第一级（Lv1）是基础能力实现，指人形机器人具备稳定的走、跑、跳功能和初步的交互能力。
第二级（Lv2）是初级智能实现，本阶段人形机器人可实现特定场景下的特定功能，结构化任务，泛化能力较弱。
第三级（Lv3）是场景智能实现，本阶段人形机器人在特定场景下能完成大部分非结构化任务，具备一定泛化能力。
第四级（Lv4）是多场景适配，本阶段人形机器人能够在多个场景完成大部分非结构化的任务，且不少于 3 个场景。
第五级（Lv5）是全面智能实现，本阶段人形机器人可以在一定程度上完成真正的具身智能，通过简单的学习就可以完成各类任务。
从目前产业技术现状上看，目前全球绝大多数全能型人形机器人产品处于 Lv1 等级，少部分头部企业最新产品和轮式机器人等其他形态的人形机器人正在慢慢地向 Lv2 等级探索，并从工业制造领域的 to B端向服务领域的 to C 端拓展。如 2024 年 5 月，特斯拉 Optimus 机器人已确定进入特斯拉工厂“实训”，实现对电池单元做准确分装及纠错能力。
2024 年 10 月，特斯拉 Optimus 机器人演示做饭、调酒、跳舞等服务功能，并展现出更高水平的交互能力和更流畅的运动能力。从需求侧分析，人形机器人的核心是代替或辅助人类完成各种任务，而依据相关统计分析数据，未来我国劳动人口将出现下滑，人形机器人能有效填补我国未来短缺的劳动力。
综合技术进展情况和需求侧情况预计，从现在到 2028 年，全能型人形机器人将整体处于 Lv1 等级，以科学研究为主要落地场景，客户主要是从事人形机器人相关软硬件研究的高校、企业等科研团队，其他形态人形机器人则加速向 Lv2 等级演进。我国整机市场规模约在20 至 50 亿元。2028 年到 2035 年，人形机器人整体进入 Lv2 等级，以特种场景应用为主，工业场景逐步落地，整机市场规模达到约 50至 500 亿元。
2035 年到 2040 年，人形机器人整体进入 Lv3 等级，在工业场景形成规模，服务场景逐步落地，整机市场规模达到约 1 千至3 千亿元。2040 年到 2045 年，人形机器人整体进入 Lv4 等级，实现工业场景和服务场景规模应用，整机市场规模达到约 5 千至 1 万亿元。2045 年后，人形机器人整体进入 Lv5 等级，在用人形机器人超过 1 亿台，进入各行业领域，整机市场规模可达约 10 万亿元级别。
人形机器人有着与人类相似的感知方式、“肢体”结构和运动方式，是AI和机器人技术的创新高地，在各类应用场景中将发挥及其重要的作用。人形机器人的主要潜在应用场景包括生产制造、社会服务、特种作业三个大类。其中在生产制造领域，可以轻松又有效解决人口老龄化问题，缓解未来的劳动力短缺，如农业采摘、汽车和 3C 领域制造业生产等。
在社会服务领域，能代替人类从事公共服务员、家政服务员、物流配送员、安保巡逻员等岗位，为人类提供各方面的服务。特种作业场景主要是指在危险的作业环境中对人类进行替代，如在深海、民爆、核电站等危险工作场景替代人类完成生产、巡检、探测、排爆等工作；在航空航天领域代替人类长期驻守空间站，执行航空器维护和空间科研任务，放大、延长外太空的上班时间，甚至直接登录地外行星进行探索任务。
目前，特斯拉、优必选、小米、小鹏、智元机器人等人形机器人厂商均已将目光聚集于工业生产领域，人形机器人将有望在汽车制造领域率先批量使用。人形机器人通过与传统自动化设备的协同，在汽车生产上，可用于装配底盘、打螺丝等，提升工厂智能化水平，实现复杂工业场景的无人化生产。如特斯拉宣称其人形机器人 Optimus 将率先应用于汽车制造领域，包括但不限于特斯拉的超级工厂内部，协助或替代人类完成重复性、危险性高的工作，未来有望全面接管特斯拉汽车的生产。
优必选推出的工业版人形机器人 Walker S 系列，也将率先适用于汽车领域工业场景，未来还将逐步拓展至汽车零部件、3C、智慧物流等其他智能制造领域及应用场景。小鹏等则积极地推进人形机器人在自有制造系统中的分阶段落地。智元机器人的远征 A1 将首先面向工业场景，规划在比亚迪工厂参与外观检测流程、进行底盘装配等汽车装配线上作业。
精密装配与操作。3C 电子科技类产品如智能手机、笔记本电脑、智能穿戴设备等，其内部结构较为复杂，包含大量微小精细的零部件。人形机器人通过高精度的机械臂和灵巧手，能够直接进行精准的抓取、放置、组装等操作，完成电路板焊接、屏幕安装、电池固定等精密装配任务。
柔性化生产线作业。由于人形机器人具备类似人类的移动能力和关节灵活性，能适应不同的生产线布局和工位需求，实现产线的快速调整和重组，尤其适合多品种、小批量、快节奏的生产模式。
厂内物料流转与管理。在仓库管理和生产线物料供应环节，人形机器人能高效地进行物料搬运、库存盘点等工作，通过自动识别技术，准确无误地将物料送达指定工位，提高供应链效率。
质量检测与维护。结合视觉识别、力感知等先进的技术，人形机器人能执行产品的外观检查、功能测试等质量控制任务，同时也能对生产设备做预防性维护和故障排查，降低停机时间。
在智慧物流领域，1XTechnologies、Agility Digit 和中国电科21 所等厂商在尝试利用人形机器人的优势来解决传统物流难题，推动行业向更加智能化和自动化的方向发展。在物流领域，人形机器重点应用场景包括以下方面：
仓储管理与拣选。人形机器人能灵活地在货架间移动，利用视觉识别和深度学习技术精准定位和抓取货物，实现智能拣选。例如，在大型电商仓库中，人形机器人能依照订单信息高效完成商品的分拣、打包工作。
搬运与装卸。利用人形机器人的力量与灵活性，可以有效的进行重物搬运以及复杂环境下的货物装卸作业，减轻工作人员的体力负担，并在高架库、窄巷道等特殊环境下替代人力操作。
自主导航与调度。配备先进的传感器和自主导航系统的人形机器人能在复杂的仓库环境中实现自主路径规划和避障行驶，同时通过中央管理系统实时调度，提升整体作业效率。
最后一公里配送。在快递和外卖行业，人形机器人或类人形的递送机器人能将包裹直接送达消费者手中，尤其适合于公寓楼、办公区等场所的室内递送服务，提供更便捷的终端交付体验。
随着人工智能、机器学习和传感器技术的加快速度进行发展，以及人们对便捷生活需求的逐步的提升，人形机器人将在服务、娱乐、医疗、养老等领域发挥及其重要的作用。从供给端角度来看，目前人形机器人在民生服务领域有落地计划的厂商包括达闼科技、宇树科技、傅利叶智能、开普勒机器人及优必选等。
家庭服务与陪伴。作为陪伴型机器人，人形机器人能提供家政、教育、娱乐等多种服务，如照顾老人与儿童、进行简单的家务劳动、辅导孩子学习等。随着老龄化社会问题日渐凸显以及家庭结构的变化，这类需求将会持续增长，进而提高人形机器人在家用市场的渗透率。当前，人形机器人在家庭服务与陪伴领域的应用仍处于起步阶段，大多分布在在提供基本陪伴、娱乐互动和简单家务服务。例如日本的Softbank 公司推出的 Pepper 机器人和美国的 Jibo 机器人，这些机器人可以有效的进行语音交流、表情识别、情感分析等，为用户更好的提供陪伴和简单的家庭服务。但目前市面上的人形机器人功能仍然相对有限，尚未大范围的应用于家庭环境。
商业服务。在大模型技术持续提升人形机器人交互能力的背景下，业界正在从原有需求升级、现有需求满足、未来需求探索三个维度下，探究人形机器人在商业服务领域的逐步落地。目前，商业服务人形机器人主要使用在在封闭环境下的室内场景中，迎宾接待、导览讲解、需求解答、舞蹈表演等场景对机器人的运动性能要求不高，且部署周期短，将成为商业服务领域的最先落地场景。当前，人形机器人产品（全能型人形机器人和轮式人形机器人）应用在展览展厅、商超酒店、网点大厅等场合。优必选、达闼科技、傅利叶智能、星动纪元等公司在商业服务人形机器人领域均有布局。
科研教育。人形机器人可作为教学助手进入课堂，实现科研助手、教学演示等功能。通过生动有趣的方式传授知识，激发学生的学习兴趣，同时也能减轻教师的工作负担。未来，随着教育信息化进程加快，人形机器人在教育领域的渗透率有望进一步提升。
随着人口老龄化、慢性病发病率上升以及新型疾病的出现，医疗系统面临着极大的压力，主要体现为一直增长的全球医疗和康复需求。当前，我们国家医疗行业面临长期护理工作人员短缺和人口老龄化日益严重的问题，主要的痛点包括医护人员短缺、医疗资源分布不均衡和医疗成本高昂等。人形机器人在医疗保健与健康领域的最大的作用是辅助医护人员进行日常工作，降低其工作强度与工作负担。
考虑到劳工成本不断上涨和长期护理工作人员的供应增长预期相对缓慢，作为更有效和高效的方式，智能康养人形机器人能够承担繁重和重复的康复任务，并确保训练动作的准确性和一致性，可以应对快速增加的养老需求，并填补长期的人工供需缺口。现阶段，人形机器人在医疗保健与康复领域的应用仍处于起步阶段。面临的难点最重要的包含技术成熟度、成本、医疗准确性和安全性等问题，人形机器人需要具备高度可靠的操作能力和判断力，以便在各种医疗场景中准确执行任务。此外，医疗行业对安全性和隐私性要求极高，人形机器人的生产和应用需要满足诸多严格的标准和认证要求。
在过去的几年里，非人形的机器人已经被用于安保任务，例如美国加利福尼亚州 Knightscope 开发的蛋形机器人 K5 和勇于探索商业模式的公司Ascento 创建的两轮机器人，实现了在铁路车库的巡逻。从供给端来看，1X Technologies 的 EVE 人形机器人目前已成功应用于巡逻安保场景，区别于其他保安类机器人，EVE 人形机器人具有头、脸和两只自主移动的手臂。随技术的慢慢的提升和成本的降低，未来人形机器人在安保领域的应用将会慢慢的广泛。人形机器人可以在各种复杂的环境中执行安保任务，例如在园区、工厂、仓库等区域进行巡逻监控，对机柜外观、开关、表计等进行巡查，排查是否存在安全隐患。
人形机器人可以替代人类在危险的环境中进行工作，提高工作效率和安全性。在石油和天然气行业中，人形机器人可以用于井下作业、油气管道巡检、危化品处理等危险作业。通过远程控制和智能化决策，人形机器人可以在高污染、高辐射等恶劣环境下进行工作，提高工作效率和安全性。在核能行业中，人形机器人可以在辐射环境下进行工作，用于核废料处理、维护等危险作业，降低人员伤亡风险。
此外，在矿山、化工、消防等领域，人形机器人也可以发挥重要作用。在矿山场景中，人形机器人可以用于矿井巡检、采矿等危险作业；在5.安防巡逻在过去的几年里，非人形的机器人已经被用于安保任务，例如美国加利福尼亚州 Knightscope 开发的蛋形机器人 K5 和创业公司Ascento 创建的两轮机器人，实现了在铁路车库的巡逻。从供给端来看，1X Technologies 的 EVE 人形机器人目前已成功应用于巡逻安保场景，区别于其他保安类机器人，EVE 人形机器人具有头、脸和两只自主移动的手臂。
随着技术的不断进步和成本的降低，未来人形机器人在安保领域的应用将会愈来愈普遍。人形机器人能在各种复杂的环境中执行安保任务，例如在园区、工厂、仓库等区域进行巡逻监控，对机柜外观、开关、表计等进行巡查，排查是不是真的存在安全隐患。
人形机器人能替代人类在危险的环境中进行工作，提升工作效率和安全性。在石油和天然气行业中，人形机器人能用于井下作业、油气管道巡检、危化品处理等危险作业。通过远程控制和智能化决策，人形机器人可以在高污染、高辐射等恶劣环境下进行工作，提高工作效率和安全性。在核能行业中，人形机器人可以在辐射环境下进行工作，用于核废料处理、维护等危险作业，降低人员伤亡风险。
此外，在矿山、化工、消防等领域，人形机器人也可以发挥重要作用。在矿山场景中，人形机器人能够适用于矿井巡检、采矿等危险作业；在化工场景中，人形机器人能用于化工厂巡检、危险品处理等危险作业；在消防场景中，人形机器人能用于灭火、救援等危险作业。但目前需进一步提高人形机器人的技术能力、智能水平和可靠性，从而实现在危险作业中对人的代替。
人形机器人在灾害救援领域具有广泛的应用前景。在地震、火灾、洪水等灾害发生后，人形机器人可以帮助救援人员快速定位受害者，提高救援效率，减少人员受伤或死亡。首先，人形机器人可以进入人类无法到达或者难以进入的区域，如废墟、坍塌的建筑物等。这些区域可能会存在危险，但是人形机器人能替代救援人员进行搜索和救援工作，并通过配备各种传感器和设备检测生命迹象、搜寻被困人员、探测有害气体等，为救援人员提供重要的信息。其次，人形机器人能帮助救援人员进行危险的操作。
例如，在一些情况下，需要进入高温、有毒或放射性等对人类的生命健康有严重威胁的危险环境。通过远程控制人形机器人，救援人员可以在安全的环境下进行操作，避免暴露于危险之中。此外，人形机器人还可以协助救援人员进行物资运输和后勤保障工作。在灾区中，物资运输可能会受到限制，但是人形机器人能在复杂的环境中自主导航，将物资送达救援人员手中。同时，人形机器人也可以提供如送餐、运送医疗用品等必要的生活支持。
总体来说，人形机器人可用于生产制造、社会服务、特种作业三大应用场景。各场景的共性需求包括人机交互能力、精准作业能力、自主决策能力、运动能力和安全伦理需求等，同时也各有侧重。特种作业类任务大部分属于标准化场景流程，对人机交互能力和精准度要求一般（危险环境作业可能根据具体任务不同，对精准度有更加高的要求）。
而较为恶劣的场景环境对设备的环境适应要求比较高。该场景通常需求明确，供需对接相对容易，短期发展的潜在能力较大。制造业场景主要是对工业制造场景中的工人进行替代，大部分工作为标准化流程，但总装等环节对于细节的处理要求比较高，对运动控制能力，手部精细化操作能力有一定的要求较高。由于在生产过程中需要和人类工人或工作指令下达人员进行频繁交流，需要有一定的人机交互能力。
该场景客户相对集中，属于 to B 类型，且技术实现难度处于中等水平，预计中期的应用潜力较大。服务业场景主要是提供综合家政服务、医疗、教育、商业、公共服务等，一般均为非标准化场合，对于人形机器人的交互能力、智能水平、灵活性、精准度等要求比较高，同时还涉及诸多安全伦理问题。该场景客户相对分散，主要为 to C类型，并有部分 to B 的客户，预计落地应用将随技术进步逐步释放，远期市场潜力巨大。
人形机器人产业链主要由上游零部件、中游人形机器人本体以及下游终端应用等环节构成。目前，我国已基本形成了覆盖人形机器人全产业链的供给体系，但由于人形机器人尚未在下游终端应用领域实现规模化商业化落地，且随着人形机器人技术的不断成熟，其核心零部件的技术选型也在持续探索，我国人形机器人产业链仍在不断构建和优化中。未来，在人形机器人创新体系加速完善，以及“大脑”、“小脑”、“肢体”等关键技术突破的牵引下，我国有望形成高效可靠的人形机器人产业链和供应链体系。
人形机器人的产业链上游包括减速器、电机、丝杠、控制器和传感器等硬件组件，和相关的软件系统。从长期角度来看，产业链中最具价值的部分在于软件。掌握或自主研发运动控制和AI算法等核心技术的企业，将在技术层面上主导人形机器人发展趋势和节奏，成为此领域的“中枢”和“脑”，并且同时也成为中游机器人本体制造的主导企业。从当前形势来看，传感器、减速器、电机和丝杠等核心零部件的价值占比较高，增量空间显著。由于中国工业基础好、相关产业链齐全，人形机器人核心零部件的发展的潜在能力巨大。零部件的技术突破将有利于提升人形机器人的性能、减少相关成本、提高可靠性和安全性，并促进技术创新，从而推动人形机器人产业化的进程。
人形机器人本体的设计、制造与集成是产业链的关键环节。目前，人形机器人本体制造业正处于产业化发展的初期阶段，行业内对人形机器人本体的价值已达成共识，但大规模商业化落地仍未真正的完成。零部件选用、软硬件整合、本体设计以及应用场景的聚焦仍在探索之中，各类人形机器人总体解决方案正持续迭代与创新，人形机器人产业的“0-1”拐点有望提前到来。然而，人形机器人本体的发展面临多重挑战，包括技术基础亟待增强、制造成本需明显降低、算力需求高以及场景验证困难等问题。唯有解决上述发展困境，人形机器人行业才能成功从实验研究转向规模商业应用。
2023 年以来，众多人形机器人制造商在产品研制和市场策略上积极瞄准各类下游应用领域。从各个厂商的应用规划来看，中短期内，人形机器人将主要使用在于工业制造、仓储物流以及特种应用领域；而在中长期内，人形机器人的目标则是进入千家万户，为家庭养老育儿等场景提供相关服务。随着应用的普及，面向各领域的专业运营企业也将应运而生。此外，业界领军企业也在加速打造人形机器人“大脑”“小脑”“肢体”的开源软硬件平台、典型行业应用场景的数据采集和训练场等，开源、协同、高效的产业链创新生态正在逐步形成。
从国家分布上来看，人形机器人产业投资最活跃的地区是中国和美国。据不完全统计，2014 年到 2024 年第 3 季度，涉及我国人形机器人企业投融资事件共 176 起，占全球 40%，投融资金额超 55 亿美元，占全球 52%；涉及美国人形机器人企业投融资事件共 106 起，占全球 24%，投融资金额超 34 亿美元（其中有 20 笔投融资金额未披露），占全球 33%。但国外企业融资单体金额平均高于我国，Figure AI及波士顿动力均获 50 亿美元级投资。从时间分布上来看，人形机器人产业投资最活跃的时间区间是2023 年第 1 季度到 2024 年第 2 季度，行业内 86%的 TOP10 的风险投资事件集中在此时间内。
人形机器人涉及了人工智能、机械工程、电子工程等诸多学科领域，是创新技术的集大成者，与目前许多创新方向形成了相互促进的产业外溢关系。在人工智能方面，一是人形机器人与多模态大模型协同发展，当前全球大模型市场规模约 200 到 300 亿美元，其中多模态大模型占比约 10%，达 20 亿美元（来源：IDC）。二是促进训练和仿真平台的开发，人形机器人训练平台是高效开发、训练、测试人形机器人技术的孵化器，如美国的英伟达的 ISSAC 及北京人形机器人创新中心的“开物”平台等。三是与无人驾驶具有诸多相同的底层技术，如智能化的感知、决策、控制等，2023 年，我国无人驾驶市场规模达到 1000 亿元。预计到 2030 年，全球市场规模将达到 8349 亿元（来源：Frost & Sullivan）。
在机械工程方面，人形机器人推动了无框力矩电机、空心杯电机、伺服系统的进一步升级。在电子工程方面，推动电子皮肤的加速发展，以他山科技为代表的电子皮肤传感器已实现在汽车、教育、安防、工程等行业的应用落地。在仿生机械方面，促进了机械臂、机械手等产品创新，并与机械狗、机械鱼等别的产品融通发展。目前。全球机械臂市场规模已经突破数百亿美元，预计在未来几年内将以约 12%的年均增长率持续扩张。2021 年我国机械手市场规模约为 1958 亿元，预计到 2029 年，市场规模将达到 3760 亿元。
预研人形机器人的安全伦理问题包括就业问题、隐私问题、操控问题等。人形机器人对就业的影响可大致分为两个方面。一是替代效应。对于劳动力过剩的地区，人形机器人将造成某些特定的程度的失业。但从另一方面看，能够大规模替代低技术劳动力，有效应对人口下降带来的压力和老龄化下未来的用工压力。二是创造效应。
从直接影响看，人形机器人设计和维护需求催生新岗位，需要新的研发型和应用型人才，形成就业缺口。从间接影响看，人形机器人应用将提升公司制作效率，增强企业竞争力，进而在宏观上带动经济发展。预计 2035 年人形机器人达到 Lv3 后，可进入工业和服务业领域弥补短缺的劳动人口。
隐私风险则是由于人形机器人在提供服务的过程中，可能会收集和处理大量个人隐私信息和隐私数据，从而引发隐私泄露的风险。操控风险则是人形机器人可能会对人类进行有意的误导，在价值偏差下“操纵”人类，影响人类的自由意志和决策。
为有效解决以上问题，可优先考虑重点加强以下几方面工作：一是加强政策引导。政府应出台有关政策，引导人形机器人产业健康发展，人形机器人产业高质量发展研究报告（2024 年）36同时保护劳动者的合法权益。二是加强职业教育和技能培训。推动低技术工人向复合型和高技术型人才转变。三是完善相关规范。制定和完善有关规定法律法规及安全伦理规范，明确人形机器人的应用限制范围和权限，保障人类隐私和安全，分级分类推动人形机器人落地应用。
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