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【行研】智能机器人行业

   日期:2026-01-27 07:54:47     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
【行研】智能机器人行业

1. 智能机器人市场概览

1.1 智能机器人简介

智能机器人指具备智能行为的机器人,其可通过人工智能「AI」、机器学习及先进控制技术等先进技术,展现出类似人类的认知及身体能力,从而实现自主操作及适应复杂环境。

根据形态与功能特性,智能机器人通常分为以下几类:

智能移动机器人,配备导航装置,并由机载控制系统进行控制,可基于环境感知及建模功能,在复杂环境中实现自主行为,以执行货物运输、物料搬运、拣选及派送等任务;

智能操作机器人,配备可操作机械手(通常为六轴或更多轴的机械臂)的机器人,能够在共享工作空间中与人类安全互动及协作;及

具身智能机器人,设计灵感来自人类或动物、具有仿生形态和运动机制的智能机器人,整合了AI、感知系统和具身控制技术。其核心特征包括由仿生结构实现的多自由度运动和灵活操作能力,以及由智能算法实现的环境感知、任务理解、自主规划和自适应执行能力。具身智能机器人通常包括人形机器人、移动操作机器人及四足机器人。

1.2 全球智能机器人行业的演进过程

在以下因素的驱动下,智能机器人行业正经历加速转型:(i)全球劳动结构变化,(ii)对工业自动化及营运效率的需求不断增长,以及(iii)AI技术(尤其是大模型)的快速发展。由于AI与先进制造技术的深度融合,智能机器人正日益成为广泛应用场景中提高生产力、优化资源及改善服务质量的核心技术驱动力。

随着机器人由固定程序下基于规则的执行,进化到能够进行多模态感知、实时决策及自适应执行的系统,全球智能机器人行业正朝着更高的自主性及通用性方向发展,应用场景涵盖工业、仓储及商业等领域。这种发展趋势正在拓展机器人应用的边界,并重塑其在现代工业格局中的作用。全球智能机器人行业的演进过程可分为四个主要阶段:

1.2.1 第一阶段-静态任务自动化

在第一阶段中,智能机器人被定义为功能固定的自动化设备,不具备感知或自主能力。

技术特征。R1.0机器人完全依赖于预设的程序逻辑,不具备环境感知能力、适应能力或自主性。它们的动作遵循固定指令,无法对操作环境中的意外变化作出反应。

应用场景。部署仅限于在工作流程不变、稳定且可预测的环境中执行重复性、结构化任务。

典型产品类型。代表性产品包括由磁条或二维码引导在固定路线上运行的AGV,以及执行重复搬运或组装任务的基本机械臂。

1.2.2 第二阶段-智能增强

技术特征。机器人开始整合环境感知系统和增强的人机互动能力。传感器输入可实现对周遭环境的有限适应,但功能很大程度上仍受限于预设任务。

应用场景。机器人展现出更强的任务适应能力,但仍专注于特定领域内的用例。随着2D环境感知技术的成熟,传感器输入数据使机器人可实现对周遭环境(一般在室内环境)的有限适应。

典型产品类型。典型产品类型包括采用SLAM移动技术的AMR,以及能够安全地与人类协作的协作机器人。

1.2.3 第三阶段-泛化改进

技术特征。第三阶段标志着向多模态驱动及基于学习的智能的转变。在3D环境感知及多传感器融合技术成熟的支持下,机器人展现出跨场景泛化和多任务处理能力,使其能够基于更丰富的感知和更深入的情境理解来调整策略。

应用场景。第三阶段的机器人能够进行多任务处理,并展现出适应性行为,适用于工业、仓储及商业领域的动态或部分非结构化环境,实现涵盖室内外场景的无缝运行。

典型产品类型。典型的产品类型包括AMR、移动操作机器人、轮式人形机器人及其他配备更高层次多模态功能的形态。

1.2.4 第四阶段-泛化能力

技术特征。随着通用人工智能相关技术的成熟,机器人获得了进阶的自主推理、持续学习及自我优化能力。它们能够在陌生环境中独立运作,并能根据复杂的上下文信息做出实时决策。

应用场景。第四阶段的机器人可以部署在未知或高度变化的环境中,执行需要高度自主性、灵活性及泛化能力的复杂任务。

典型产品类型。典型的产品类型包括人形机器人及下一代AMR,它们被设计为具有更高泛化适应性的具身智能体,适用于广泛的企业及消费应用领域。

1.3 智能机器人行业的产业价值链

智能机器人行业的价值链可分为三个主要部分:(i)核心零部件的开发(包括核心硬件,如控制器、传感器、伺服电机及其他),(ii)整机系统的设计与开发、制造及组装,以及单机器人与多机器人调度智能等软件开发,及(iii)机器人系统在特定行业及终端客户中的解决方案集成及下游应用。

1.4 全球及中国智能机器人产业的市场规模

受惠于技术进步、应用成本下降及应用场景拓展,全球智能机器人产业已进入高速增长时期。按销售收入计,全球智能机器人的市场规模由2020年的人民币137亿元增至2024年的人民币471亿元,2020年至2024年的复合年增长率为36.1%,并预计于2030年达到人民币6,497亿元,2025年至2030年的复合年增长率为53.3%。作为全球智能机器人市场增长的主要贡献者,中国智能机器人市场规模由2020年的人民币39亿元增至2024年的人民币158亿元,2020年至2024年的复合年增长率为41.9%,并预计于2030年达到人民币2,260亿元,2024年至2030年的复合年增长率为52.1%。下图显示了中国及世界其他地区智能机器人市场的销售收入增长情况。

1.5 智能机器人行业的关键驱动因素及发展趋势

以大模型为代表的AI 技术突破正在显著提升泛化能力。以多模态大模型为代表的AI技术的快速发展,正在让智能机器人摆脱特定任务编程及固定操作条件的限制。通过结合多模态感知、模仿学习和强化学习技术,机器人越来越能适应不同的环境、行业工作流程及任务要求,从而更灵活、更自主地执行任务。在这些AI进步的基础上,包括本公司在内的行业领先厂商正在稳步向第三阶段过渡。

硬件、软件及供应链日趋成熟且更具成本效益。机器人供应链的日益成熟(尤其是在中国)在降低成本及提高生产效率方面发挥了关键作用。随着关键零部件的本地化及生产规模化,硬件成本大幅下降,交付周期亦已缩短。在软件方面,通用人工智能算法的快速迭代及开源生态系统的兴起提高了机器人系统的稳定性,同时降低了开发成本。这些因素结合在一起,不仅增强了智能机器人在市场上的竞争力,还为行业的可持续增长奠定了坚实基础

在劳动力供应紧张且劳动力成本不断上升的环境下,全球的自动化需求正在逐渐攀升。制造业及服务业的公司面临越来越大的压力,既要提高效率,又要应对不断上升的劳动力成本。同时,全球人口老龄化等人口结构上的变化进一步加剧了劳动力短缺。到2050年,65岁及以上的人口预计将由2024年的8亿增加近一倍,达到16亿,而劳动年龄人口的比例则持续下降。随着客户需求亦变得更加多元化和个性化,企业需要提高营运灵活性及智能化水平,因此智能机器人对于保持生产力和营运稳定性日益重要。

政府政策支援。全球各国政府都在通过有利的政策及措施,为智能机器人行业提供大量支援,促进机器人和AI技术的研发、制造及应用部署,为加速行业发展提供政策保障和资源配置。例如,中国的「十四五规划」将智能制造列为政策优先事项,美国通过「国家机器人计划」促进机器人创新,而欧盟的「地平线2020」计划则为机器人研究提供大量资金。这些政府支援的政策通过提供财政激励、税务优惠及研究支援,有助于推动智能机器人的发展及广泛应用,特别是在制造、医疗保健及物流等行业。

2. 智能移动机器人行业概览

2.1 智能移动机器人简介

智能移动机器人整合了各种先进的算法与技术,可以实现自主导航、路径规划、避障、决策及多智能体规划等功能。

根据形态与功能特性,智能移动机器人大致可分为以下几类:

自主移动机器人(AMR):一种室内智能移动平台,通过使用能够承载不同有效载荷载具及特定任务模块的移动底盘,实现点对点物料运输;

叉取式机器人:一种自主移动机器人,复制了叉车的功能,能够自主提升和移动以托盘装载的货物;及

室外移动机器人:一种适用于户外场景的高负载智能移动机器人。

这些产品类型在有效载荷能力、操作精确度和环境适应性方面具有互补优势,共同构成了全场景、端到端的解决方案,能够满足下游用户的多元化需求。

2.2 智能移动机器人产业价值链

智能移动机器人市场按其下游应用场景可分为工业、仓储及商业应用三大类。工业场景指制造系统内的操作环境,当中机器人直接或间接参与核心生产过程,例如制造、加工、检测和组装,服务于电子、汽车、新能源、半导体及其他高端制造行业。仓储场景包括物流供应链中的储存、分拣和物流作业,主要服务于电子商务、服装、快速消费品及第三方物流等行业。商业场景涵盖直接与终端客户或公共服务机构互动的环境,包括零售店、酒店、餐厅及其他服务场所。

在这些应用类别中,工业场景对精确度、任务执行准确性、响应及时性和系统可靠性的要求明显更高。在与生产线紧密整合的工作流程中,例如物料对接或产线旁交付,机器人必须符合严格的性能标准,因为任何操作错误都可能导致生产停工或质量缺陷。因此,专注于研发工业智能移动机器人的公司通常会着力发展感知、运动控制及系统整合技术方面的能力,这反过来又为拓展到仓储和商业应用中奠定了坚实的基础。

2.3 全球及中国智能移动机器人市场

按销售收入计,全球智能移动机器人市场规模由2020年的人民币98亿元增至2024年的人民币352亿元,复合年增长率为37.6%,预期到2030年将达人民币2,536亿元,2025年至2030年的复合年增长率为34.0%。在中国,智能移动机器人市场规模由2020年的人民币22亿元增至2024年的人民币108亿元,复合年增长率为49.8%,预期到2030年将达人民币881亿元,2025年至2030年的复合年增长率为36.1%。下图显示了全球智能移动机器人市场规模(按销售收入计)。

从应用场景来看,工业场景应用持续是智能移动机器人下游需求最主要、最稳定的来源。智能机器人广泛部署的典型工业领域包括电子、汽车、新能源、半导体、制药及其他。

按销售收入计,全球工业智能移动机器人市场规模由2020年的人民币55亿元增至2024年的人民币144亿元,2020年至2024年的复合年增长率为27.6%,预计到2030年将进一步增至人民币932亿元,2025年至2030年的复合年增长率为33.7%。下图显示了按应用场景划分的全球智能移动机器人市场规模(按销售收入计)。

2.4 智能移动机器人行业的关键驱动因素及发展趋势

领先制造商的持续创新正在加速技术升级和产品类别扩充。行业领导者正凭借其在系统整合、软件算法及生态系统发展方面的优势,推动产品持续创新。他们的努力正在帮助智能移动机器人由标准化产品发展为多场景解决方案,从而拓宽应用范围,并加速其在下游行业的采用。

中国制造商在抓住全球增长机遇方面处于有利地位。随着工业、仓储及商业环境的智能化升级需求不断增长,全球智能移动机器人市场正迅速扩张。中国制造商凭借极高的成本效益、供应链的深度整合及快速的工程执行能力占据有利地位。这些优势使其能够提升产品竞争力并扩大在海外市场的份额。

泛化能力的增强正提升行业渗透率。随着机器人硬件架构的日益模块化和算法的日益通用化,智能移动机器人正从特定任务产品演变为可重复使用、可扩展的通用移动平台。大模型、强化学习和多模态感知技术的整合显著增强了机器人感知环境、规划任务及实时决策的能力。这些能力使机器人能够在不同场景中进行可转移的规划和决策,从而快速适应多样化环境并应对更复杂的操作要求。由此带来的通用性和部署便捷性的提升,正推动智能移动机器人在工业、仓储及商业环境中实现更广泛的应用。

3. 具身智能机器人行业概览

3.1 具身智能机器人简介

具身智能机器人是指设计灵感来自人类或动物、具有仿生形态和运动机制的智能机器人,整合了AI、感知系统和具身控制技术。其核心特征包括由仿生结构实现的多自由度运动和灵活操作能力,以及由智能算法实现的环境感知、任务理解、自主规划和自适应执行能力。

根据机器人形态及运动机制,具身智能机器人通常分为人形机器人、移动操作机器人及四足机器人。根据不同运动模式,人形机器人主要分为轮式人形机器人及足式人形机器人。前者采用轮式底盘实现高效稳定的移动,后者则依托仿生行走结构实现自主运动能力。

3.2 全球及中国具身智能机器人市场

随着大型AI模型的不断发展和多样化数据集的日益累积,全球具身智能机器人市场正在快速增长。按销售收入计,全球具身智能机器人市场规模于2024年达人民币39亿元,预计到2030年将增至人民币3,656亿元,2025年至2030年的复合年增长率为109.9%。在中国,具身智能机器人市场规模于2024年达人民币18亿元,预计到2030年将增至人民币1,181亿元,2025年至2030年的复合年增长率为87.1%。下图显示了全球具身智能机器人市场规模(按销售收入计)。

3.3 轮式人形机器人的商业潜力

工业、仓储和商业服务场所等环境通常地板平坦,路径清晰,轮式人形机器人通常在地面平坦且路线相对标准化的环境中具有更高的稳定性、能源效率和部署可行性,从而完成绝大部分的操作任务。与其他替代方案相比,它们在成本效益、技术成熟度和部署可行性方面具有明显优势。

在技术发展和工业应用过程中,轮式人形机器人与已广泛部署的智能移动机器人展现出强大的协同效应:

技术协同:轮式人形机器人可以重复使用和升级为智能移动机器人开发的底盘和控制系统,从而加快迭代速度并降低开发成本。

应用协同:轮式人形机器人和智能移动机器人可在统一的智能调度系统下协同运作,形成灵活的全设施自动化解决方案,从而提升整体营运效率及自动化水平。

3.4 具身智能机器人行业的关键驱动因素及发展趋势

核心硬件与软件技术日趋成熟。移动底盘、定位系统和集成控制技术的进步显著提升了具身智能机器人的稳定性及工程可扩展性。同时,智能移动机器人领域累积的技术框架和工程经验正延伸至具身智能机器人市场,为处理高复杂性任务及在非结构化环境中运作奠定了坚实的基础,从而加速产业化。随着上游关键零部件性能的持续提升及供应链的日益完善,价值链各环节的协作不断加强,这不仅降低了制造成本和部署成本,还推动了从实验室原型向大规模商业应用的转变。

协调式多机器人系统的部署日益增加。随着调度算法和群体智能技术的不断改进,具身智能机器人正由独立运作发展到协调式多机器人部署,能够完成单个机器人无法胜任的任务。集成调度系统可实现多个机器人之间的统一任务分配、运动规划及实时协调,显著提升了整体作业效率和资源利用率。

商业应用不断拓展。随着感知、决策和控制能力的持续提升,具身智能机器人正实现更强的跨场景泛化,能够更好地适应不同环境及任务要求。它们目前正迅速走出研究阶段,扩展到现实世界的工业、仓储及商业应用领域,这些大规模、高度复杂的应用场景为其商业化和大规模部署提供了大量机会。

4. 竞争格局

全球智能移动机器人市场竞争激烈,2024年,前十大厂商仅占总市场份额的17.0%左右(按订单额计)。这种零碎化的局面主要是由于智能机器人的下游应用场景高度分散,跨越各行各业且具有特定的工厂需求。2024年,按订单额计,迦智科技在全球排名第七,估计市场份额约为1.0%,在中国厂商中排名第五。下表列出了2024年全球智能移动机器人行业中十大厂商的资料(按订单额计)。

现时,工业场景已成为智能移动机器人市场的主要应用场景之一,而中国制造商在全球工业移动机器人市场中的影响力日益增加。2024年,五大国内厂商的全球市场份额约为23%。根据灼识咨询的资料,迦智科技在工业智能移动机器人行业为全球五大厂商之一并于国内全部厂商中排名第三(按2024年订单额计)。下表列出了2024年全球工业智能移动机器人行业中五大厂商的资料(按订单额计)。

在全球智能移动机器人行业的五大厂商中,迦智科技是唯一一家凭借高精度定位技术、精准操作能力和最广泛的载荷范围,实现涵盖工业及商业环境的室内外任务执行的全场景覆盖企业。下表比较了全球智能移动机器人市场中五大厂商在室内╱室外能力、场景覆盖、定位精度、操作精度及有效载荷能力等参数方面的表现:

5. 关键成功因素及行业竞争壁垒

核心技术的研发与创新能力。感知算法、多传感器融合、高精度定位、动态环境下的运动控制、机械工程及结构设计等核心技术的持续独立研发和不断迭代,构成了智能移动机器人行业的根本竞争壁垒。如果能够将AI技术驱动的功能整合到产品中,公司就可以显著提高机器人的性能和营运效率,从而大幅提高下游用户的生产率,并形成明显的技术优势。

综合解决方案能力。行业竞争力亦取决于提供软硬件一体化解决方案以及提供涵盖硬件平台、软件系统和端到端行业解决方案的全面产品组合的能力。通过整合群体智能与多机器人协同调度技术,领先企业能够构建涵盖生产系统内所有场景的综合解决方案,从而形成显著的差异化优势并提高客户转换成本。

广泛的下游应用经验。凭借在多个行业的丰富部署经验,企业能够在非结构化或多变的环境中实现稳定营运及快速实施。将技术专长从一个行业转移到另一个行业的能力能带来显著的溢出效应优势,促进更广泛的跨场景应用,并使得企业能够将其解决方案扩展到广泛的用例中。

持续累积生态系统资源。积极参与行业生态系统的发展,并与上下游合作伙伴紧密协作,共同推动技术标准化及应用创新。通过建立开放协作的生态系统,并与领先的下游客户紧密合作,企业能够持续扩大其行业影响力,增强客户黏度,并巩固其竞争地位。

以本地化营运能力为支撑的国际扩张。国际化的业务布局让企业能够赢得全球客户的信任,并获得权威的国际认证,从而提升品牌知名度和信誉。本地化的营运能力进一步增强了服务交付和客户支援,为新进入者创造了额外的竞争壁垒。

供应链管理能力。智能移动机器人供应链十分复杂,涵盖传感器、控制器、驱动器、算法系统及全系统整合等环节。这些模块之间的高效协调对于确保产品竞争力及供应稳定性至关重要,成为了缺乏成熟供应链管理能力的新进入者的关键壁垒。

6. 机器人核心零部件成本分析

智能移动机器人的发展和性能与其核心零部件供应链的成熟度息息相关。核心零部件包括控制器、激光雷达单元、3D视觉传感器、伺服电机、减速器及动力电池。这些核心零部件的选择和性能会直接影响机器人在智能化水平、运作效率、续航力、安全性能及其他维度上的综合竞争力。在这些核心零部件中,激光雷达、3D视觉传感器和控制器在总系统成本中占比较高。

随着技术的不断进步、国内零部件制造商的发展以及行业标准化程度的提高,激光雷达和动力电池等关键零部件的成本稳步下降,同时其性能和可靠性亦在持续提升。例如,2020年价格通常超过人民币15,000元的激光雷达单元,现时价格已降至人民币1,000元以下至人民币10,000元之间。同时,电池技术的进步和先进电池管理系统的采用延长了单次充电续航时间,并提高了长期使用的安全性和稳定性。成本降低和性能提升的双重发展趋势正在加速智能移动机器人在更多行业中的应用,并助力实现更广泛的智能自动化转型。

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