物理AI+机器人:双向布局的7家公司(附核心逻辑)
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最近一两年,整个科技赛道出现一条非常清晰的主线,物理 AI,也就是大家常听到的具身智能,正在快速和人形机器人产业深度绑定。很多人看这个赛道,习惯简单拆成两块:一边是做模型、做算法的软件团队,另一边是做电机、减速器的硬件厂商。但真正值得留意的一批企业,走的是双向布局路线,一边打磨智能模型、仿真系统,一边深耕实体硬件,软硬件两条腿同步往前走,而不是只押注单一环节。
所谓双向布局,通俗来讲,就是一家公司既看得懂机器人的“大脑”,也能搞定机器人的“身体”。单纯做算法的团队,很容易卡在硬件适配环节,模型再好,装到实体设备上就会出现延迟、控制失效的问题;只生产零部件的制造企业,如果不懂物理 AI 的底层逻辑,做出来的硬件很难适配新一代智能模型,长期只能停留在传统自动化设备赛道,拿不到新的增量红利。
今天这篇文章,我们就把视角放在已经完成双向布局的企业。一共梳理出七家,每一家的布局思路、技术路线、核心壁垒,全部基于公开调研纪要、企业公告、行业研报来客观拆解,不带夸大,不做短线价格预判,完整讲清楚物理 AI 叠加机器人这条赛道,产业逻辑到底是什么,不同企业各自卡在什么位置,长期成长的看点又在哪里。
一、先把底层逻辑讲透:物理 AI 和机器人为什么必须绑定
很多人听过物理 AI,但很难理解,为什么它是人形机器人绕不开的核心。传统工业机器人,本质上就是一套提前写死的程序。工程师提前设置好所有动作,设备只能在固定位置、固定环境,重复完成同一个操作。一旦环境出现微小变化,比如工件摆放偏移,地面出现杂物,这套设备直接报错停机,没有自主调整的能力。
物理 AI 的核心,就是教会机器看懂真实世界的物理规则。物体多重、摩擦力多大、抓取需要多大力度、摔倒之后怎么平衡,全部交给模型自主判断。想要实现这套能力,机器人就必须形成闭环:传感器采集环境数据,端侧模型快速完成推理,再把指令下发给电机、关节,驱动实体完成动作。整套流程必须在极短时间之内完成,如果中间任何一环脱节,机器人就没有办法稳定完成任务。
这也就解释了,为什么单向布局很容易遇到瓶颈。软件团队如果没有自研硬件的能力,在调试的时候就会处处受限,芯片算力、传感器精度、关节响应速度,全部要依赖外部供应商,迭代速度被别人牵着走。反过来,如果硬件厂商不懂物理世界模型,设计关节、控制器的时候,就不知道新一代模型对延迟、功耗、采样频率提出了什么样的要求,最后造出来的硬件,只能适配老一代自动化方案,很难跟上具身智能的升级节奏。
所以,最理想的发展路径,就是双向布局,打通仿真、模型、算力、感知、执行部件整条链路。从虚拟世界的仿真训练,到实体机器人落地,整套体系内部打通,模型迭代和硬件迭代同步推进,互相优化。这也是全球头部科技企业共同选择的路线。不管是海外巨头,还是国内的创新企业,都在朝着一体化的方向推进。
二、七家双向布局企业,完整拆解
下面我们依次来看这七家企业,每一家的赛道定位、双向布局的路径、核心优势,以及现阶段面临的挑战,全部客观说明。
第一家:汇川技术
汇川技术,最早扎根工业自动化,伺服电机、控制器是它的基本盘。很多人只知道它是工业电控龙头,却很少留意,它很早就在同时布局机器人控制算法与硬件整机。这就是典型的双向布局。
硬件层面,汇川的伺服电机、运动控制器,已经大量用在工业机械臂上。面向新一代人形机器人,公司专门开发适配具身智能场景的小型伺服模组,兼顾扭矩输出、体积大小和功耗。机器人想要平稳行走、灵活抓取,每一个关节都需要高精度的电机驱动,运动控制器负责把上层模型输出的指令,转换成每一个关节的转动角度。如果控制器本身就是自家研发,模型下发指令的时候,延迟就可以压到最低。
软件层面,汇川持续投入机器人控制算法、运动规划库的研发。它不是做大通用的大语言模型,而是聚焦运动控制模型,专门解决机器人如何平稳行走、如何完成复杂动作。对于物理 AI 来说,运动控制模型,是连接通用大模型和实体硬件之间最关键的中间层。通用模型给出一句指令,比如“捡起地上的箱子”,中间层就要把这句话拆解成上百个关节的连续动作。
核心逻辑:依托成熟的工业自动化供应链,直接向下游延伸到人形机器人关节硬件,向上自主开发运动控制模型,打通模型指令到电机执行的整条链路。它的优势在于多年积累的工业级可靠性,产品经过大量工厂场景验证,量产交付能力很强。短板在于通用物理世界模型的研发起步相对晚,更多聚焦在运动控制环节,通用多模态推理能力还需要持续迭代。
第二家:拓斯达
拓斯达,早期业务集中在工业机械手、注塑自动化设备,最近几年,正式切入物理 AI 的底层仿真平台,走出一条很有辨识度的双向路线。硬件端,公司可以独立完成工业机器人本体、控制器的研发制造;软件端,联合合作伙伴推出工业物理世界仿真平台 Fysiverse,专门用来生成海量仿真训练数据,服务物理 AI 的训练工作。
做物理 AI,最缺的就是高质量的交互数据。直接拿实体机器人反复做实验,成本极高,设备损耗大,测试周期漫长。仿真平台的价值,就是在电脑里面复刻真实的物理环境,自动生成海量的抓取、搬运、碰撞数据,喂给模型训练。仿真出来的模型,再拿到实体机器人上验证,再把真机采集的数据回传到仿真平台,不断修正仿真参数,形成闭环迭代。
拓斯达 的双向布局,就是硬件本体和仿真底座同步推进。硬件团队负责实体机器人的制造调试,软件团队打磨仿真环境,两边互相提供反馈。硬件在真实环境里遇到的问题,可以直接反馈给仿真团队,用来修正虚拟场景里面的参数;仿真训练出来的新一代模型,直接放到自家硬件上测试。
核心逻辑:以工业场景作为落脚点,先把工业环境下的物理模型跑通,再慢慢向通用人形机器人延伸。工业场景需求明确,客户付费意愿更强,可以一边落地项目,一边迭代技术,依靠工业订单持续养活研发团队,不用单纯依靠融资烧钱。它的优势在于,仿真平台和实体设备可以直接联动,完成仿真到真机的闭环。局限在于,现阶段目标场景以工业为主,通用人形机器人整机还处在研发阶段。
第三家:绿的谐波
绿的谐波,是国内谐波减速器龙头。谐波减速器相当于机器人关节里面的传动心脏,决定关节转动是不是顺滑,定位准不准。很多人简单把它理解成纯粹的零部件厂商,事实上,这家企业已经开始向上游的运动控制、关节一体化方案延伸,不再只是单纯供应减速器零件。
硬件板块,谐波减速器是核心产品,已经大批量供给国内多家人形机器人研发团队。人形机器人全身有大量关节,每一处转动关节,几乎都需要配套谐波减速器。随着国内多款人形样机陆续进入测试阶段,减速器的需求持续上涨。公司新建产线,专门面向人形机器人小尺寸、轻量化的需求,定制开发微型谐波产品。
软件层面,绿的谐波的研发团队,深度参与关节一体化控制方案的开发。减速器不是单独工作,它要和电机、编码器、驱动芯片搭配在一起,组成完整的关节模组。想要适配物理 AI 的实时控制需求,整套关节的控制参数,必须提前做好调校。团队会根据物理 AI 模型的输出特征,优化减速器响应曲线,降低传动间隙,减少指令延迟。
核心逻辑:以减速器作为根基,向上做一体化关节模组,深度参与机器人运动控制方案的联合调试。它的独特优势,在于对传动部件的底层理解。只要机器人关节需要运动,减速器就是刚需。当越来越多的机器人厂商选择外购整套关节模组,而不是零散采购零件,绿的谐波就可以直接交付一套软硬件调好的关节单元,降低下游整机厂商的调试成本。它的短板,是没有布局通用仿真和大模型,更多聚焦在关节控制层。
第四家:瑞芯微
瑞芯微,大众最熟悉的身份是芯片设计企业。它的双向布局,一边是端侧算力芯片,另一边是完整的机器人开发生态。物理 AI 如果想要落地,就必须有一块放在机器人本体内部的算力芯片,负责本地推理。云端算力延迟太高,不能直接用来控制机器人肢体动作。
硬件板块,瑞芯微 的系列芯片,已经大量用于商用服务机器人、巡检机器人,很多人形机器人研发团队,直接选用它的芯片作为端侧计算单元,充当机器人的“小脑”,负责视觉识别、运动规划、传感器数据融合。芯片内置专门的 NPU,用来加速 AI 模型推理,在有限功耗之内,满足多模态模型本地运行的基础需求。
软件板块,公司持续搭建配套开发栈,提供模型压缩、部署、调试全套工具链。想要把一套庞大的物理模型装进端侧芯片,需要大量的优化裁剪工作。如果芯片厂商只卖芯片,不给配套的软件工具,下游客户移植模型的难度就会非常高。瑞芯微 开放完整的开发接口,配合下游研发团队,完成物理模型在芯片上的适配调试,形成芯片加开发工具的一体化方案。
核心逻辑:从芯片出发,向下游延伸完整软件生态,帮助机器人团队把物理 AI 模型部署到终端硬件。芯片是整条链路里面算力的载体,只要端侧推理的需求持续扩张,芯片厂商就可以深度绑定整条赛道。它的优势,在于成熟的量产芯片方案,成本可控,落地案例丰富。短板在于,它本身不生产机器人本体,定位属于算力生态供应商。
第五家:地平线
地平线,从创立之初,赛道方向就锁定边缘智能芯片,早期大量资源投入自动驾驶,之后顺势切入机器人赛道,走的是芯片、算法一体化的路线,是非常典型的双向布局。
硬件板块,地平线自研的 BPU 架构,专门面向边缘场景设计,主打低功耗、实时推理,非常适配人形机器人的需求。机器人需要一边读取摄像头、惯性传感器的数据,一边实时输出动作指令,整套任务对实时性的要求极高。专门优化的边缘算力芯片,可以同时处理感知、规划、控制多组任务。
软件板块,地平线不只是交付芯片,同时提供完整的机器人感知与控制算法栈,包含三维感知、状态估计、运动规划模块。很多做机器人的团队,不需要从零开始开发底层感知算法,可以直接调用这套成熟的算法组件,快速搭建自己的物理 AI 系统。整套软硬件打包交付,大幅降低客户的研发门槛。
核心逻辑:依托自研的专用算力架构,配套完整机器人算法库,面向具身智能提供全套计算方案。地平线的差异化特点,就是软硬件联合设计,芯片架构在设计阶段,就提前考虑机器人感知模型的运算特点,做到硬件和算法协同优化。它的短板,同样是不做整机生产,定位是核心算力方案供应商。
第六家:埃斯顿
埃斯顿,国内老牌工业机器人本体厂商,完整走过工业机器人产业化的全过程。它的双向布局,就是本体硬件加上机器人智能控制体系,两条业务线同步推进。
硬件板块,埃斯顿 可以独立完成机器人控制器、伺服电机、机械臂本体的全套生产制造。工业机械臂本身,就是物理 AI 很好的试验载体。很多具身智能的基础实验,都会先放在工业机械臂上完成抓取、操作测试,验证模型的可用性,之后再迁移到人形整机。
软件板块,公司持续投入机器人智能操作系统的研发,把大模型能力接入自有机器人控制系统,搭建面向物理 AI 的开发平台。外部的通用大模型,可以接入这套系统,直接控制机械臂完成作业。公司内部的研发团队,长期研究运动规划、力控、视觉抓取,积累了海量的真机调试经验。
核心逻辑:以工业机器人本体作为试验平台,一边生产硬件,一边搭建机器人智能操作系统,作为物理 AI 的落地载体。工业机器人可以持续贡献稳定营收,支撑研发投入,同时作为测试平台,持续验证新一代智能模型。一旦通用人形机器人走向商业化,多年积累的控制经验,可以直接复用。
第七家:索辰科技
索辰科技,主攻仿真软件,是国内仿真赛道里面代表性企业。很多人把它简单归类为软件公司,但它的布局思路,是仿真软件加硬件标定方案,双向打通虚拟仿真和实体试验环节。
硬件板块,索辰开发配套的硬件标定设备,用来采集真实材料、零部件的物理参数,把真实世界的数据输入仿真引擎。仿真能不能足够逼真,核心取决于参数准不准。如果仿真里面的材料硬度、摩擦系数、形变参数和真实物体不一样,模型训练出来的效果就会大打折扣。标定硬件就是用来采集这些基础物理参数。
软件板块,核心产品是通用仿真引擎,能够完成刚体、流体、形变等多种物理过程的模拟,为物理 AI 生成海量高质量训练素材。对于物理 AI 的长期发展来说,仿真引擎属于底层基础设施,所有机器人的训练,都离不开虚拟环境。
核心逻辑:以仿真引擎作为核心,配套实体标定硬件,打通真实世界参数采集与虚拟训练数据生成。这条赛道的价值,在于它处在整条产业链最上游,不管最后哪一家的机器人整机成功量产,都离不开仿真训练。它的短板在于距离终端整机较远,业绩兑现节奏偏慢,属于底层基础设施供应商。
三、两条不同的成长路径,要分清
看完七家企业,我们可以清晰看到,双向布局其实分成两条不同路线。
第一条路线,硬件起家,向上补充软件能力。代表企业是汇川、绿的谐波、埃斯顿、拓斯达。这类企业本身就具备成熟的硬件制造能力,有稳定的营收来源,现金流更好。它们向上拓展仿真、控制算法、模型适配能力,优势在于量产交付,只要下游订单起来,可以快速扩产供货。缺点是通用大模型、仿真平台的研发,需要持续投入大量研发费用。
第二条路线,软件或者芯片起家,向下补齐硬件配套能力。代表企业是瑞芯微、地平线、索辰科技。这类企业的核心壁垒,集中在芯片架构、仿真引擎、算法栈。它们向下开发配套标定硬件、开发套件,方便下游客户快速接入整套方案。优势在于掌握底层工具,赛道通用性很强,可以供给很多不同的机器人厂商。缺点是不掌握整机制造,最终的业绩兑现,高度依赖下游整机客户的出货进度。
两条路线没有绝对优劣,只是成长节奏不一样。硬件厂商的业绩兑现,更容易跟随零部件订单逐步释放;仿真、芯片厂商,属于卖铲子的角色,只要整个赛道热度持续上升,无论最后哪家整机胜出,它们都有机会分到红利。
四、现阶段产业必须面对的几大难点
物理 AI 和机器人,整体仍然处在产业化早期,机遇背后,同样存在不少现实难题。
第一个难点,模型和硬件适配难度远超预期。就算仿真里面模型表现很好,移植到实体设备上,经常出现各种各样的问题。传动间隙、传感器噪声、温度变化带来的参数漂移,全部都会干扰模型输出,想要做到稳定可靠,需要海量的调试工作。
第二个难点,成本居高不下。一台完整的人形样机,零部件成本很高。想要走进工厂、家庭,必须持续压缩成本,依靠规模化量产摊薄开支,而大规模量产,还需要很长时间。
第三个难点,商业化落地场景还在打磨。现在绝大多数项目,停留在样机展示阶段,真正可以稳定创造收益的商业化场景,还需要持续探索。工业场景落地速度会更快,通用家用机器人距离大规模普及,还有很长一段路。
第四个难点,研发投入巨大。仿真、芯片、电机、传感器,每一项都需要持续投入资金,短期很难看到回报,非常考验企业长期资金储备和研发定力。
五、长期价值判断:底层基础设施的机会
拉长时间看,物理 AI 和机器人的融合,不是短期题材,是人工智能产业自然演化的方向。大模型从文字、图像,走向可以感知、操控物理世界,是技术发展的必然。整条产业链里面,能够做到双向布局的企业,抗风险能力明显更强,不用完全依附产业链里面的其他环节。
只做单一零部件的厂商,如果下游客户选择更换供应商,业绩就会直接受到冲击;只做算法的团队,如果找不到合适的硬件载体,技术很难落地。双向布局的企业,掌握两端能力,可以主动调整技术路线,适配产业迭代,拥有更强的长期竞争力。
话题讨论:在物理 AI 和机器人整条产业链中,你更看好算力芯片仿真软件,还是精密零部件?欢迎大家在评论区理性交流。
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