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凯捷:2026物理AI:《推动人机协作迈向新阶段研究报告》

凯捷:2026物理AI:《推动人机协作迈向新阶段研究报告》

“21世纪关键技术”关注科技未来发展趋势,研究21世纪前沿科技关键技术的需求,和影响。将不定期推荐和发布世界范围重要关键技术研究进展和未来趋势研究。

机器人正在跨越一道长期横亘于工业自动化与真实世界之间的鸿沟。凯捷研究院(Capgemini Research Institute)于2026年发布的《物理AI:推动人机协作迈向新阶段》报告,以覆盖16个国家、15个行业、1678位高管的全球调研为基础,系统呈现了物理AI(Physical AI)在机器人领域的技术演进图景、产业落地现状与深层挑战。报告的核心论断是:物理AI正处于真正的拐点时刻——机器人正在从预编程的工具,演变为能够感知、推理并自主行动的实体协作者。

“过去十年的AI是关于信息的,未来十年将是关于行动的。”这是Dexterity战略顾问、前FedEx运营科学与先进技术副总裁Rebecca Yeung在报告中留下的断言。它精准捕捉了物理AI的本质转变:AI不再局限于数字屏幕,而是进入了有重量、有摩擦、有不确定性的物理现实。这一转变对制造、物流、医疗、建筑、农业等几乎每一个依赖体力劳动的行业,都意味着一次历史性的范式重构。

技术汇聚,拐点已至

报告将这场技术跃迁的驱动力归结为三条相互强化的主线:基础模型的根本性突破、机器人生态系统的硬件进步,以及劳动力短缺与风险投资双重叠加的经济驱动。

在模型层面,多模态基础模型与视觉-语言-行动(VLA)模型的出现,彻底改变了机器人的智能架构。NVIDIA Isaac GR00T、谷歌DeepMind Gemini Robotics、Physical Intelligence的π0.6模型,以及初创公司Skild AI和TorqueAGI的产品,代表着一类全新的机器人”大脑”:不再依赖针对单一任务手工编写的规则,而是通过对海量视觉、文本和动作轨迹数据的训练,实现跨任务、跨环境的泛化能力。NVIDIA机器人与边缘AI副总裁Deepu Talla在报告专访中指出,在过去12至24个月内,基础模型与仿真技术同时达到了成熟的临界点——仿真训练将原本需要数年的开发周期压缩至数小时甚至数分钟。

与此同时,机器人硬件成本正在急剧下降。报告援引数据指出,过去十年人形机器人的生产成本已从约300万美元降至约10万美元,降幅达30倍,主要动力来自执行器设计、AI推理能力和电池系统的协同进步。机器人即服务(RaaS)等新商业模式的出现,进一步降低了企业的入场门槛。5G低时延连接和厘米级无线定位技术,则为机器人在复杂工业环境中实现实时自主导航提供了底层支撑。

经济层面的压力同样不可忽视。欧洲劳动年龄人口预计到2050年将减少3500万;美国制造业目前有近50万个岗位无法填补;中国2035年前将有逾30%的人口达到65岁以上。在这一全球性的劳动力收缩大背景下,74%的受访高管将劳动力短缺列为物理AI投资的首要驱动力。2025年,机器人领域风险投资创历史新高,全年融资规模达407亿美元,占全球VC总投入的9%;仅世界模型(World Model)方向的投资就从2024年的14亿美元激增至2025年的69亿美元,Figure、1X Technologies、Apptronik、Agility Robotics等人形机器人初创公司也完成了各自历史上最大规模的融资轮。

从工具到协作者:物理AI的多维产业价值

凯捷报告以详尽的行业案例与量化数据,描绘了物理AI如何在具体产业中创造可量化的价值。

在仓储与物流领域,美国工业AI机器人公司Ultra与机器人基础模型初创企业Physical Intelligence合作,将π0.6模型部署于电商订单拣选场景——这是传统规则驱动系统因物品种类繁多和多步骤操作而长期无法自动化的难题。FedEx与Dexterity合作测试”超级类人机器人”执行卡车装载任务,机器人利用Dexterity的Foresight世界模型在毫秒内评估数百种货物摆放方案,有效解决了形状不规则包裹的高效处理问题。在建筑领域,Boston Dynamics的Spot机器人与FieldAI的现场基础模型结合部署后,实现了施工现场巡检与记录时间减少逾90%。在能源领域,澳大利亚Luminous Robotics的LUMI机器人自主完成了ENGIE 250兆瓦太阳能农场近50万块光伏板的安装作业,展示了物理AI在极端环境和气候变化条件下的运行弹性。

报告的调研数据进一步量化了高管的预期价值图谱:76%的受访高管预期物理AI带来生产率提升,70%预期成本效率改善,65%预期产品质量与精度提升;57%认为其将增强运营韧性,57%认为将改善工作场所安全,37%预期物理AI将开辟新的收入机会。60%的受访高管认为,物理AI将在过去不可能或不实际的领域——如非结构化环境、高度依赖情境判断的工作、需要自主适应的场景——实现机器人部署的新突破。67%的受访高管将其视为改变行业游戏规则的技术,64%认为它将成为本行业竞争力的关键驱动因素。

采用现状上,79%的受访组织已在不同程度上参与物理AI,其中27%已处于部署或规模化扩展阶段,65%预期在五年内实现规模化。以高科技、工业制造、汽车行业为代表的自动化密集型行业走在最前端,而公共服务、媒体娱乐、保险等历史上机器人渗透率较低的行业也已开始探索和试点。

从规模化路径到人形机器人:挑战与时间表

凯捷报告在产业前景判断上保持了明显的克制。报告明确区分了”技术可能”与”规模化就绪”之间的差距,并系统梳理了制约物理AI落地的五大深层障碍。

技术成熟度是最突出的制约。73%的受访高管将技术准备度挑战列为关键障碍,71%认为系统可靠性不足会动摇部署信心,62%指出机器人灵巧操作能力仍不足够。MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)主任Daniela Rus在报告专访中指出,当前物理AI最难克服的挑战是”长尾可靠性”——所有机器人在真实环境中可能遭遇的意外情境。在安全关键场景中,千分之一的失败率即可造成灾难性后果。另一个根本性瓶颈是数据匮乏:与语言和视觉模型可以使用海量互联网数据训练不同,物理AI需要能够准确反映几何形态、力学特性、摩擦、时序和因果关系的真实物理交互数据,而这类数据的采集成本高昂、进度缓慢、存在安全风险。

在安全、网络安全与监管层面,物理AI面临传统工业自动化从未遭遇的新挑战:机器人做出的是概率性而非确定性决策,错误可以直接转化为物理伤害。报告指出,现行大多数AI和机器人监管框架并非为自主物理行动的现实设计,少数国家已开始行动——中国于2026年3月发布了首个人形机器人及具身AI国家标准体系,涵盖整个产业链和全生命周期;欧盟AI法案与机械法规则从高风险应用和AI使能机械的角度切入规范。企业在等待监管框架成熟的同时,必须通过独立于AI层运行的确定性安全机制,主动建立安全防护边界。

在人形机器人议题上,报告的判断尤为冷静。67%的高管相信人形机器人最终将改变其行业,75%将其独特优势归因于能够在为人类设计的空间中工作。然而,规模化条件尚未就绪:78%的组织预期最终实现规模化部署,但平均时间线延伸至七年,仅有30%认为人形机器人将在三至五年内成为可用的通用工作者。技术不成熟(72%)、高成本(63%)、不明确的投资回报(62%)、训练挑战(58%)和安全顾虑(54%)是最突出的障碍。62%的高管认为公众接受度将是人形机器人普及的关键障碍——这一数字在法国高达68%,反映出社会层面的担忧并不弱于技术层面的质疑。

与此同时,中国正以截然不同的姿态推进。2025年被普遍视为中国人形机器人规模化量产的元年,逾140家国内制造商发布了300余款人形机器人型号,部署场景从实验室延伸至制造业、家政服务、医疗和养老领域。Unitree、AgiBot、UBTECH等公司正在开源数据集和基础模型,试图通过产业协作突破数据瓶颈。中国还通过高可见度的公众活动——包括2025年8月在北京举办的首届世界人形机器人运动会以及2026年春晚人形机器人舞台表演——系统建立公众对机器人的熟悉感与接受度。报告指出,在全球主要国家中,日本、韩国、中国和新加坡在物理AI战略优先级上显著领先。

报告的结论部分援引了凯捷工程物理AI负责人Marc Blanchon的论断:”物理AI不只是现实世界中的AI,而是失败不再是虚拟的地方——它变成了安全、安保与合规问题。真正的挑战不是让机器人变得聪明,而是让它们在我们无法控制的环境中足够可靠。”这一表述精准定位了物理AI在2026年的真实处境:技术前景令人振奋,但从演示到规模化部署之间,仍横亘着可靠性、安全性、数据、监管与社会接受度的多重壁垒。凯捷的建议是:不要等待完美的人形机器人,从”枯燥、肮脏、危险”的任务入手,以建立信心的方式逐步推进,同时搭建可跨任务、跨站点、跨机器人类型扩展的平台架构,为物理AI的长期竞争优势奠定基础。

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  5. 壳牌:2025 能源安全远景报告:能源与人工智能(57 页)
  6. 盖洛普 & 牛津幸福研究中心:2025 年世界幸福报告(260 页)
  7. Schwab :2025 未来共生:以集体社会创新破解重大社会挑战研究报告(36 页)
  8. IMD:2024 年全球数字竞争力排名报告:跨越数字鸿沟人才培养与数字法治是关键(214 页)
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  12. NAVEX Global:2024 年十大风险与合规趋势报告(42 页)
  13. 《具身物理交互在机器人 – 机器人及机器人 – 人协作中的应用》122 页
  14. 2025 – 2035 年人形机器人发展趋势报告 53 页
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  16. 【AAAI2025 教程】基础模型与具身智能体的交汇,350 页 ppt
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  18. 谷歌:2024 人工智能短跑选手(AI Sprinters):捕捉新兴市场 AI 经济机遇报告(39 页)
  19. 【斯坦福博士论文】构建类人化具身智能体:从人类行为中学习
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  22. 罗兰贝格:2024 人形机器人的崛起:从科幻到现实:如何参与潜在变革研究报告(11 页)
  23. 兰德公司:2025 从研究到现实:NHS 的研究和创新是实现十年计划的关键报告(209 页)
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  26. 麦肯锡:人工智能现状,组织如何重塑自身以获取价值
  27. 威立(Wiley):2025 全球科研人员人工智能研究报告(38 页)
  28. 牛津经济研究院:2025 TikTok 对美国就业的量化影响研究报告:470 万岗位(14 页)
  29. 国际能源署(IEA):能效 2024 研究报告(127 页)
  30. Workday :2025 发挥人类潜能:人工智能(AI)技能革命研究报告(20 页)
  31. CertiK:Hack3D:2024 年 Web3.0 安全报告(28 页)
  32. 世界经济论坛:工业制造中的前沿技术:人工智能代理的崛起》报告
  33. 迈向推理时代:大型语言模型的长链推理研究综述
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  39. 《强化学习自我博弈方法在兵棋推演分析与开发中的应用》最新 132 页
  40. 《面向科学发现的智能体人工智能:进展、挑战与未来方向综述》
  41. 全国机器人标准化技术委员会:人形机器人标准化白皮书(2024 版)(96 页)
  42. 美国国家科学委员会(NSB):2024 年研究与发展 – 美国趋势及国际比较(51 页)
  43. 艾昆纬(IQVIA):2025 骨科手术机器人技术的崛起白皮书:创新及未来方向(17 页)
  44. NPL&Beauhurst:2025 英国量子产业洞察报告:私人和公共投资的作用(25 页)
  45. IEA PVPS:2024 光伏系统经济与技术关键绩效指标(KPI)使用最佳实践指南(65 页)
  46. AGI 智能时代:2025 让 DeepSeek 更有趣更有深度的思考研究分析报告(24 页)
  47. 2025 军事领域人工智能应用场景、国内外军事人工智能发展现状及未来趋势分析报告(37 页)
  48. 华为:2025 鸿蒙生态应用开发白皮书(133 页
  49. 《超级智能战略研究报告》
  50. 中美技术差距分析报告 2025
  51. 欧洲量子产业联盟(QuIC):2024 年全球量子技术专利态势分析白皮书(34 页)
  52. 美国能源部:2021 超级高铁技术(Hyperloop)对电网和交通能源的影响研究报告(60 页)
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  62. 奥雅纳:2024 塑造超级高铁(Hyperloop)的未来:监管如何推动发展与创新研究报告(28 页)
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  68. 150 页!《DeepSeek 大模型生态报告》
  69. 军事人工智能行业研究报告:技术奇点驱动应用加速智能化重塑现代战争形态 – 250309(40 页)
  70. 真格基金:2024 美国独角兽观察报告(56 页)
  71. 璞跃(Plug and Play):2025 未来商业研究报告:六大趋势分析(67 页)
  72. 国际电工委员会(IEC):2025 智能水电技术与市场展望报告(90 页)
  73. RWS:2025 智驭 AI 冲击波:人机协作的未来研究报告(39 页)
  74. 国际电工委员会(IEC):2025 智能水电技术与市场展望报告(90 页)
  75. RWS:2025 智驭 AI 冲击波:人机协作的未来研究报告(39 页)
  76. 未来今日研究所 2025 年科技趋势报告第 18 版 1000 页
  77. 模拟真实世界:多模态生成模型的统一综述
  78. 中国信息协会低空经济分会:低空经济发展报告(2024 – 2025)(117 页)
  79. 浙江大学:2025 语言解码双生花:人类经验与 AI 算法的镜像之旅(42 页)
  80. 人形机器人行业:由 “外” 到 “内” 智能革命 – 250306(51 页)
  81. 大成:2025 年全球人工智能趋势报告:关键法律问题(28 页)
  82. 北京大学:2025 年 DeepSeek 原理和落地应用报告(57 页)
  83. 欧盟委员会 人工智能与未来工作研究报告
  84. 加州大学伯克利分校:面向科学发现的多模态基础模型:在化学、材料和生物学中的应用
  85. 电子行业:从柔性传感到人形机器人触觉革命 – 250226(35 页)
  86. RT 轨道交通:2024 年中国城市轨道交通市场数据报告(188 页)
  87. FastMoss:2024 年度 TikTok 生态发展白皮书(122 页)
  88. Check Point:2025 年网络安全报告 – 主要威胁、新兴趋势和 CISO 建议(57 页)
  89. 【AAAI2025 教程】评估大型语言模型:挑战与方法,199 页 ppt
  90. 《21 世纪美国的主导地位:核聚变》最新报告
  91. 沃尔特基金会(Volta Foundation):2024 年全球电池行业年度报告(518 页)
  92. 斯坦福:2025 斯坦福新兴技术评论:十项关键技术及其政策影响分析报告(191 页)
  93. 国际科学理事会:2025 为人工智能做好国家研究生态系统的准备 – 2025 年战略与进展报告(英文版)(118 页)
  94. 光子盒:2025 全球量子计算产业发展展望报告(184 页)
  95. 奥纬论坛:2025 塑造未来的城市研究报告:全球 1500 个城市的商业吸引力指数排名(124 页)
  96. Future Matters:2024 新兴技术与经济韧性:日本未来发展路径前瞻报告(17 页)
  97. 《人类与人工智能协作的科学与艺术》284 页博士论文
  98. 《论多智能体决策的复杂性:从博弈学习到部分监控》115 页
  99. 《2025 年技术展望》56 页 slides
  100. 大语言模型在多智能体自动驾驶系统中的应用:近期进展综述
  101. 【牛津大学博士论文】不确定性量化与因果考量在非策略决策制定中的应用
  102. 皮尤研究中心:2024 美国民众对气候变化及应对政策的态度调研报告:气候政策对美国经济影响的多元观点审视(28 页)
  103. 空间计算行业深度:发展趋势、关键技术、行业应用及相关公司深度梳理 – 250224(33 页)
  104. Gartner:2025 网络安全中的 AI:明确战略方向研究报告(16 页)
  105. 北京大学:2025 年 DeepSeek 系列报告 – 提示词工程和落地场景(86 页)
  106. 北京大学:2025 年 DeepSeek 系列报告 – DeepSeek 与 AIGC 应用(99 页)
  107. CIC 工信安全:2024 全球人工智能立法的主要模式、各国实践及发展趋势研究报告(42 页)
  108. 中科闻歌:2025 年人工智能技术发展与应用探索报告(61 页)
  109. AGI 智能时代:2025 年 Grok – 3 大模型:技术突破与未来展望报告(28 页)

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