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稳居关注C位,人形机器人赛道正扬帆起航

编辑 | 于斌

出品 | 潮起网「于见专栏」

8月18日至21日,在北京亦创国际会展中心举办了2022世界机器人大会,在展会上的500多件先进技术机器人产品中,人形机器人产品是此次大会的人气与流量明星,相关产品与技术的发展方向亦是备受各方关注。

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从0到1,行业仍处于积累的过程中

在工业、农业、医疗、物流等诸多行业与领域,各种类型的机器人正发挥着日益突出的重要作用,目前工业机器人已在60个行业大类、168个行业种类中得到了广泛应用,并且已经形成了丰富的机器人+各种应用场景的组合。

如元化智能、直观复兴、天智航等品牌推出的微创手术机器人,清华大学、无锡百泰克生物技术公司、清春富智(苏州)高新技术公司联合推出的快速核酸采集检测机器人等等。

在家居方面,已出现了越来越多的扫地机器人,以后还会有炒菜机器人、陪伴机器人等产品陆续走入千家万户,不少人也在期待未来有类似于科幻片中的人形机器人也能进入家庭之中,当然这也是众多业内企业的努力方向。

顾名思义,人形机器人模仿的是我们人类的外貌外形与各种行为,因此它主要包括AI系统、人工视觉、传感器、行动器等关键技术,它们分别对应的是一个人的大脑、眼睛、感觉、四肢等器官或功能。

我们可以认为,研发制造人形机器人其实是一个连接人与各种科技生态的复杂过程,因为有着更贴近人类的外表、气质与行为方式,所以未来人形机器人在家庭服务、老人陪伴、政务服务、迎宾引导、企业前台等领域都拥有广阔的应用前景。

「于见专栏」认为,相比以机械能力见长的工业机器人,人形机器人还需要尽可能模仿人在各种场景或环境下,从感知认知到决定执行这样一个复杂的过程,因此人形机器人的技术集成度更高,其未来的应用场景必然也会更加广泛。

加之整个行业都仍处于由量变到质变的积累过程中,仍有许多基础性的软硬件问题需要突破,市面上现有的产品距离大规模商业化应用还有距离,同时人形机器人产业还缺乏相对成熟的应用场景。

总体来说,行业仍处于相对早期的发展阶段,但从长远来看,摆在从业者面前的仍然是一片非常广阔的蓝海市场,人形机器人未来的发展前景值得期待,马斯克就说Optimus机器人将会比汽车更有价值。

Marketsandmarkets的预测指出,从今年到2027年,全球人形机器人的市场规模将由15亿美元提升到173亿美元,民生证券也预计,到2025年,该领域的市场规模将达到630亿元,到2030年,将达到3720亿元。

现在的人形机器人已经神似真人,它们在头、腰、腿、手臂等关节上也显得更加灵活自如,在举手投足、一颦一笑上也越来越接近人类。

在机器人大会的展台上,北京理工大学智能机器人高精尖创新中心推出的汇童第七代高动态仿人机器人,就现场为观众表演了走、跑、跳等较为精细的动作,据介绍,这款机器人产品可以实现最大跳跃高度0.5米、跳跃距离1米,还能以每小时6公里的最高速度奔跑。

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后来者居上,小米出人意料地抢了先手

今年6月,马斯克在推特上表示,特斯拉的人形机器人Tesla Bot改名为擎天柱(Optimus),为了配合人形机器人的发布,马斯克宣布将今年的特斯拉AI日推迟到9月底举行。

但估计马斯克自己也没有想到的是,在小米秋季新品发布会上,小米推出了公司的首款全尺寸人形机器人铁大(CyberOne),它的身高是177厘米,体重为52公斤,从铁大各方面的表现来看,其综合性能表现还算不错。

它可以单手握持1.5公斤重物,在运动平衡性方面,铁大可通过机械关节模组和全身控制算法来完成运动过程中的姿态平衡,它的动力充沛,如髋关节主要电机瞬时峰值扭矩可达300Nm。

在智能感应方面,它通过听觉传感器、Mi-Sense深度视觉模组、AI视觉及音频算法等软硬件,可实现表情识别、情绪感知、对现实世界的空间感知以及三维虛拟重建能力。

其音频算法可以分辨85种环境语义和45种人类语义情绪,在仿真度方面,铁大支持最高21个自由度,它可以模仿人类的很多动作,并且动作响应时间达到了0.5毫秒的级别。

铁大是继去年仿生四足机器人Cyberdog之后,小米推出的第二款机器人,它的面世如同平地一声惊雷,在社交平台上引起了人们的关注和讨论,对小米而言,它可以说是一款里程碑式的产品。

一则这款产品运用了小米的自研技术,汇聚融合了公司技术体系内的各种最新研发成果,彰显了企业的技术实力,二则这是一款极具创新意义的产品,是小米对未来科技生态的一次大胆探索与尝试。

我们不难想象,后续必然会有铁大2号、铁大3号、铁大n号产品的推出,直至人形机器人产品真正走入千家万户,在发布会上。

雷军展示了一段铁大学习行走的视频,从最初的走一步跌一跤,到渐渐能走上两、三步,再到最后的越走越远,这段视频也正是人形机器人曲折成长历程的真实写照。

虽然被小米出人意料地抢了先手,但按照马斯克贯常的行事风格,特斯拉的擎天柱之路必然会继续向前推进,也许再过几年,擎天柱就将会发展成为下一个特斯拉,毕竟从某种程度来看,未来汽车的自动驾驶能力也是建立在人工智能的技术之上。

在这点上,人形机器人和自动驾驶汽车很相似,事实上擎天柱也可以说是特斯拉汽车人工智能技术的另一个载体,后者使用的超级计算机系统Dojo和AI训练芯片D1,也将迁移到擎天柱身上。

这也许就是马斯克的目标,要成为全球知名的机器人高科技公司,而不仅仅是一家电动汽车制造商,按照这个方向发展下去,也许再过几十年,我们就能看到《变形金刚》在现实世界中出现了。

企业加紧布局,成本是制约商业化的关键

广阔的发展前景已经吸引了众多科技公司在人形机器人产业的各供应链环节着手布局,国内企业中从事人形机器人研发最早的是优必选,早在2016年公司就推出了WALKER人形机器人,它在春晚和去年世博会中国馆上都有登台亮相。

总的来说,在供应链的上游环节,尤其是在动力系统、编解码器、AI设备等关键部件方面,国内企业还有不小的差距,令人欣慰的是,这种差距正在不断缩小。

比如伺服器,睿工业的数据显示,去年国内产品的占比为42%,首次超过了日韩厂商,其中汇川技术的销售额从2018年6.2%提升到今年一季度的16.6%。还有如减速器,日本的纳博特斯克和哈默纳科占有绝对的优势,但国内企业绿的谐波去年在谐波减速器这方面的市场占比已提升到25%,增加了4个百分点。

未来借助价格及服务优势,国内企业在人形机器人上游供应链环节必然会有一番大作为,相关产业也有希望在较短的时间内达到国际一流水平。

在设备组装与系统集成方面,国内与国外的水平实力相当,如达闼科技的智能柔性执行器SCA2.0中就集成了通信、传感、动力等多种标准化和模块化功能,在其基础上搭建而成的人形机器人,可以完成不同类型的服务需求,在易于规模化生产的同时,也较好地解决了制造成本偏高的问题。

「于见专栏」认为,未来制约人形机器人大规模商业化应用的不是技术,而是研发、制造与使用成本,由于人形机器人结构复杂,性能控制要求高,因此其制造成本不菲,而高昂的成本始终会掣肘行业的发展。

如波士顿动力一台Atlas的价值高达200万美金左右,迄今为止面部表情最接近人类的机器人Ameca的成本超过了13.3万美元,每台铁大(CyberOne)的成本也在60万到70万元之间。

价格偏高会令绝大多数家庭望而却步,并且机器人使用起来能耗较大,后续的维修保养费用也会是一笔不小的支出,因此如果不能实现大规模的量产,那么机器人的成本与售价就始终无法降到一个合适的区间。

这样反过来又会影响人们的购买积极性与产品的普及率,产品最终也只能是叫好不叫座、有价无市,而降低制造与使用成本将会是一个较长时间的、循序渐进的过程。

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结语

毫无疑问,人形机器人最终一定会走入寻常百姓家,这只是一个时间长短的问题,未来几年,机器人产业将迎来一个升级换代的重要机遇期,同时人形机器人正逐渐成长为21世纪的前沿科技和又一个颇具活力的赛道。

影视剧中的美好愿景终有一天会变成栩栩如生的现实,随着人工智能技术的逐渐进步,人形机器人也会成为人类历史上又一个伟大的工业奇迹。


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