成都余行专利代理事务所·硬科技专利分析系列
板块三:行业趋势——人形机器人仿生技术路线图(4/6)
从特斯拉到Figure到小米:全球人形机器人仿生专利竞赛格局
——绘制主要玩家的技术路线与专利策略对比图谱
导语
如果说2023年是人形机器人的“概念元年”,那么2026年就是“竞赛元年”。
特斯拉Optimus开始小批量试产,Figure AI获得巨额融资并与宝马达成合作,小米CyberOne升级二代,宇树科技H1人形机器人实现商业化交付,优必选Walker系列进入工厂实测,智元机器人携“远征”系列亮相……全球人形机器人赛道上,玩家越来越多、动作越来越快。
但真正决定胜负的,不只是一台样机的炫酷演示,而是专利背后的技术壁垒。
特斯拉在仿生关节领域布局了至少2件核心专利家族、5件灵巧手专利、覆盖美/PCT/中三地;Figure AI在仿生驱动方面申请了多件布局专利;宇树科技累计申请专利262件,其中人形机器人相关专利持续增加;小米、优必选、智元机器人也在加速追赶。
谁能率先在核心部位(膝关节、灵巧手、足踝)构建“专利围墙”,谁就能在量产竞赛中占据主动。
成都余行专利代理事务所为您绘制全球主要人形机器人企业的仿生专利竞赛格局图谱,帮全国硬科技企业看清竞争态势、找到自身的布局坐标。
一、全球主要玩家仿生专利布局总览
1.1 各企业仿生相关专利数据概览
基于2026年9月前的公开数据:
| 企业 | 仿生关节相关专利(估算) | 仿生灵巧手相关专利 | PCT/海外布局 | 核心仿生技术方向 |
|---|---|---|---|---|
| 特斯拉 | 8-12件 | 5件(家族) | ✅ 美/PCT/中/欧/日/韩 | 四连杆膝关节、臂手一体、非中心布线 |
| Figure AI | 5-8件 | 3-5件 | ✅ 美/PCT | 仿生驱动模块、柔顺控制 |
| 宇树科技 | 10-15件 | 5-8件 | ⚠️ 少量PCT | 四足仿生运动、人形关节(追赶中) |
| 小米 | 5-10件 | 3-5件 | ⚠️ 少量PCT | 仿生关节控制、手部抓握 |
| 优必选 | 8-12件 | 8-10件 | ⚠️ 少量PCT | 伺服驱动、仿生步态 |
| 智元机器人 | 5-8件 | 3-5件 | ⚠️ 少量PCT | 具身智能+仿生结构融合 |
| 波士顿动力 | 5-8件 | — | ✅ 美/欧 | 液压驱动、动态平衡 |
| 1X Technologies | 3-5件 | 3-5件 | ✅ 美/欧 | 仿生柔性驱动 |
1.2 各企业的技术路线定位
| 企业 | 仿生哲学 | 关节技术路线 | 手部技术路线 | 整体策略定位 |
|---|---|---|---|---|
| 特斯拉 | 纯仿生(工程优化) | 四连杆+行星滚柱丝杠 | 臂手一体+腱绳驱动 | 全栈自研+极致降本 |
| Figure AI | 仿生为主 | 仿生模块化关节 | 未完全公开 | 快速迭代+绑定头部客户 |
| 宇树科技 | 从四足延伸 | 四足经验迁移 | 追赶中 | 以四足养人形 |
| 小米 | 仿生+AI融合 | 仿生控制算法优先 | 触觉传感 | 生态链整合 |
| 优必选 | 工业仿生 | 伺服驱动+仿生步态 | 工业抓握 | 工业场景优先落地 |
| 智元 | 仿生+具身智能 | 具身模型+结构协同 | 未完全公开 | AI定义机器人 |
| 波士顿动力 | 仿人为主 | 液压驱动 | —(非核心) | 极致性能展示 |
二、各企业专利布局深度分析
2.1 特斯拉——遥遥领先的“系统级布局”
核心专利资产:
- 膝关节:US20260097493A1(四连杆)+ WO2024073135A1(行星滚柱丝杠)
- 灵巧手:5件同日提交的专利家族
- 地域覆盖:美国+PCT+中国+欧洲+日本+韩国
布局特点:
- 同一技术问题(关节驱动)布局多个技术路线(四连杆、丝杠)
- 同一技术系统(灵巧手)布局多件协同专利(驱动/控制/传感/布线/散热)
- 同一发明构思(仿生设计)布局全球主要市场
关键启示:系统级、家族化、全球化——三者缺一不可。
2.2 Figure AI——“快公司”的模块化布局
核心专利资产:
- 仿生驱动模块:多件美国申请
- 柔顺控制算法:多件方法专利
- 地域覆盖:以美国为主,少量PCT
布局特点:
- 模块化思维:将关节作为一个独立模块进行专利保护,便于技术授权和合作
- 场景驱动:重点关注与宝马等车企合作的工业场景专利
- 速度优先:在专利质量和数量之间倾向于快速积累数量
关键启示:即使做不到“系统级”,也要在“核心模块”做到“全面覆盖”。
2.3 宇树科技——从四足到人形的“迁移布局”
核心专利资产:
- 累计262件(全领域),人形相关约20-30件
- 四足机器人的运动控制专利可迁移至人形
- 地域:中国为主,PCT少量
布局特点:
- 技术迁移策略:四足机器人的运动控制、平衡算法专利天然适用于人形
- 务实优先:重点保护中国国内市场,海外布局逐步推进
- 成本敏感:专利以实用新型+发明混搭,控制成本
关键启示:技术路线的相关专利可以跨界迁移,关注“可迁移性”。
2.4 小米——生态整合的“防守型布局”
核心专利资产:
- CyberOne系列相关专利
- 仿生控制算法、触觉传感相关申请
- 地域:中国为主
布局特点:
- 防守优先:重点保护与现有产品直接相关的技术,防御性专利较多
- 算法侧重:相对于纯机械仿生,小米在控制算法层面的专利较多
- 生态协同:部分专利可与小米的智能家居、手机业务协同
关键启示:专利布局要与企业的整体生态战略协同,而非孤立的技术保护。
2.5 优必选——工业场景驱动的“务实布局”
核心专利资产:
- 伺服驱动系统相关专利
- 仿生步态规划相关专利
- 工业抓握相关专利
布局特点:
- 场景驱动:重点布局工业场景直接相关的技术
- 伺服技术积累:从核心零部件(伺服电机)开始专利积累
- 先发优势:较早进入人形机器人领域,有先发专利积累
关键启示:以“场景”为导向的专利布局,比“技术”为导向的布局更容易实现商业转化。
2.6 智元机器人——AI驱动的“差异化布局”
核心专利资产:
- 具身智能模型相关专利
- 仿生结构与AI模型融合相关申请
- 智元已申请多项核心算法专利
布局特点:
- AI+仿生融合:专利重点覆盖“AI模型如何控制仿生结构”
- 差异化竞争:避开纯机械仿生专利的密集区,选择AI-结构交叉领域
- 快速追赶:在较短时间内完成了基础专利框架的搭建
关键启示:如果机械仿生领域已被头部企业大量布局,可以考虑“AI+仿生”的交叉领域进行差异化布局。
三、各企业仿生专利策略对比总结
3.1 仿生专利布局的“三种模式”
| 模式 | 代表企业 | 核心特征 | 适用条件 |
|---|---|---|---|
| 模式A:系统布局型 | 特斯拉 | 多技术路线+多件协同+多地域 | 资源充裕、技术领先 |
| 模式B:模块布局型 | Figure AI、1X | 聚焦核心模块、快速积累 | 快速迭代、聚焦特定场景 |
| 模式C:防守布局型 | 小米、优必选 | 围绕产品、场景驱动、混搭类型 | 控制成本、逐步积累 |
3.2 各企业的“专利空白区”分析
| 企业 | 当前优势领域 | 专利空白/薄弱领域 | 潜在风险 |
|---|---|---|---|
| 特斯拉 | 膝关节仿生、灵巧手 | 足踝仿生、脊柱仿生(未完全公开) | 足踝若有突破,可形成新的壁垒 |
| 宇树科技 | 四足运动控制 | 灵巧手、精密传动 | 手部是短板,需加速布局 |
| 小米 | 算法控制 | 机械结构仿生 | 机械类专利不足,易受制于人 |
| 优必选 | 伺服驱动、工业场景 | 仿生结构设计 | 核心仿生结构专利布局不足 |
四、给全国企业的核心启示
启示一:明确自己的“布局模式”,不盲目模仿
特斯拉的系统布局模式需要大量资源,不适合初创企业和中小企业。建议根据自身资源状况选择合适的模式:
| 企业阶段 | 推荐模式 | 布局重点 |
|---|---|---|
| 初创期(0-2年) | 防守布局型 | 围绕核心产品申请2-3件核心专利,快速建立基础保护 |
| 成长期(2-5年) | 模块布局型 | 聚焦核心模块,构建3-5件协同专利组合 |
| 成熟期(5年以上) | 系统布局型 | 多技术路线+多件协同+多地域布局 |
启示二:关注“跨界迁移”的专利机会
宇树科技从四足机器人向人形机器人迁移专利的策略启示我们:很多技术方案的专利保护范围并不局限于特定机器人形态——如果你的企业曾在其他领域(如工业机械臂、外骨骼、无人机等)积累过专利,可以重新审视它们是否可以“跨界迁移”到人形机器人领域。
启示三:中国的“仿生专利竞赛”刚刚开始
虽然特斯拉在仿生关节领域领先,但中国企业在仿生领域的专利积累仍处于早期阶段——这意味着巨大的布局空间。建议中国企业在以下方向加快布局:
| 布局方向 | 理由 |
|---|---|
| 足踝仿生 | 特斯拉尚未完全公开,存在先发机会 |
| 仿生脊柱 | 目前全球布局极少,是真正的“蓝海” |
| 仿生-算法融合 | 智元机器人正在证明这个方向的差异化价值 |
| 腱绳材料与工艺 | 与灵巧手强相关,中国企业有材料优势 |
结语
从特斯拉到Figure到小米到宇树——全球人形机器人仿生专利竞赛的格局正在形成。
特斯拉在系统布局上遥遥领先,但并未完成对所有技术方向的覆盖;Figure AI在模块化仿生驱动上快速追赶;中国企业各有特色,正在从“跟跑”走向“并跑”。
这场竞赛的关键不在于“谁申请得早”,而在于“谁布局得巧”——在正确的时间、用正确的策略、覆盖正确的技术方向。
对于全国的人形机器人企业而言,理解了这张竞争格局图,就能在仿生专利竞赛中找到自己的位置和方向:知道自己在哪里、对手在哪里、机会在哪里。
成都余行专利代理事务所位于成都高新区益州大道北段777号中航国际交流中心A座602。我们以“专利零件”分析方法为核心工具,帮助全国硬科技企业绘制竞争格局图谱、制定差异化专利策略。如果您希望为自己的企业进行一次仿生专利竞争力评估,欢迎联系我们。
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板块三第5篇(系列第17篇) :《2026人形机器人仿生技术十大趋势预测》
我们将基于2026年的专利公开数据、行业融资动态和技术演进规律,预测未来3-5年人形机器人仿生技术的十大演进趋势。敬请期待。
本文基于2026年9月前各企业已公开的专利数据和企业公开信息撰写,专利数量为估算值,仅供参考。如需企业专利竞争力评估咨询,欢迎来电。


