2025年北京亦莊半程馬拉松比賽將人形機器人再次推上全球的關注焦點，數十臺人形機器人參加半馬，標志著這一曾停留在實驗室的“未來產物”正加速走向現實。作為人工智能與高端制造深度融合的集大成者，人形機器人正成為新一輪科技革命的核心載體。人形機器人憑借其類人形態的環境適應性、多模態交互能力及任務泛化能力，被列入“20+8”戰略性新興產業和未來產業集群，成為發展新質生產力的關鍵抓手。黨的二十大報告明確提出“推動制造業高端化、智能化、綠色化發展”，人形機器人的發展不僅關乎高端制造發展，更與應對人口老齡化、重塑全球產業競爭格局緊密相關。2025年有望成為人形機器人量產元年，人形機器人產業正在從技術驗證向多場景落地邁進。

一、關鍵技術：硬件筑基，軟件賦能

人形機器人是指形狀及尺寸與人體相似，能夠模仿人類動作的智能機器人，并具有一定程度的認知和決策智能。人形機器人產業的發展得益于人工智能、高端制造、新材料等技術的融合與創新。近年，通用人工智能大模型的技術突破賦予了人形機器人強大的泛化能力，推動人形機器人向更自主的階段演進。在大模型的加持下，人形機器人不再是機械式地完成單一任務，而是能夠基于感知到的任務和環境進行自主規劃、決策、行動、執行，其感知交互、智能決策、運動控制等能力全面提升，逐步由“功能”走向“智能”。

當前全球人形機器人技術路線呈現“硬件筑基、軟件賦能”雙輪驅動特征。 產業鏈維度上來看，人形機器人產業涉及硬件、軟件極多，上游包括電機、減速器、絲杠等核心零部件，也包括人工智能模型、SLAM、操作系統等軟件部分。中游是人形機器人本體制造，下游則是應用場景，如工業制造、商用服務、家用服務等。技術模塊上看，人形機器人主要包含環境感知、決策交互、運動控制三大核心技術模塊，在產業鏈中，三大模塊是由硬件和軟件共同完成的。

硬件端，人形機器人產業涉及硬件較多，環境感知模塊包括視覺傳感器、力傳感器、觸覺傳感器、IMU等，決策交互模塊包括芯片等零部件，運動控制則包括控制器、減速器、絲杠、電機、編碼器、軸承等，以及其他的零部件包括電池、結構件、通信模塊等等。在眾多的零部件中，絲杠、減速器、電機、傳感器的價值量高、技術難度大，成為人形機器人關鍵核心零部件。電機(驅動裝置)、減速器(傳動裝置)、編碼器(傳感裝置)、伺服驅動和控制軟件(控制裝置)等可組合成關節模組，構成人形機器人重要的執行器。

軟件端，人形機器人的軟件總體可分為“智能大腦”與“靈巧小腦”。大腦負責感知、決策等宏觀任務處理，小腦負責結合傳感器信息生成運動指令。大腦發出宏觀決策后，小腦完成身體的平衡和各種運動學力學的控制。當前，人形機器人的大腦和小腦算法尚未收斂，大腦一般采用多模態大模型的方式(如VLM、VLA模型)，而小腦則采用強化學習模型，各廠商根據自身的機器人產品情況開發不同的模型完成感知、決策和控制任務。

總體而言，人形機器人的核心硬件和軟件種類繁多、涉及面廣，體現為軟硬件協同的“系統工程”。