舞機器人等。
特殊場景下不可替代的機器人：一方面星際探險、治療精準操作、生物組織等超前需求拉動，包括太空探索與移民，腦接口與意識，手術機器人與血管納米機器人，生肌電生命組織器官，健康快樂生化技術，人生靈魂永生等。另一方面危險作業與局部戰爭需求刺激，包括危險作業、搶險救災、無人機、無人坦克、無人艦艇、智能武器系統、機器人戰士等研究開發。
動態一：前沿熱點基礎研究，其中特別是新材料與剛柔耦合軟體機器人、NLP與多模態、腦機接口與認知、基礎軟件與平臺等是尤為關鍵的，因為基礎原創性突破有望改變機器人形態、產品功能以及服務模式
1. 仿人機器人技術，類生命體，人工肌肉，人工皮膚，生肌電控制，組織器官，軟體機器人等；
2. DNA 納米機器人與新材料微納部件、納米材料、微機電、3D打印、智能假體、微納米制造裝配、驅動能量轉換、力反饋交互等；
3. 生物感知技術、視聽力觸傳感器、邊緣AI計算、剛柔耦合、感知驅動一體化等；
4. 自然語言理解、情感識別與人機交互技術、會話式智能交互技術，情感交互、孤僻聊天、兒童與老人陪護等；
5. 腦機接口與生機電一體化技術、腦科學、神經意識、肌電信號、知識圖譜、認知識別、機器推理等；
6. 元宇宙虛擬人與機器人融合技術、下一代互聯網、娛樂交互、代理人、臨境感知、遙操作等；
7. 復合機器人技術“手足眼腦”一體化，由移動平臺、機械臂、視覺模組、 末端執行器等組成，融合環境感知、定位與導航、智能控制等，非結構化環境識別、多機協同、智能交通等；
8. 超級軟件自動化、機器人操作系統、軟機器人、RPA、物業、金融、財務、政務等自動化等；
9. 云服務機器人技術，分布式云服務，云加工中心，人工智能與機器學習，可解釋人工智能，遠程租賃服務，遠程示教服務，機器人即服務RaaS等；
10. 倫理、機器人向善、就業、隱私、道德與法律等。
動態二：機器人+，其中傳感器與核心部件、高頻標準化商業應用（室內外物流、清潔、情感陪護助理等）、Raas與App軟件等尤為關鍵，因為這些有望突破單品超過千萬臺以上或者形成訂閱式商業模式
高附加值核心部件包括AI視覺、力覺與觸覺、RV、電機、AMR、設計與應用軟件等；超級軟件自動化工具AIops、RPA、Raas等垂直大模型，包括面向租賃、培訓、加工、應用開發等云服務平臺Raas；醫療機器人；面向上下料、操作物流或清潔的移動式復合機器人；面向娛樂、餐飲、按摩、艾灸、陪護等服務機器人；面向農業、建筑、回收、拆裝、能源、核工業等無人系統。
機器人+商業應用方面，目前我國機器人整機端和核心零部件也有部分公司嶄露頭角，預計在新能源、自動化物流、農副產品與消費品、生物科技、公共服務、家政服務等廣闊應用前景，呈現出細分領域爆發式發展。
《“十四五”機器人產業發展規劃》提到十四五機器人產業營業收入年均增速超過 20%，制造業機器人密度實現翻番，應用場景涵蓋to G端、to B端、to C端等多個維度。環境標準、高頻空間、人工成本也使得“機器換人”在一些場景成為痛點。
動態三：大模型+機器人，有望在具身智能交互性、知識性、標準性的應用場景將通用大模型與機器人具體應用的垂直大模型相融合，大幅度提升機器人智能化水平及更深入廣泛應用
眾所周知，通用的多模態、NLP、CV、交互等AI大模型正在革新機器人感知方式，環境認知復雜度，基于知識的融合決策與控制等環節，有望給機器人智能化水平與廣泛應用領域帶來大幅度提升，特別是具身智能交互性、知識性、標準性的應用場景通用大模型與機器人專業應用的垂直大模型相融合，包括科教、助理、陪護、養老等，以及指導性操作、清潔、物流等有望率先取得突破性進展。
谷歌DeepMind團隊，2023年6月20日展示了機器人AI智能體“RoboCat”，具有“通用性”，RoboCat就可以學會操控機械臂完成“套圈”“搭積木”“抓水果”等任務，驗證了完成一項新任務的成功率已從初期的36%提升至74%，可實現快速學習能力，減少了對人類監督訓練的需求。谷歌還成功將PaLM語言模型應用到機器人，將機器人執行命令的成功率從61%提高至74%。該模型通過將兩個概率相乘，來確定特定技能成功學習的概率：一是task-grounding，即當下專業技能語言描述；二是world- grounding，即目前積累的各種技能知識可達路徑的可行性。
動態四：人形（仿生）機器人，有望形成機器人單品統一的形態，有望催生其機器人AI芯片、各種傳感器以及機器人零部件供應鏈重構與規模化快速發展
“機器人+”時代的來臨，擁抱仿生機器人千億賽道。隨著人口老齡化加劇與智能制造蓬勃發展，與此同時機器人、人工智能與云服務大數據正在進入顛覆式發展階段，仿生機器人正在以另外一種模塊化、智能化、云服務發展路徑推動著智能機器人規模產業化發展。其中，仿人與四足機器人將是仿生機器人中最具成長性的兩個細分賽道。據樂觀估計，若2030-2035年全球勞動力缺口3-5%可能被仿生仿人機器人替代，預計對仿人機器人的需求量約100-300萬臺，對應全球市場規模將突破2600億元，中國市場將突破650億元。
仿生機器人依然以靈活運動穩定性與靈巧作業操作性作為當前重點攻克關鍵技術難點。有別于傳統機器人，為了在非結構環境下靈活運動與靈巧操作，仿生與仿人機器人對系統穩定性與高端核心零部件的需求更為迫切，其中關鍵技術難點在高扭矩密度驅動單元、智能運動控制、環境實時感知能力、人機交互等技術方面，還包括學術界正在積極探索新智能材料、剛柔耦合人工肌肉、人造感知皮膚、軟體機器人等。
“ChatGPT+仿生機器人”讓機器人從“形似”到“神似”。Open AI公司投資1X Technologies人形機器人公司正式進軍機器人行業，探索ChatGPT在機器人領域應用落地，探索多模態大語言模型，將推動人形機器人在人機交互文本知識與作業環境的應用工藝知識相結合自迭代學習認知模型，以解決機器人行業軟件基礎端框架算法與感知前端AI邊緣計算相結合的嚴重滯后挑戰性問題。
雖然人形機器人在效率與能源、應用與便捷及維護與價格等方面它有致命的弱點，但是不得不關注特斯拉人形機器人快速迭代的超預期進展，其原因是特斯拉從它自己的在德國、中國、墨西哥等超大規模汽車制造具體某個環節應用場景出發，對人形機器人進行了全新重新定義與設計，特別是機械結構、電子驅動、40個關節零部件進行全新設計甚至有一些是顛覆性的，包括不同輸出扭矩、輸出速度、定位精度、旋轉剛度、力感知、自鎖、體積大小等，這些原始創新突破，有望帶動仿人機器人對“感知能力、交互能力、運控能力” 通用算力模型與應用專業垂直大模型發展、催生其機器人AI芯片、各種傳感器、以及機器人零部件供應鏈重構與規模化快速發展，這樣才有可能從特斯拉機器人現在100多萬美元、逐步迭代減少成本、接近銷售價格2萬美元。。
最后，縱觀歷史與社會形態的發展，分析未來新材料、新能源、生物、AI等多學科交叉顛覆性技術創新走向，圍繞世界老人化、城鎮化、人口數量變化與網絡化、智能化、規模化的創造新市場需求，未來10年全球服務機器人突破上萬億市場發展空間，依然有不確定性，其突出存在3大爭論：其一形態演進路徑 ？工業、商用、人形、大模型、還是發散式應用；其二商業價值可持續驅動 ？運營、培訓、集成、整機、零部件、平臺等，授權IP、銷售、租賃、服務、訂閱等，高校、民營、國有、創新、供應鏈、資本、政府等相關協同政策；其三機器人倫理 ？機器人如何向善？還包括就業、隱私、道德、倫理以及相應的法律問題。
（以上來源北京航空航天大學教授王田苗《服務機器人核心技術與發展趨勢思考》演講。）
