国际机器人联合会发布《人形机器人-愿景与现实》，探讨人形机器人的发展情况与现存挑战

人形机器人作为科幻作品中长期存在的符号，正在逐步从幻想走向现实。国际机器人联合会（IFR）在2025年8月14日发布的《人形机器人-愿景与现实》报告指出，人形机器人预计不会取代现有的机器人产品，而是将补充和扩展工业机器人和自主移动机器人等现有技术，并引入新的机器人编程方式。本文将基于报告内容，结合最新进展，分析人形机器人的发展情况与现存挑战。

电影中出现的人形机器人（左）、现实中在工厂工作的人形机器人（右）

报告指出，研究人员和企业都在探索更完善的人机交互技术、先进的传感器集成，以及能让机器人在复杂工作流程中学习和进化的自适应人工智能系统，为人形机器人在各类行业中的应用铺平道路。

轻便耐用材料和小型化部件的使用，让人形机器人更加敏捷、逼真。触觉传感器和力扭矩传感器的应用，使人形机器人的夹持器和手部能更精确地模仿人类的触感和灵活性。动态平衡、关节灵活性和电机控制方面的新进展，使得人形机器人能够完成更为复杂的动作，如跑步、跳跃、甚至在不平坦地形上导航。力反馈和柔顺控制等安全功能可调节运动，增强了人形机器人与人类交互时的安全性，确保机器人在执行任务时不会对人类造成伤害。同步定位与地图构建技术（SLAM）、以及激光雷达、摄像头等传感器的进步，提升了其在实际应用中的适应性和实用性。如，特斯拉将其全自动驾驶（FSD）技术迁移至人形机器人Optimus，利用视觉SLAM和神经网络实现自主导航。

进一步的技术进展体现在人工智能和机器学习领域。视觉-语言-动作模型（VLAMs）的应用，使得人形机器人能够从大量数据中学习、改进决策，并适应新的环境。虚拟学习环境中的数字孪生仿真可以解决训练数据不足的问题。模仿学习使人形机器人能够通过观察人类直接学习。自然语言处理和情感识别技术的进步，使人形机器人能更好地理解和回应人类情感，提升了它们在服务领域的实用性。如，波士顿动力的Atlas人形机器人近期集成了大型行为模型（LBMs），通过端到端语言驱动与长时序动作规划解决长周期、多步骤操作执行效率问题。

在计算能力方面，边缘计算和专为复杂输入及人工智能算法设计的处理器，显著减少减少了人形机器人的任务延迟，提高了响应速度和自主性。云计算增强了人形机器人在实时数据处理、远程控制和多机器人协同方面的能力，提升了其在工业和服务领域的功能性与扩展性。

最后，电池技术和能源管理的进展，使得人形机器人能够更长时间地运行。

报告强调，人形机器人制造商、物流运营商和服务提供商正成为人形机器人的主要客户，其中，汽车行业、仓储物流、零售、酒店、医疗健康、家庭服务等领域人形机器人的应用被特别列出。

汽车行业和仓储物流

汽车行业一直以来都是工业机器人应用的重中之重，据国际机器人联合统计，2024年，全球汽车行业工业机器人装机量占全球工业机器人总装机量的24.1%。汽车行业毫无疑问成为了人形机器人在制造业商业化落地的首选试验田。奔驰、特斯拉、宝马、蔚来等国内外车企都在开展人形机器人商业试点项目，应用场景包括零部件配送、装配辅助、车身质检等。

如，奔驰匈牙利工厂已完成对Apollo人形机器的初步验证，主要完成零部件配送工作；特斯拉弗里蒙特工厂中Optimus人形机器人通过神经网络训练，已经能够对电池单元进行准确分装；宝马斯巴顿堡工厂对Figure02人形机器人进行了成功测试，机器人能精准将钣金部件插入专用夹具中；蔚来合肥先进制造基地的焊装车间，Walker S人形机器人通过高精度视觉传感器扫描车身焊缝，实时检测气孔、裂纹等缺陷。

报告提出，人形机器人的设计使其能够在原本为人类工人建造的工厂车间和仓库中导航，这尤其有助于仓库的“棕地自动化”，减少对定制机器人系统和专用基础设施的需求。据调查，当下人形机器人在仓储物流场景中的工作主要是简单的搬运和物品取放，由于人类工人与移动机器人之间原本就存在一定的交互时间差，所以人形机器人较慢的速度也能很好完成对接。

如，亚马逊在其西雅图郊区的配送中心引入了Digit人形机器人，用于协助员工完成仓库中的搬运工作；电商物流供应商Amplifier在美国德州奥斯丁地区的配送中心试点部署Apollo人形机器人，执行订单分拣任务，主要将订单分类到多个承运人的出站运输货箱中；GXO物流部署Digit人形机器人取下AMR运送过来的料箱并搬运到传输带上。

报告预计，未来人形机器人将逐步拓展其应用场景，从工厂中复杂的机械布局到仓库狭窄的通道，完成简单装配任务、人工质量检测、处理有害材料以及在卫生条件较差的区域工作，从而解放人类工人。在文化上更为接受机器人的地区将更广泛的应用人形机器人，但这一进程预计将在未来20至30年内逐步实现。

零售业和酒店业

报告指出，零售、酒店等面向客户的行业也开始尝试将人形机器人作为交互式服务代理，依靠人形机器人的对话能力和类人外观，可以结合“机器效率”与“人文温度”，提升客户的服务体验。目前，人形机器人已在药店、百货店、便利店等零售场景实现验证应用。如，加拿大Mark’s体验店首次完成Phoenix在零售环境中的商业部署，机器人一周内执行了110多项任务，包括拣货、打包、标签、折叠等“枯燥但必要”的操作；北京已有10家24小时无人药店部署了Galbot G1人形机器人，实现对药品分拣、补货及骑手对接的全流程自动化；在银河通用的快闪店中，Galbot人形机器人承担零售店员职能，支持购买接待、点单支付、商品拿取、当面交付等功能。

另一方面，酒店行业仍以“站桩式”人形机器人为主，主要承担前台接待、宾客咨询等基础服务，如日本海茵娜酒店、美国希尔顿酒店等已有部署，但尚未看到真正具备自主行走能力的人形机器人落地应用的案例。为推动人形机器人在酒店场景的商业化落地，2025年世界人形机器人运动会特别设立了“酒店场景应用专项赛”，聚焦清洁服务与迎宾接待两大核心场景，主要考验机器人的泛化能力、手部精细操作与运动速度。

医疗健康

报告指出，人形机器人被设计用于协助负担过重的医护人员处理日常任务，如运输设备、实验室协助，甚至提供基本的病人护理。全球范围内多家医院和高校已经在测试能够执行医疗任务、康复训练、陪护护理的机器人，可降低护理人员受伤风险，并缓解老龄化压力。如，美国加州大学圣地亚哥分校联合加州大学圣地亚哥分校医学院，使用人形机器人成功执行了包括听诊、腹部触诊、气管插管、超声引导注射、伤口缝合等七项关键医疗任务；傅利叶智能GR-1人形机器人在上海国际医学中心协助护工给瘫痪者恢复行动的治疗；德国慕尼黑工业大学开发的GARMI人形机器人在数字孪生技术、人工智能和ChatGPT的协助下，可以执行一系列护理任务，包括抓取物体、安全操纵以及与患者沟通。

家庭服务

报告预测，人形机器人有望走进家庭提供帮助，承担吸尘、除尘、拖地等家务，或整理房间等其他家庭日常工作，还可能与社交互动相结合，就像智能手机和其他消费电子设备一样被大规模采用，但社会和文化因素（包括人们对人形机器人的接受程度）将影响它们在日常生活中的应用。

目前，人形机器人进入家庭还有很长的路要走。做家务看起来似乎比制造汽车要容易得多，实则不然，家用场景对任务理解能力、复杂环境适应能力提出了更高的要求。目前，无论国内还是国外，人形机器人对任务的理解能力都还没有突破。因此，在一些模拟家庭环境演示中，人形机器人在捡取物品时常出现动作卡顿、识别错误等情况，离人们对“家庭助手”的想象相距甚远。

报告重点分析了美国、中国、日本和欧洲对人形机器人的战略定位，反映了不同的文化观念、技术重点和经济目标

美国凭借在人工智能和机器人领域掌握的技术优势，一直都是全球人形机器人发展最为活跃的土壤之一。报告指出，美国走的是实用主义路线，更关注人形机器人在物流、医疗健康、制造业、军事和安全领域的应用，将其视为提升生产力和效率的工具，而不强调在日常社交生活中应用人形机器人。美国人形机器人产业的快速发展离不开资本的加持，美国国防高级研究计划局（DARPA）和国防部在军事和安全领域提供了大量资金，大量私人投资也在推动这一发展，推动波士顿动力、特斯拉、Agility Robotics、Figure AI、Apptronik、Laser Robotics等企业快速成长。

报告指出，中国将人形机器人置于国家战略的核心位置，重点强调人形机器人在服务行业的应用，其次才是用于实现生产线的自动化、减少对人力的依赖。此外，中国战略的一个关键要素是建立可扩展的核心部件供应链。那是因为，如今，国际形势瞬息万变，供应链的稳定性和可靠性显得尤为关键。人形机器人所需的核心零部件相较于传统机器人需要具备更强的运动控制能力，以及强大的感知和计算能力。中国人形机器人的核心部件并没有完全突破，仍需要持续不断的努力以实现自立自强。

报告指出，日本将机器人视为伙伴而不仅仅是工具，重点是打造能与人类和谐共处、并被社会接纳的人形机器人，也反映了日本老龄化社会的需求。日本在人形机器人领域起步早、技术积累深厚，但日本的发展路径更多停留在“技术展示”和“概念验证”层面，缺乏持续的商业化落地和市场拓展能力。早稻田大学在1973年就研发出业内公认的全球第一个人形机器人WABOT。本田的ASIMO虽然当时在技术上达到世界领先水平，但高昂的造价和缺乏实际应用场景，使其难以实现商业化，在2018年宣布停产。

软银推出的Pepper虽然在情感交互方面有所尝试，但实际使用效果不佳，未能实现大规模普及。近期，日本在人形机器人领域也有所行动，日本村田制作所、早稻田大学、SRE Holdings、机器人制造商tmsuk于6月30日宣布将设立一个致力于开发纯日本国产人形机器人的团体，名为“京都人形机器人协会”，到2026年底完成可用于灾害现场的原型机开发。

报告指出，欧洲注重“以人为中心”的设计，高度重视机器人和人工智能的伦理影响，将重点放在能与人类在工业领域中协同工作的协作机器人，以提升安全性、效率和人类的工作能力，而非取代人类工人。报告强调，欧洲企业在短期至中期内，对于使用人形机器人满足制造业和服务业的自动化需求持更为谨慎的态度。

人形机器人在许多工业应用，尤其是高效生产环境中，往往不如传统工业机器人。这主要源于“形式服从功能”的原则：人体的结构可能并不适合执行某些特定任务。传统工业机器人通常关节较少，专为焊接或装配

等特定任务设计，控制系统简单、响应速度快且更可靠。因此，工业机器人仍将是高速、高精度制造环境的核心。在需要极高专业性的任务中，专用工业机器人通常优于人形机器人。

传统工业机器人通常依赖稳定的电力来源，通过有线电源不断供能，避免了因电池电量不足而导致的工作中断。然而，电池供电的人形机器人则面临许多挑战，受内部空间限制，电池体积无法无限扩展，需在有限体积和重量内释放足够能量，以支撑机器人长时间完成复杂任务。目前，人形机器人的电池续航时间通常只有1小时，这种短暂的续航时间大大限制了其在实际应用中的有效性，尤其是在需要长时间自主工作的场景中。未来需要将续航时间至少提升至4到5小时（支持1小时快充），甚至达到20小时续航时间。提高能源效率不仅涉及电池技术，还包括运动规划、机械设计等多方面优化，这些都需要长期的技术积累。

目前的机器人通常要么擅长运动控制（如跑跳、平衡），要么具备一定的认知和语言能力，但难以兼顾两者。真正的“通用型人形机器人”仍未出现。迄今为止，人形机器人尚未掌握许多基本的类人能力，无法作为通用工具使用。相比之下，专用人形机器人更接近实际部署阶段。

与其他机械设备一样，人形机器人必须确保安全。IEEE人形机器人研究小组于2024年6月成立，并启动了评估可能影响人形机器人安全设计和部署的现有安全标准的过程。国际标准化组织（ISO）也已成立专门委员会，专门处理这一问题。人形机器人由于直立设计面临着独特的挑战。与重心低或底座宽的机器人不同，人形机器人必须持续保持平衡，这大大增加了摔倒的风险。因此，复杂的恢复机制至关重要，以确保机器人在不可预测的环境中，甚至在电源关闭时，也能确保安全。

从经济角度来看，人形机器人的高成本主要源于材料和部件的昂贵，以及设计和编程的复杂性，这使得它短期内难以大规模应用，且目前在成本效益上缺乏竞争力。然而，预计在未来5到10年，随着技术的进步和产业链的完善，特别是在工业领域，人形机器人可能会得到更广泛的应用。只有通过实现规模经济，才能显著降低单位成本，从而使其在经济上变得可行。

人形机器人采用更通用的方法，将移动能力与类人交互相结合，使其适合服务任务。如，在医疗、零售等行业中，人形机器人往往能够模拟人类的行为，与客户交流、帮助病人。类人外观既是优势，也是风险。若过于拟真，可能触发“恐怖谷效应”，导致公众排斥。社会心理与文化适配同样是人形机器人技术落地的隐形门槛。

与任何其它类型的机器人一样，人形机器人也是一种工具，需要为人类提供帮助。欧洲机器人行业倡导“以人为中心”的理念，强调机器人在工作场所中的辅助角色，确保机器人始终服务于人类，而不是取代或威胁到人类的安全与工作空间。IEEE机器人与自动化协会（IEEE RAS）已经启动了一个关于机器人伦理的特刊，聚焦机器人在人机交互伦理、责任划分、安全性与法律后果等方面。此外，随着人工智能技术的快速发展，欧盟已经通过《欧盟人工智能法案》来加强对这一技术的监管，使用人工智能的人形机器人也将监管范畴下。

人形机器人正处于从愿景到现实的关键转折点。核心零部件、人工智能、计算能力等方面的进步为其应用奠定了基础，人形机器人从汽车制造、仓储物流到零售、酒店、医疗和家庭服务，已展现出多元化探索的可能。美国、中国、日本和欧洲也根据自身需求和产业环境选择了差异化的发展路径。然而，人形机器人的技术瓶颈依然明显，主要集中在性能不足、续航受限、成本高昂等方面。与其说人形机器人走进现实是一场即将到来的革命，不如说是一个长期渐进的演化过程。总体来看，人形机器人何时能够实现大规模应用尚不明确，但其潜在价值和发展趋势值得持续关注和深入探索。