文|首席消費官 六陽
深圳開鴻數字產業(yè)發(fā)展有限公司(以下簡稱“深開鴻”)與樂聚機器人(以下簡稱“樂聚”)于11月17日宣布,首款基于開源鴻蒙系統(tǒng)的專業(yè)級人形機器人正式發(fā)布。根據演示視頻,該機器人搭載了7種傳感器,可以與手機、平板、電腦等設備實現實時互聯。
近期,人形機器人在一二級市場中的熱度持續(xù)攀升,行業(yè)迎來了政策層面的支持。11月2日,工信部印發(fā)《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》(成文于10月20日)。
《指導意見》提出了促進人形機器人創(chuàng)新發(fā)展的具體措施和要求,包括加強基礎研究、推動技術突破、優(yōu)化產業(yè)結構、加強國際合作等方面。其中,重點強調了加強自主品牌建設、推動產業(yè)協(xié)同發(fā)展、加強國際合作與交流等重要舉措,以實現人形機器人的快速發(fā)展和廣泛應用。
“人形機器人已成為全球技術創(chuàng)新和競爭的重要領域,此時《指導意見》的發(fā)布非常及時,明確了人形機器人行業(yè)的關鍵技術和未來發(fā)展方向,對于推動機器人行業(yè)的發(fā)展具有積極作用。”達闥機器人相關負責人表示。
那么科幻作品里的重要角色之一——“人形機器人”,這一次真的要走進現實了嗎?
“具身智能”的風口與機遇
1950年,被譽為“人工智能之父”的艾倫·圖靈,首次在其論文《計算機器與智能》中提出了“具身智能”的概念。這個概念的基本假設是,智能行為可以通過智能體適應其環(huán)境的方式進行習得,換言之,要擁有類似于人類的智能,必須具備類似于人類的身體。
近年來,具身智能在學術界的關注度持續(xù)升溫。上海交通大學電子信息與電氣工程學院計算機系教授、2023年“科學探索獎”得主盧策吾透露,在近年來的 CoRL(機器人學習大會)上,具身智能領域的論文數量呈現出快速增長的趨勢。而在2023年初舉行的 IROS(智能機器人及系統(tǒng)國際會議)上,具身智能也被作為一個極為重要的議題進行了深入探討。由此可見,具身智能在學術研究領域已經引起了廣泛的關注和重視。
而真正讓“具身智能”爆發(fā)的關鍵,是2023年上半年以 ChatGPT 為代表的大語言模型爆炸式“出圈”。例如“文心一言”“chat GPT”等大語言模型以及結合視覺等多種傳感器的復雜多模態(tài)模型的成熟,是實現機器人完成具身智能的關鍵先決條件。
最為關鍵的一點是,成熟的“AI大模型”使機器人可以從程序執(zhí)行導向轉向任務目標導向,向通用機器人的發(fā)展邁出堅實步伐。
通俗點來說,“大模型”與機器人的融合,讓發(fā)展已久的機器人能真正地長出“腦子”來。
機器人的“云大腦”通過在云、邊、端分布式算法、算力和大數據形成機器人智能,通過 5G等無線安全高速網絡連接云端大腦和機器人本體:機器人本體在“端”側完成各種任務。云端大腦通過人工增強、多模態(tài)融合 AI 和數字生成等先進技術,實現機器人智能地自我學習、不斷進化與成長。
在2023年8月18日的世界機器人大會人形機器人技術與產業(yè)發(fā)展論壇上,2000年圖靈獎獲得者、中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院院長姚期智指出,通用人工智能 (AGI) 的未來發(fā)展需要具備具身實體,與真實物理世界交互以完成各種任務。只有這樣,才能為產業(yè)帶來更大的價值。
而且,我們必須認識到中國社會老齡化程度將逐漸加深,勞動力短缺問題將日益凸顯。同時,中國制造業(yè)勞動力總量下降,人工成本上升,因此“機器替代人”成為了重要趨勢。目前,全球工業(yè)機器人部署量穩(wěn)定增長,中國已成為世界最大的機器人市場。人形機器人在結構上與人類相似,未來有望覆蓋、替換所有原本需要人類勞動力的作業(yè)場景。
達闥機器人創(chuàng)始人、CEO 黃曉慶表示,基于“云(云端大腦)、網(安全網絡)和端(機器人終端)”架構的云端機器人將會成為5G 時代的“殺手級”的應用,如果可以量產出會做飯、會清潔、會對話、會照顧老人小孩的家庭保姆級機器人,這將會是數萬億的市場。
根據賽迪顧問的報告,盡管目前各家人形機器人仍處于原型機研發(fā)的早期階段,但是其帶來的潛在技術變革以及對某些生產生活場景的改變值得高度關注。人形機器人在制造業(yè)、航天探索、生活服務業(yè)、高??蒲械阮I域具有較大的發(fā)展?jié)摿?,預計到2025年,人形機器人將有望實現在制造業(yè)場景應用的突破,小批量應用于電子、汽車等生產制造環(huán)境。
智能制造領域將成為人形機器人首個實現大規(guī)模應用的領域。優(yōu)必選科技創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官周劍指出,人形機器人將圍繞工業(yè)制造、商用服務和家庭陪伴三大場景,重新定義人工智能時代的工人,把人類從重復性勞動中解放出來。商用服務場景是人形機器人最快應用的市場,而家庭落地場景則是人形機器人最具潛力的應用市場。
周劍還認為,在工業(yè)自動化時代,人工仍然是不可或缺的。未來,人形機器人可以與傳統(tǒng)自動化設備協(xié)作作業(yè),以解決復雜場景的柔性無人化問題,自主完成扭矩擰緊、柔性裝配、物料搬運等任務。以制造行業(yè)的狹窄場景為例,他表示,人形機器人是最符合市場需求的。目前,人形機器人 Walker X 已在智慧工廠場景中進行了訓練及測試,可用于 SPS 智能分揀以及老化測試。
在探討人形機器人的發(fā)展前景時,中國人民大學國際貨幣研究所研究員及獨立國際策略研究員陳佳表示:“從供給側與需求側的變革來看,機器人產業(yè)鏈的崛起與全球人工智能AGI(通用人工智能)的革命性浪潮及其API開發(fā)工具大類向消費側轉型存在密切關系。據此預測,人形機器人將成為未來10年極具增長潛力的產業(yè)領域。”
機器人產業(yè)鏈加快布局
隨著科技的持續(xù)進步以及社會生產對效率要求的逐步提高,人形機器人產業(yè)的發(fā)展已經迎來了關鍵的機遇期。弗若斯特沙利文預測,至2026年,全球人形機器人市場規(guī)模有望達到80億美元。而高盛的預測則更為樂觀,預計到2035年,在藍海市場情景下,人形機器人市場能夠達到1540億美元的規(guī)模,這幾乎相當于截至2021年全球電動汽車市場和全球智能手機市場總和的三分之一。
人形機器人的火熱首先反映在股市上,11月20日,人形機器人板塊領漲兩市,通力科技、榮旗科技、智云股份、科力爾、拓斯達等相關概念股,不是漲停就是在漲停的路上。事實上,近1個月以來,人形機器人指數已經整體反彈了超過20%。
面對如此龐大的藍海市場,人形機器人的產業(yè)鏈端已經開始加快布局了。
7月12日,特斯拉產業(yè)鏈企業(yè)拓普集團(601689.SH)就在其公眾號宣布,因業(yè)務發(fā)展需要將拆分設立機器人事業(yè)部。
“公司研發(fā)智能剎車系統(tǒng)IBS 項目多年,在機械、減速機構、電機、電控、軟件等領域形成了深厚的技術積淀,并且橫向拓展至熱管理系統(tǒng)、智能轉向系統(tǒng)、空氣懸架系統(tǒng)、座艙舒適系統(tǒng)以及機器人執(zhí)行器等業(yè)務。公司研發(fā)的人形機器人執(zhí)行器也已多次向客戶送樣,獲得客戶認可及好評,目前項目進展順利?!蓖仄占瘓F在官方微信公眾號中表示。
拓普集團并非是唯一向機器人公司送樣的企業(yè)。事實上,盡管南方精工(002553.SZ)因發(fā)布向人形機器人公司送樣的消息而受到監(jiān)管部門的密切關注,仍有一些企業(yè)選擇公開回應外界關于公司在人形機器人領域的布局。
三花智控發(fā)布公告稱,該公司已把仿生機器人機電執(zhí)行器項目列為重點項目,對該領域展開持續(xù)研究和產品開發(fā)工作。執(zhí)行器是仿生機器人最核心、通用的部件,執(zhí)行器在人形機器人硬件成本的占比超過80%。
無獨有偶,五洲新春、貝斯特、日發(fā)精機、浙海德曼等公司已通過投資者交流紀要的方式,明確表示將積極布局人形機器人線性關節(jié)用行星滾柱絲杠及相關設備。
夏廈精密近期上市,該公司發(fā)布的公告表明精密減速器可用于人形機器人領域,并已向達闥機器人提供樣品;國茂股份近期收購了從事行星減速器的摩多利傳動,以加速完善機器人相關精密減速器業(yè)務;恒工精密表示,該公司技術團隊已在RV減速機核心部件取得突破,并與北京智同進行了合作。
德昌股份發(fā)布公告稱,將與其他產業(yè)優(yōu)勢企業(yè)共同投資建設“廣東省人形機器人創(chuàng)新中心”,主要負責研究人形機器人電機相關技術。
在生態(tài)圈的另一邊,券商及投資機構也已經快速做出功課,相關研究員更是對人形機器人產業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)如數家珍。
中信證券早在2023年7 月初便發(fā)布了人形機器人的國產產業(yè)鏈全景圖,對人形機器人感知系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、結構件、執(zhí)行系統(tǒng)進行分類討論,并列舉了60余家潛在 A 股產業(yè)鏈公司。而中金公司在近日的研報中推陳出新,提出要重視觸覺感知路線,并提及六維傳感器,柔性電子皮膚等黑科技產業(yè)在未來人形機器人中的空間。
人形機器人“距離”人還很遠
與市場的熱烈預期相反,目前真正基于雙足運動的人形機器人在商業(yè)化方面的進展幾乎為零。此外,人們尚未確定一個明確的應用場景,需要同時依賴雙手、雙腳以及類人思維的結合來實現人形機器人的應用。
上海交通大學元知機器人研究院副院長盛鑫軍說道:“那些只會揮揮手的,不能算智能人形機器人。未來合格的人形機器人,要會使用工具,具有一部分人的能力?!?/p>
在大型模型的時代,人們對人形機器人的想象空間得到了極大的拓展。然而,在現實中,包括感知、驅動、能源、計算等在內的具身智能的每個關鍵環(huán)節(jié),都距離理想狀態(tài)有較大差距。甚至諸如普通人走路這樣簡單的事情,對于人形機器人來說仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。
以人形機器人的移動能力為例,盡管波士頓動力公司已經成為了業(yè)內的標桿,他們推出的Atlas機器人跑步的視頻一度讓人覺得機器人的運動能力已經接近人類,但實際上,在拍攝過程中,Atlas有接近一半的時間都失去了平衡。
中兵智能創(chuàng)新研究院董事長劉勇表示,人形機器人經過這么久還沒有市場化,因為軟件的魯棒性(意指異常狀態(tài)下維持基本性能穩(wěn)定的能力)差,以及硬件超配帶來的成本高。
在2023年7月人形機器人發(fā)展高峰論壇上,有專家現場提問:“你是否敢于購買價值2萬美元的人形機器人?”這一問題的背后實際上是對成本的考量。畢竟,高昂的制造成本是阻礙人形機器人從實驗室走向商業(yè)化的重要因素。
當年日本本田ASIMO、波士頓動力 Atlas 等人形機器人的單臺成本分別高達 300 萬美元和 190 萬美元,而現在特斯拉機器人也需要 2 萬美元。
實際上,除了減速器、控制器與伺服電機這三大核心部件外,人形機器人還需要攝像頭、激光雷達等傳感器以及芯片、云計算平臺等多元化支持。這便決定了未來企業(yè)在該領域的競爭將聚焦于供應鏈的綜合能力。此外,人形機器人市場目前尚未形成標準化,通常需要根據客戶的需求進行定制化生產。這就意味著,若企業(yè)無法實現批量生產,其毛利率將難以得到提升。
不過近期,人形機器人的國產化規(guī)模進程也取得了顯著的進步。小米方面透露,該公司在機器人領域的上游核心零部件、中游本體制造和下游系統(tǒng)集成環(huán)節(jié),已經建立了較為完整的國產供應鏈。
欽虎機器人市場部經理滕云介紹,目前國內企業(yè)在諧波減速器、電機領域均實現了實質性的突破。通過自主研發(fā),該公司成功量產了一種業(yè)內體積最小、重量最輕、關節(jié)扭矩大的機械臂,適用于從無人機到人形機器人的特定場景,進一步推動了相關應用從工業(yè)場景向商用場景的發(fā)展。
據了解,睿爾曼也在超輕量仿人機械臂的核心部件方面,包括諧波減速器、電機、控制器和驅動器,自研率高達90%,突破了傳統(tǒng)的核心零部件技術和國外技術瓶頸。
華中數控也表示,在機器人的五大核心零部件中,除了減速器外,該公司已經全部實現自主研發(fā),核心自主創(chuàng)新占比超過80%。
清華大學交叉信息研究院助理教授以及星動紀元創(chuàng)始人陳建宇提出,當前行業(yè)對機器人的需求傾向于同時兼顧力量、速度、精度以及成本,然而現有技術難以實現這一目標。此外,人形機器人的發(fā)展階段仍然處于起步階段。
優(yōu)必選科技創(chuàng)始人、董事長兼首席執(zhí)行官周劍則表示,人形機器人的需求具有真實且廣泛的性質,無論需要10年還是30年的時間,通過持續(xù)的積累和努力,我們終將實現這一目標。