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作者 |??徐珊，編輯?|??云鵬
走路怪怪的人形機(jī)器人有用嗎？搞定這三大難題，就能進(jìn)千家萬(wàn)戶。
2024年1月17日，AI研究實(shí)驗(yàn)室Midjourney創(chuàng)始人大衛(wèi)·霍爾茨（David Holz）在社交媒體X中一篇帖子寫道：“我們有理由期待，到2040年，地球上將有10億個(gè)人形機(jī)器人。到2060年，世界上將會(huì)有1000億人形機(jī)器人。”這句話正透露出人形機(jī)器人的新時(shí)代，正在到來(lái)。
2024年開年，科技賽道最熱門的除了AI大模型，還有人形機(jī)器人。如今市場(chǎng)上的人形機(jī)器人，不再是早期實(shí)驗(yàn)室里笨手笨腳、花式翻車的人形機(jī)器人原型機(jī)，而是經(jīng)過不斷打磨的人形機(jī)器人完成品，已經(jīng)開始在物流工廠、質(zhì)檢現(xiàn)場(chǎng)，展示其多樣化的能力和應(yīng)用。像是美國(guó)人形機(jī)器人創(chuàng)企Figure，在2024年一開年，就早早地安排自家機(jī)器人Figure 01去汽車巨頭寶馬的美國(guó)制造工廠“上班打工”。
同時(shí)，馬斯克的擎天柱機(jī)器人也不甘落后，開年就秀起了自家人形機(jī)器人的家務(wù)能力——可以在30s內(nèi)疊衣服。但隨后馬斯克也坦然回應(yīng)到現(xiàn)在人形機(jī)器人還不能完全自主疊衣服。
我們可以看到國(guó)內(nèi)外的人形機(jī)器人創(chuàng)企在探索人形機(jī)器人的發(fā)展上涌現(xiàn)出無(wú)限活力。一方面，各大機(jī)器人創(chuàng)企開始加快布局人形機(jī)器人，近兩年來(lái)，不少新秀創(chuàng)企先后推出自己的首臺(tái)人形機(jī)器人，產(chǎn)業(yè)賽道越來(lái)越熱鬧。另一方面，人形機(jī)器人的制造成本開始下探，人形機(jī)器人的制造成本也不再動(dòng)輒上百萬(wàn)，成本正也逐漸向人民幣20萬(wàn)元甚至更低靠攏，幾乎是此前的三分之一，這也為人形機(jī)器人的商業(yè)化落地帶來(lái)了更多的可能性。在企業(yè)狂奔之際，國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策又送來(lái)一股東風(fēng)。就在2023年下半年，工業(yè)和信息化部印發(fā)《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》，提及要打造人形機(jī)器人“大腦”和“小腦”、突破“肢體”關(guān)鍵技術(shù)、健全技術(shù)創(chuàng)新體系。
各地地方也及時(shí)響應(yīng)，加快了在人形機(jī)器人方向的政策布局。北京機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展設(shè)立了100億元投資基金；上海將布局智能機(jī)器人創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)“大模型+人形機(jī)器人”協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)；深圳則是借助《深圳市加快推動(dòng)人工智能高質(zhì)量發(fā)展高水平應(yīng)用行動(dòng)方案（2023—2024年）》，表明其近期對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的高度關(guān)注與支持。人形機(jī)器人在2024繼續(xù)成為最火的硬科技賽道，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新也涌現(xiàn)出無(wú)限可能，繁榮之下，人形機(jī)器人也不得不面對(duì)商業(yè)化的困境。2024年，人形機(jī)器人賽道將會(huì)迎來(lái)哪些技術(shù)變革？距離人人都能買起機(jī)器人的時(shí)代還有多遠(yuǎn)？熱門玩家們又是否會(huì)在這一年發(fā)生洗牌，有人在商業(yè)化上上岸，有人出局？這些問題將決定人形機(jī)器人賽道的走向和玩家們的生存，在深度走訪對(duì)話多位業(yè)內(nèi)人士后我們發(fā)現(xiàn)，決勝焦點(diǎn)集中在這三個(gè)關(guān)鍵：制造成本的持續(xù)降低、應(yīng)用場(chǎng)景的開拓、以及用什么樣的算力來(lái)驅(qū)動(dòng)人形機(jī)器人的大腦。為什么這三點(diǎn)如此重要，各路玩家又身手如何，勝算有多少呢？答案已有端倪。
01.怎么把價(jià)格打下來(lái)？“關(guān)節(jié)部件”成本最關(guān)鍵
究竟什么樣的價(jià)格可以在當(dāng)前人形機(jī)器人階段稱得上“成本足夠低”？如果這個(gè)問題放在一年前，答案或許是70萬(wàn)。小米CEO以及創(chuàng)始人雷軍曾公開表明，目前人形機(jī)器人的成本每臺(tái)大概六、七十萬(wàn)元，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。杭州機(jī)器人創(chuàng)企宇樹科技也曾在社交媒體上提及人形機(jī)器人H1造價(jià)大約在人民幣65萬(wàn)元左右。在當(dāng)時(shí)，這幾乎已經(jīng)是最低價(jià)。但事情發(fā)展到2024年，一切似乎有了新的轉(zhuǎn)機(jī)。機(jī)器人賽道玩家們對(duì)人形機(jī)器人的“制造成本低”幾乎給出了一致的價(jià)格區(qū)間：人民幣15萬(wàn)元至20萬(wàn)元左右。當(dāng)然，這并非最后的售價(jià)區(qū)間，而是機(jī)器人玩家們給自己定下的一個(gè)小目標(biāo)。近期，機(jī)器人創(chuàng)企開普勒機(jī)器人提及計(jì)劃將人形機(jī)器人計(jì)劃將價(jià)格控制約為2-3萬(wàn)美元（折合人民幣14-21萬(wàn)元）左右。機(jī)器人創(chuàng)企智元機(jī)器人預(yù)估未來(lái)其首款人形機(jī)器人遠(yuǎn)征A1的制造成本將會(huì)被控制在20萬(wàn)元以內(nèi)，明星企業(yè)特斯拉“擎天柱”人形機(jī)器人成本預(yù)計(jì)在2萬(wàn)美元（約合人民幣14萬(wàn)元）左右。
從人民幣七十萬(wàn)元到二十萬(wàn)元，想要節(jié)省下至少50萬(wàn)元的成本，屬實(shí)考驗(yàn)各大機(jī)器人玩家們的“算賬能力”。那到底是什么讓人形機(jī)器人的造價(jià)高達(dá)百萬(wàn)級(jí)？一位從事機(jī)器人研究的產(chǎn)業(yè)人士分析到堆起人形機(jī)器人百萬(wàn)造價(jià)的，最主要的是硬件高昂的零部件成本。像是高性能控制器，以及高性能電機(jī)驅(qū)動(dòng)等零部件，幾乎每一個(gè)價(jià)格都高達(dá)上萬(wàn)元。其中，要是部分零部件需要國(guó)外進(jìn)口，甚至是專項(xiàng)定制，其單個(gè)制造成本將會(huì)再次翻倍增長(zhǎng)。
零部件都在十幾個(gè)到幾十個(gè)，累積下來(lái)，人形機(jī)器人的硬件造價(jià)不菲。想要降低人形機(jī)器人的制造成本，當(dāng)然免不了從這些高昂的零部件入手。優(yōu)必選CTO熊友軍告訴智東西近年來(lái)，他們嘗試在保持性能不變的前提下，嘗試性對(duì)機(jī)器人動(dòng)力系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器、減速器、靈巧手、傳感器等進(jìn)行了國(guó)產(chǎn)化替代、更換供應(yīng)商等策略，并且還對(duì)一些結(jié)構(gòu)件改進(jìn)了其設(shè)計(jì)和加工方式，有效降低了硬件成本。他覺得隨著國(guó)內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品水平提高以及大批新玩家的加入，導(dǎo)致部分關(guān)鍵零部件的出貨量有所提升，成本一定會(huì)有下降空間。那到底能夠省下多少呢？對(duì)整體的成本預(yù)估，熊友軍和我們算了一筆帳，認(rèn)為2025年人形機(jī)器人的成本將會(huì)降到目前的一半?！叭诵螜C(jī)器人的成本可以在動(dòng)力系統(tǒng)方面節(jié)省50%，算力系統(tǒng)方面節(jié)省15%至25%，結(jié)構(gòu)及外觀節(jié)省40%甚至更多?！闭w看來(lái)，想要降低人形機(jī)器人的成本主要來(lái)自兩大方面：一是批量生產(chǎn)的人形機(jī)器人增多，導(dǎo)致單個(gè)機(jī)器人的生產(chǎn)成本降低。二是通過自研關(guān)節(jié)、驅(qū)動(dòng)器、減速器等關(guān)鍵零部件，降低海外采購(gòu)的成本。
02.從會(huì)走到能干活：由兩大關(guān)鍵系統(tǒng)決定
除了成本問題，如何讓人形機(jī)器人發(fā)揮更多作用，讓市場(chǎng)、投資者、客戶能夠看得到其商用價(jià)值，也是當(dāng)前企業(yè)急需解決的問題之一。這和人形機(jī)器人的智慧大腦——系統(tǒng)息息相關(guān)。
1、步態(tài)算法系統(tǒng)：適應(yīng)更多場(chǎng)地情況，先從地形感知能力為突破
首先是行走，盡管人形機(jī)器人領(lǐng)域從來(lái)不缺人形機(jī)器人跑酷、炒菜、剪紙等各類大秀花活的短視頻演示，但我們也可以發(fā)現(xiàn)這些人形及其多數(shù)在平地進(jìn)行，或者專門的場(chǎng)地上進(jìn)行操作，很難適應(yīng)更多的生活場(chǎng)景或者工廠環(huán)境。大多數(shù)的人形機(jī)器人來(lái)說，仍不能在多樣化的環(huán)境中，控制好自己上樓、下樓以及保持平衡不摔倒等步態(tài)規(guī)劃。
現(xiàn)階段人形機(jī)器人在可靠性、移動(dòng)速度、操作精度、續(xù)航時(shí)間和人機(jī)協(xié)同等方面仍存在一些不足，只能在一些特定的場(chǎng)景和工序中進(jìn)行工作。多數(shù)人形機(jī)器人幾乎只能在平地上行走，并且對(duì)周圍光線、人員干擾的要求都較高。
一位人形機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)業(yè)專家提到人形機(jī)器人的地形泛化能力和操作泛化能力是核心需要解決的問題。想要人形機(jī)器人如機(jī)器狗一般，能夠能蹦會(huì)跳，這或許還需要一段長(zhǎng)時(shí)間距離。對(duì)步態(tài)規(guī)劃這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人創(chuàng)企逐際動(dòng)力近期有所突破。該公司為人形機(jī)器人提供了全地形移動(dòng)能力和通用操作能力，通過實(shí)時(shí)地形感知?jiǎng)討B(tài)，讓人形機(jī)器人能夠順利、平穩(wěn)的上下樓梯。
2、算法協(xié)同系統(tǒng)：信息輸入技術(shù)多樣化，AI提高信息處理效率
除了人形機(jī)器人的步態(tài)算法有待突破以外，人形機(jī)器人身上多算法協(xié)同能力也有待提升。比如說，人形機(jī)器人的“眼睛”所代表的視覺處理系統(tǒng)，“大腦”所代表的決策系統(tǒng)以及“雙手”的執(zhí)行系統(tǒng)。如何讓不同控制系統(tǒng)更流暢、數(shù)據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)效率更高，仍會(huì)是企業(yè)面臨新痛點(diǎn)。
想要解決這一點(diǎn)，離不開最新的創(chuàng)新技術(shù)和最熱的AI大模型。我們看到不少電子皮膚技術(shù)、算法3D視覺識(shí)別技術(shù)以及柔順控制技術(shù)，和最近大熱的AI大模型技術(shù)相結(jié)合，正在信息輸入端，改善數(shù)據(jù)的信息能力。同時(shí)，這些協(xié)同操作算法還需要根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)必選相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，優(yōu)必選Walker X經(jīng)過在智慧工廠場(chǎng)景中的不斷訓(xùn)練及測(cè)試，基于自研的物體6D位姿識(shí)別技術(shù)及自主手眼協(xié)調(diào)抓取技術(shù)，已經(jīng)能確保人形機(jī)器人Walker X可以準(zhǔn)確抓取物體。
如果說硬件決定了人形機(jī)器人能力的上限，你能打造出一款什么樣的人形機(jī)器人，那么算法將決定其下限，你的人形機(jī)器人動(dòng)起來(lái)究竟會(huì)是什么樣的，有什么作用。從現(xiàn)有分析來(lái)看，2024年，人形機(jī)器人的步態(tài)控制系統(tǒng)以及協(xié)同處理系統(tǒng)將會(huì)從場(chǎng)景、能力兩個(gè)層面推動(dòng)人形機(jī)器人市場(chǎng)商業(yè)化。
03.人形機(jī)器人不是通電就能用：大模型和算力決定大腦待機(jī)時(shí)長(zhǎng)
作為消費(fèi)電子界的“龐然大物”，人形機(jī)器人同樣逃不脫消費(fèi)電子常見的兩大問題：續(xù)航以及散熱。作為一個(gè)需要24小時(shí)打工的人形機(jī)器人，其散熱情況將會(huì)影響其上班時(shí)間，續(xù)航能力將會(huì)影響其商業(yè)價(jià)值。
一般來(lái)說，導(dǎo)致人形機(jī)器人過熱的原因有很多，最常見的就是處理器過熱。這也涉及到人形機(jī)器人的算力資源究竟該如何分配的難題。如果將數(shù)據(jù)處理全部放在云端，則會(huì)出現(xiàn)處理數(shù)據(jù)時(shí)間較長(zhǎng)，人形機(jī)器人呈現(xiàn)“呆住”、“卡頓”的情況。
如果完全將數(shù)據(jù)處理放在邊端，也就是放在人形機(jī)器人本地處理，當(dāng)人形機(jī)器人滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，那么機(jī)器人同樣會(huì)散熱、處理效率低下等多樣問題。
如今，這個(gè)難題被交給了AI。AI大模型的出現(xiàn)，讓人形機(jī)器人擁有更強(qiáng)大的工具鏈，能夠更“聰明”地處理多模態(tài)的信息，擁有更高質(zhì)量多線程處理能力。據(jù)悉，優(yōu)必選通過人形機(jī)器人專用大模型降低了人形機(jī)器人各類任務(wù)的訓(xùn)練時(shí)間，也從一定程度降低了人形機(jī)器人的部署成本。
“現(xiàn)階段人形機(jī)器人與大模型及通用AI的結(jié)合，能夠幫助AI打破虛擬與現(xiàn)實(shí)的邊界，可以和物理環(huán)境進(jìn)行更多交互、采集更多數(shù)據(jù)，從而促進(jìn)具身智能數(shù)據(jù)的收集和算法的改進(jìn)，加速具身智能、大模型和人形機(jī)器人三者的互動(dòng)及商業(yè)化落地?！毙苡衍娬f道?？梢钥闯?，除機(jī)器人本身制造的問題以外，將AI大模型的能力賦能到人形機(jī)器人上，并且處理好不同操作系統(tǒng)之間的資源運(yùn)轉(zhuǎn)，這或許將成為企業(yè)玩家們?cè)?024年重要的技術(shù)分水嶺之一。
04.結(jié)語(yǔ)：解決三大攔路虎，人形機(jī)器人靠“智”立命
想要打造一個(gè)人形機(jī)器人如今已不算難事，但想要批量生產(chǎn)出一臺(tái)人人都能買得起的人形機(jī)器人仍然面臨著重重難題。隨著人形機(jī)器人在多樣化場(chǎng)景的數(shù)據(jù)越來(lái)越豐富，更多的企業(yè)希望人形機(jī)器人走向“通用領(lǐng)域”。但擺在面前的是，一部分用戶渴望擁有人形機(jī)器人，但卻敗于機(jī)器人高昂的費(fèi)用之下，又或者現(xiàn)階段的人形機(jī)器人，對(duì)指令的理解能力仍稍有欠缺。AI時(shí)代的到來(lái)，2024年，人形機(jī)器人或有望成為人類的得力幫手，開始幫助用戶提高工作效率，也將部分工人從繁瑣的勞務(wù)工作中解放出來(lái)。
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