人形机器人在工业制造中的应用:它们在2026年能做什么(以及不能做什么)

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上次更新时间:4月20,2026

人形机器人在工业制造中的应用:它们在2026年能做什么(以及不能做什么)

人形机器人将在2026年真正投入工厂车间工作,但仅限于少数试点工厂,且任务范围有限,其周期时间和可靠性水平也与十年前传统工业机器人的水平相当。一些资金雄厚的平台(例如Figure AI、Agility Robotics Digit、Tesla Optimus和Unitree H1/G1)已经展示了自主物料搬运、拣选和简单组装功能。但目前还没有任何一款机器人能够达到汽车生产线的生产速度。采购团队在评估人形机器人时,应将其视为一个具有真正长期潜力的新兴领域,而不是现有自动化系统的短期替代品。

为什么人形机器人现在备受关注

这种兴趣并非纯粹的炒作。三个结构性因素共同推动了人形机器人研发进入生产制造领域。

首先,大规模仿真到实物训练流程(通常称为“仿真到实物”)使得机器人能够在接触物理对象之前积累数十亿次虚拟操作经验。Figure AI 和 Agility Robotics 的团队采用的这种方法,显著缩短了从新任务规范到可部署策略的时间。其次,借鉴自大型语言模型时代的视觉-语言-动作 (VLA) 模型,赋予了机器人一定程度的泛化能力:在装配任务 A 上训练的机器人可以将部分能力迁移到任务 B,而无需完全重新训练。第三,高扭矩无刷执行器和六轴力矩传感器的成本已经下降到一定程度,使得完整的人形机器人物料清单虽然仍然昂贵,但不再被视为仅用于研发的支出。

根据国际机器人联合会(IFR)的数据,2023年全球工业机器人装机量超过4万台,并持续以每年约7%的速度增长。目前人形机器人仅占其中的一小部分,但行业分析师预计,随着现有试点项目可靠性数据的积累,到2020年代后期,这一领域将快速增长。

主要参与者:各平台实际在做什么

图 AI(图 02)

Figure AI 的 Figure 02 平台在发布一段视频后引起了广泛关注。视频中,该机器人自主操作咖啡机,并在宝马集团位于南卡罗来纳州的生产工厂完成了一项更具制造业意义的多步骤零件转移任务。与宝马的合作是一项付费商业协议,而非研究项目,使其成为迄今为止较为具体的工业部署案例之一。Figure 02 结合了从远程操作数据中学习的模仿技术以及在模拟环境中进行的强化学习。公开的规格显示,其每只手的有效载荷能力约为几公斤,行走速度与人类的慢速行走相当。

该公司明确表示,其业务重点是“枯燥、肮脏且危险”的物料搬运任务(例如料箱移动、工位间零件转移),而非高精度装配。这是一种刻意的定位选择:这类任务对位置误差的容忍度更高,仿真结果与实际结果之间的差距也更小。

敏捷机器人:数字

亚马逊控股的Agility Robotics公司已在亚马逊物流中心部署了其Digit平台,用于周转箱搬运。Digit的设计亮点在于优先考虑双足移动而非手臂灵活性:它能够像人类工人一样在狭窄的通道、坡道和通道宽度限制下自由穿梭,而这正是轮式自主移动机器人(AMR)在这些特定环境中难以发挥作用的根本原因。根据Agility Robotics公布的部署数据,Digit能够在指定的仓库单元内自主工作,无需操作员干预,即可在工作周期内从一条传送带上拣选周转箱并将其放置在另一条传送带上。

Digit 在这项特定任务上的重复性和速度均在物流运营的有效范围内,即使其循环时间仍比专用固定式机械臂慢。其优势在于灵活性:同一台机器人无需进行机械重新配置即可重新分配到不同的订单履行单元。

特斯拉擎天柱

特斯拉的Optimus项目(在最近一次公开演示中正式命名为“Optimus Gen 2”)已公开展示了该机器人在特斯拉弗里蒙特工厂进行电池单元搬运的内部视频。特斯拉的独特之处在于,它既是机器人制造商又是最终用户,这省去了其他人形机器人制造商所面临的客户认证环节。埃隆·马斯克曾公开表示,特斯拉计划大规模生产人形机器人,但产量和商业化上市时间表已多次调整。该平台采用特斯拉自主研发的、专为机器人感知而设计的全自动驾驶(FSD)神经网络堆栈,并使用特斯拉的Dojo超级计算机集群进行大规模训练。

从采购角度来看,Optimus目前不对第三方开放采购。关注这一领域的制造企业高管应密切关注特斯拉最终的商业条款。如果特斯拉能够利用其车辆组装经验,将Optimus的定价控制在低于竞争对手的水平,则可能会改变该品类的成本格局。

Unitree H1 / G1

总部位于杭州的优尼特机器人公司采取了不同的策略:公布具有竞争力的价格,公开销售硬件,并允许开发者社区在此基础上进行开发。H1 型号展示了动态行走和轻型操作任务。G1(预计于 2024 年发布)是一款更小巧、更低成本的平台,目标客户是科研机构和轻工业试点项目。优尼特公开的价格(截至 2025 年初的公告,G1 的起价低于 20,000 万美元)远低于西方竞争对手,但该价位段可用的操作载荷和传感器套件也相对有限。

对于工业买家而言,Unitree 的意义主要在于它表明了通用人形机器人硬件的发展速度之快。G1 的执行器、传感器和计算能力在三年前还只面向研究实验室。

其他值得关注的平台

Apptronik 的 Apollo 平台部分资金来自 NASA 和 Google,目标市场是物流和轻工业制造,重点在于为与人类近距离操作提供安全认证。挪威初创公司 1X Technologies 的 1X NEO 平台专注于家庭和商业服务环境,但已发表的操控研究成果也适用于工厂环境。Fourier Intelligence 的 GR-1 和 GR-2 人形机器人已展示了其在康复治疗方面的应用,并开始出现在轻工业试点讨论中,尤其是在亚太市场。Boston Dynamics 的 Atlas 机器人于 2024 年完成了从液压驱动到全电动驱动的过渡,这标志着其向潜在的工业部署迈出了重要一步,但 Atlas 目前仍是一个研究和演示平台,没有像 Digit 或 Figure 02 那样的商业部署渠道。

如今人形机器人究竟能在制造业中做些什么

根据现场部署报告和公开验证的试点数据,目前工业人形机器人的能力范围大致如下:

  • 物料转移和料箱搬运: 在指定站点之间移动箱子、盒子或容器。这是最成熟的部署用例,亚马逊的 Digit 提供了文档最完善的示例。
  • 简单的取放操作: 在物体几何形状受限且光照条件一致的情况下,从料箱或传送带上抓取物体并将其放置在指定位置。基于VLA的系统在这方面有所改进,但在不受控的环境中,极端情况仍然经常发生。
  • 检验和质量扫描: 有些飞行员使用人形机器人携带手持扫描仪沿着检查路线行进,这类任务中,机器人的移动能力取代了人类的行走,而不需要灵巧的操作。
  • 机器操作(有限): 在受控配置下,从数控机床或压力机上进行装卸作业。循环时间比固定式机械臂慢,但跨机器的灵活性是目前正在探索的权衡方案。
  • 远程操作与数据采集: 目前许多“部署”方案都是混合远程操控模式,即由操作员远程控制机器人,同时系统记录训练数据。对于任何声称能够实现部署的供应商而言,都应明确区分自主操作和远程操控辅助演示。

人形机器人目前还无法可靠地完成哪些任务

实际上,演示视频与生产线部署之间的差距比大多数宣传中所呈现的要大。一些能力领域仍然存在真正的难题:

高速、高重复性装配。 汽车总装线的运行周期以秒计,位置重复精度要求达到±0.1毫米或更高。目前尚无已发布的类人机器人平台能够在生产条件下始终如一地达到这些指标。而固定安装的六轴工业机器人手臂,在针对特定任务优化的周期时间内,其重复精度可达±0.02至±0.05毫米。在某些维度上,这相当于一到两个数量级的差距。

单臂有效载荷超过约 10 公斤。 人体解剖结构限制了人形机械臂的有效载荷范围,使其大致只能承载人类能够舒适携带的重量。对于需要20公斤、50公斤或800公斤(工业机器人手臂的全部有效载荷范围)的任务,人形机械臂显然是不合适的选择。

经认证可在危险环境下操作。 目前,所有的人形机器人平台均未获得ATEX/IECEx认证,无法在防爆环境、-30°C冷链设施中运行,或在80°C热锻设备附近持续工作。而专用工业机器人和防爆协作机器人则凭借经过认证和现场验证的硬件,已能胜任这些环境。

平均故障间隔时间 (MTTF) 足以满足生产承诺。 汽车原始设备制造商 (OEM) 通常要求机器人平均故障间隔时间 (MTTF) 超过 50,000 小时,才会批准其平台用于生产线。目前已公布的人形机器人平台 MTTF 数据非常有限。在获得这些数据之前,大多数注重质量的制造商不会批准人形机器人用于生产关键工位。

在非试点地点进行自主部署。 目前大多数人形机器人部署都需要机器人供应商提供现场工程支持、定制环境准备以及大量的集成工作。“可部署于任何工厂的通用机器人”仍然只是一个美好的愿景。

人形机器人、工业机器人和协作机器人:一项实际比较研究

下表从与采购决策相关的各个维度,对人形机器人、传统工业机器人和协作机器人(cobot)进行了比较。工业机器人和协作机器人的数据反映了当前经过现场验证的规格;人形机器人的数据则反映了截至2026年4月可获得的最佳公开数据。

维度 人形机器人(2026) 传统工业机器人 协作机器人(Cobot)
承载能力 每只手臂约 3-10 公斤(典型值) 3–800+公斤 3-30 kg
位置重复性 ±0.5–2 毫米(据报道,取决于任务) ±0.02–0.1 毫米 ±0.02–0.05 毫米
周期时间与人力 0.3–0.8倍人类速度(飞行员数据) 3-10倍人类速度(特定任务) 1-3倍人类速度
任务灵活性(无需重新编程) 高(VLA/泛化) 低(固定程序) 中级(拖拽教学)
编程方法 远程操作+模仿学习 教授手持式/离线编程 拖放式教学/图形化用户界面
部署时间(新任务) 数周至数月 数周至数月 数小时至数天
单位成本(仅限机器人) 约20,000美元至250,000美元以上(范围较广) 15,000–500,000美元以上 10,000–80,000 美元
危险环境认证 未发表(2026 年) 提供(ATEX、IP68、-30°C 型号) 现有型号(IP68、ATEX/IECEx)
导航/移动性 双足动物,可在人类环境中活动 固定式或导轨式 固定式安装,可选墙面/天花板安装方式
与人类一起工作(已认证) 是的(专为此设计;ISO覆盖范围正在不断发展) 否(需要安全围栏) 是的(ISO 10218 / ISO/TS 15066)
生产平均故障间隔时间 (MTTF) 数据可用 稀少/未发布 大量(超过 50,000 小时的数据) 生长中(10,000–50,000 小时)
典型工厂应用案例(2026 年) 料箱搬运、轻型取放、检查路线 焊接、重型冲压、高速装配 组装、机器操作、码垛、检验
技术成熟度 早期商业/试运营 成熟(50岁以上) 成熟(15年以上,生长迅速)

工业机器人和协作机器人仍然具有结构优势的领域

参加自动化展会的制造工程师经常会问:“我们应该等待人形机器人,还是现在就投资成熟的自动化技术?” 诚实的答案取决于正在评估的是哪些任务。

对于固定、大批量、精度要求高的工艺流程(例如焊接线、冲压、批量数控机床上下料、汽车白车身制造),传统的六轴工业机器人仍然是合适的选择。它们的重复性、循环时间、平均故障间隔时间 (MTTF) 记录以及与既定安全标准的集成度,是目前任何类人机器人平台都无法比拟的。根据 IFR 的说法, 2024 年世界机器人大会 报告显示,在最近的调查年度中,仅汽车行业的工业机器人安装量就达到了数十万台,而且没有出现需求下降的迹象。

对于需要人机协作完成的任务,例如装配线精加工、质量检验以及在不规律的生产计划下进行机器装载,符合 ISO 10218 和 ISO/TS 15066 标准的协作机器人是目前经过认证和现场验证的理想选择。全系列协作机器人的有效载荷范围从 3 公斤到 30 公斤,其操作范围与大多数人形机器人平台相同,部署时间以小时而非周计算,并且无需像步行平衡机器人那样复杂的集成。

EVST 的工业机器人和协作机器人产品线涵盖 3 至 800 公斤的全范围有效载荷,并已获得 CE、SGS 和 TUV 认证。EVST 对人形机器人领域持务实态度:这两类机器人解决的问题既有重叠之处,又各有侧重。EVST 的 IATF16949 汽车级协作机器人和 ATEX/IECEx 防爆协作机器人适用于那些对认证和可靠性有严格要求的环境,例如石油和天然气、汽车一级供应商以及制药洁净室。目前,人形机器人尚未获得同等认证。如需了解 EVST 目前的人形机器人、灵巧手机器人、四足机器人和数据采集机器人产品路线图,请参阅相关资料。 EVST 具身人工智能解决方案对于面临下季度生产承诺的制造企业高管来说,这个差距至关重要。

根据行业观察,大多数计划在2026年部署自动化系统的工业制造商目前都在推进协作机器人和传统机器人的部署,同时密切关注人形机器人的发展,以期在中期内将其应用于物料搬运和套件组装等领域。EVST通过提供交钥匙集成服务来应对这一需求,该服务可根据工厂自动化组合的演变进行调整,并在可靠性和认证数据支持的情况下,将人形机器人平台添加到现有的固定自动化系统中。

部署的现实情况:买家应该评估哪些方面

如果您正在认真评估是否要在近期工厂自动化计划中加入人形机器人,那么以下问题将比任何供应商的宣传册都能更快地帮助您做出决定:

1. 该任务是否需要在站点之间移动?

人形机器人的核心结构优势在于其在为人类设计的环境中能够双足移动。如果您的应用场景需要穿梭于现有通道、利用现有门宽、攀爬楼梯或在多个工作站之间移动而无需进行机械重新配置,那么人形机器人值得认真评估。如果任务是固定工作站操作,那么移动优势就无关紧要了,固定臂系统在其他所有指标上都将更胜一筹。

2. 周期时间和重复性要求是什么?

从流程文档中提取实际的周期时间和重复性规范。将其与记录最完善的人形机器人性能数据进行比较,而非演示视频,而是来自客户案例的部署数据。如果符合您要求的公开数据不存在,请预留预算进行更长时间的试点,并且不要指望该平台能够兑现生产承诺。

3. 该环境是否需要危险区域认证?

ATEX 1区或2区、IECEx、极端温度、IP68防护等级:如果符合上述任何一项要求,人形机器人目前都不可行。专用防爆协作机器人和具有相应认证等级的工业机器人是唯一可行的方案。这涵盖了化工、制药、石油天然气和食品加工等诸多行业。

4. 您的供应商的平均故障间隔时间 (MTTF) 承诺是什么?

向人形机器人供应商索取在生产运行周期(每天两到三班,每年运行250天以上)下的平均故障间隔时间(MTTF)数据。如果数据不存在,或者仅涵盖几百小时的现场运行,则应将高昂的维护成本计入成本,并且不要将该机器人作为生产关键资产。

5. 远程操作是否仍然是工作流程的一部分?

有些供应商将远程操控辅助演示包装成自主部署。务必具体询问:在什么情况下,任务执行过程中有多少百分比无需人工干预?什么情况下会触发将控制权交还给人工?区分“可远程操控的机器人”和“自主运行的机器人”对于计算总人工成本至关重要。

中期展望(2027-2030 年)

行业分析师估计,在解决三个技术问题之后,人形机器人将在 2027 年至 2030 年间从试点部署过渡到物流和轻工业领域的有限生产部署:将平均故障间隔时间 (MTTF) 延长至生产级水平,将成本降低到投资回收期可与协作机器人竞争的范围内,以及根据 ISO 10218 或同等框架获得安全认证。

Figure AI、Agility 和 Tesla 目前采用的模拟到现实的训练方法是加速能力开发的可靠途径。如果 VLA 模型泛化能力继续以目前的速度提升,可以将新任务的部署时间从数周缩短到数天,这将显著改变高混合、低产量环境下的决策格局。

对于2026年阅读本文的制造企业高管而言,切实可行的建议是:不要因为等待人形机器人而推迟对成熟自动化技术的投资,而应立即建立评估标准,以便在首批供应商达到量产就绪的平均故障间隔时间(MTTF)和认证里程碑时,能够做出数据驱动的决策。那些在2028年或2029年能够最有效地部署人形机器人的工厂,将是那些率先深入了解固定臂工业机器人和协作机器人的工厂,因为集成工程知识可以直接迁移。

根据行业观察,EVST 和其他具备全球现场工程师派遣能力的工业机器人供应商,在人形机器人部署规模扩大时,能够更好地支持混合自动化环境,因为大多数人形机器人部署将与传统工业机器人和协作机器人协同运行,而非取而代之。EVST 拥有向 100 多个国家的制造商出口交钥匙自动化系统的经验,这使其能够更好地了解在受控试点环境之外,人形机器人部署将面临的各种基础设施限制。

对于正在制定自动化路线图的制造商而言,本网站上的相关分析深入探讨了协作机器人选择过程(协作机器人完全指南:类型、选择和应用 2026),服务于中国市场的顶级工业机器人制造商(2026年中国十大工业机器人制造商),以及 IATF16949 下汽车级部署的具体要求(汽车级协作机器人:IATF16949 在实践中的意义有关适用于任何工业机器人采购的供应商评估框架,请参阅 2026年工业机器人供应商评估指南.

常見問題解答

目前制造业中是否正在使用人形机器人?

是的,但规模较小。截至2026年,有据可查的工业部署案例包括Figure AI在宝马集团工厂的试点项目(物料搬运和零件转移)以及Agility Robotics的Digit在亚马逊物流中心的运行(周转箱搬运)。特斯拉正在其位于弗里蒙特的工厂内部部署Optimus。这些都是实际的商业部署,但它们仅涵盖了有限的物料搬运任务,而非大多数汽车和电子产品生产线所采用的高速、高精度装配流程。

人形机器人和工业机器人有什么区别?

传统工业机器人是固定臂系统,针对单一任务进行优化,例如焊接、冲压和机床上下料。它们的重复精度可达±0.02–0.05毫米,循环速度比人类快数倍,并拥有数十年的平均故障间隔时间(MTTF)数据。人形机器人是移动式通用平台,能够在人造环境中导航,无需机械重新配置即可处理更多种类的任务。但缺点是,人形机器人目前的循环速度较慢,重复精度较低,并且缺乏工业机器人所拥有的危险环境认证和生产MTTF记录。最好将这两类机器人理解为互补关系:针对不同问题的不同工具。

人形机器人能否取代协作机器人进行装配作业?

目前大多数情况下并非如此。协作机器人遵循成熟的 ISO 10218 和 ISO/TS 15066 安全框架,配备经认证的力限制系统,符合 IATF16949 汽车级制造质量标准,标准应用部署时间仅需数小时。人形机器人虽然也能执行部分相同的任务,但循环时间较慢,安全范围更大(目前仍在标准化阶段),且尚无相应的汽车认证途径。对于协作机器人擅长的高混合、小批量装配应用场景,人形机器人虽然移动性更佳,但目前在性能方面并无优势。客观而言,在未来几年内,人形机器人或许能在特定的物料搬运和检测岗位上辅助协作机器人,但无法取代它们。

2026年人形机器人的制造成本是多少?

已公布的价格范围很广。Unitree 的 G1 在 2025 年初发布的公告中,基本配置的起价低于 2 万美元。Figure AI 和 Agility Robotics 没有公布零售价格,而是通过商业合作协议运营;行业分析师估计,这些平台的单价在 10 万至 25 万美元之间,其中包括集成支持费用。截至 2026 年 4 月,Tesla Optimus 尚未向第三方开放购买。总拥有成本(包括集成工程、环境准备以及持续维护,尤其考虑到该平台的平均故障间隔时间 (MTTF) 数据有限)将远远超过上述任何价位的机器人单价。

在制造业领域,哪些人形机器人应用案例最有可能在近期内得到实际应用?

根据目前最清晰的部署证据:(1) 在与制造工厂相连的物流和仓库环境中搬运料箱和料斗,在人工建造的通道中,双足移动具有真正的价值;(2) 在无需达到生产速度周期的工位之间进行轻型物料搬运;(3) 机器人携带传感器在环境中进行检测,而不是执行高精度操作。对于任何现有的人形机器人平台而言,近期内都不现实地能够应用需要亚毫米级重复精度、有效载荷超过约 10 公斤、在危险环境中运行或在汽车生产周期速率下保持稳定性能的任务。

上次更新时间:4月20,2026

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