文｜半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫

今年，人形機(jī)器人的前景預(yù)期不斷提升。美國(guó)《時(shí)代周刊》發(fā)表了封面文章，匯集并篩選了200項(xiàng)“2024年最佳發(fā)明”。其中，人形機(jī)器人登上封面，被稱為2024年最偉大發(fā)明之一。

有人認(rèn)為，人形機(jī)器人離爆發(fā)還早，得解決能源、材料、倫理等難題，不然就是燒錢玩概念。英偉達(dá)和特斯拉入局，更多是布局未來，搶占生態(tài)主導(dǎo)權(quán)。在海外，包括英偉達(dá)、Argon Mechatronics、波士頓動(dòng)力、Apptronik、Figure AI、Unitree、Agility Robotics和特斯拉在內(nèi)的公司正在重塑下一波智能自動(dòng)化的可能性。

01、黃仁勛的機(jī)器人夢(mèng)

最近，黃仁勛的是“世界之旅”到達(dá)了中國(guó)臺(tái)灣，他也帶著英偉達(dá)的人形機(jī)器人計(jì)劃落地。

英偉達(dá)機(jī)器人開發(fā)團(tuán)隊(duì)近期在臺(tái)啟動(dòng)首波“選秀”，已有多家工具機(jī)業(yè)者獲得征求，包括關(guān)鍵零組件技術(shù)與規(guī)格及加入英偉達(dá)機(jī)器人供應(yīng)鏈的意愿，甚至傳將不排除在臺(tái)設(shè)立組裝基地。

英偉達(dá)來臺(tái)尋求并組織人形機(jī)器人供應(yīng)鏈，包括和大、盟立、盟英、羅升、上銀、直得、所羅門等大廠都是鎖定對(duì)象，終端產(chǎn)品瞄準(zhǔn)人形機(jī)器人、專業(yè)型機(jī)器人。業(yè)內(nèi)推估，最快明年就會(huì)明朗化，相關(guān)產(chǎn)品認(rèn)證也會(huì)接續(xù)展開，臺(tái)美機(jī)器人供應(yīng)鏈可望逐步成型。此外，供應(yīng)鏈透露，英偉達(dá)屬意多家特定指標(biāo)科技大廠作為組裝伙伴，且部分產(chǎn)品將不排除在臺(tái)組裝，換言之，臺(tái)灣地區(qū)可望繼電動(dòng)車之后，成為人型機(jī)器人生產(chǎn)重鎮(zhèn)。

和大集團(tuán)董事長(zhǎng)沈國(guó)榮表示，英偉達(dá)與特斯拉不約而同鎖定發(fā)展人形機(jī)器人，未來商機(jī)可期，“和大集團(tuán)在人形機(jī)器人方面絕對(duì)不會(huì)缺席，盟英近期已接獲不少國(guó)際大廠洽詢，預(yù)料很快就會(huì)初步成果?！?/p>

11月底黃仁勛在中國(guó)香港科技大學(xué)的博士學(xué)位授予儀式上，將人形機(jī)器人與汽車、無人機(jī)并肩列為未來會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的三種機(jī)器人。在今年3月份的英偉達(dá)GTC大會(huì)上，黃仁勛曾與1X Technologies、Agility Robotics、Boston Dynamics、Figure AI、宇樹等9個(gè)人形機(jī)器人同時(shí)登臺(tái)，發(fā)布英偉達(dá)人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型——Project GR00T。

英偉達(dá)開發(fā)了機(jī)器人開發(fā)仿真平臺(tái)和參考應(yīng)用程序Isaac Sim和開源的模塊化機(jī)器人學(xué)習(xí)框架Isaac Lab?？偟膩碚f，英偉達(dá)這一套人形機(jī)器人軟件生態(tài)，能夠?yàn)闄C(jī)器人數(shù)據(jù)訓(xùn)練提高效率、降低成本，讓機(jī)器人可以不必在復(fù)雜的硬件環(huán)境中磕磕碰碰，在進(jìn)入真實(shí)環(huán)境之前，能夠先在虛擬世界里“練兵”。在今年3月份的英偉達(dá)GTC大會(huì)上登臺(tái)的9家人形機(jī)器人，就是這套生態(tài)的首批“種子用戶”。在這樣一套仿真機(jī)制的配合之下，英偉達(dá)發(fā)布了具身智能通用大模型——Project GR00T，與迪士尼動(dòng)畫《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)》中的小樹人格魯特同名，寓意著人形機(jī)器人可以如動(dòng)畫中的格魯特一樣擁有超凡的力量。GROOT使得機(jī)器人能夠理解和處理自然語言，并且具備多模態(tài)感知能力，即它能夠通過視覺、聽覺等多種感官輸入來進(jìn)行信息處理。但只做軟件生態(tài)，還無法滿足英偉達(dá)這樣一家以芯片起家的公司的野心。

機(jī)器人或是AI最大載體，Aescape、Cohesive Robotics、Standard Bots等多家機(jī)器人公司正在使用 Isaac Sim 對(duì)機(jī)器人進(jìn)行部署前的性能仿真和驗(yàn)證。Rendered.ai、SoftServe和Tata Consultancy Services正在使用Omniverse Replicator和Isaac Sim的合成數(shù)據(jù)生成功能，來引導(dǎo)驅(qū)動(dòng)各種機(jī)器人應(yīng)用的感知 AI 模型。英偉達(dá)提供的底層技術(shù)有望助力機(jī)器人軟件突破，加快機(jī)器人商用化應(yīng)用前景。當(dāng)前為人形機(jī)器人量產(chǎn)前夕，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)有望迎來集中催化，建議重點(diǎn)關(guān)注。

02、特斯拉：愿意一戰(zhàn)

特斯拉稍早剛發(fā)表人形機(jī)器人“Optimus”，但跟英偉達(dá)類似的是由于對(duì)關(guān)鍵零組件需求強(qiáng)勁，特斯拉也不約而同地瞄準(zhǔn)了臺(tái)廠供應(yīng)鏈。

另外，美國(guó)電動(dòng)汽車制造商特斯拉公司近日申請(qǐng)注冊(cè)“特斯拉機(jī)器人動(dòng)作模型”商標(biāo)，注冊(cè)類別為健身器材。據(jù)企業(yè)信息網(wǎng)站天眼查顯示，該商標(biāo)目前處于實(shí)質(zhì)審查階段。

特斯拉機(jī)器人活動(dòng)模型被描述為“您的迷你自動(dòng)助手和人形機(jī)器人朋友”，是一個(gè) 1:10 比例的可收藏和可玩模型，精心設(shè)計(jì)了 40 多個(gè)獨(dú)立部件和 20 個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，外觀和動(dòng)作都與第二代人形機(jī)器人相似。據(jù)該汽車制造商的網(wǎng)站稱，這款模型目前缺貨，售價(jià)為 40 美元。該模型寬 5.5 厘米，高 18.2 厘米，重 48 克，具有 40 多個(gè)獨(dú)立部件和 20 個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)，包括充電座、帶有機(jī)器人模型的網(wǎng)絡(luò)錘。

經(jīng)過幾個(gè)月的進(jìn)化，雖然國(guó)內(nèi)外廠商都在狂卷機(jī)器人靈巧手，但僅從自由度來看，Optimus靈巧手依然保持著領(lǐng)先地位

由OpenAI投資的初創(chuàng)企業(yè)1X，9月初推出的家庭人形機(jī)器人手部具有20個(gè)自由度；

Figure 8月發(fā)布的第二代人形機(jī)器人Figure02，搭載了第四代機(jī)械手，擁有16個(gè)自由度；

國(guó)內(nèi)智元機(jī)器人8月發(fā)布的新產(chǎn)品中，靈巧手的自由度達(dá)到19個(gè)；

傅利葉9月發(fā)布通用人形機(jī)器人GR-2，靈巧手自由度達(dá)到12個(gè)。

特斯拉人形機(jī)器人新型靈巧手除配置空心杯電機(jī)外，還將有望加入微型絲杠、微型諧波等設(shè)計(jì)，以及優(yōu)化觸覺傳感器、前臂減重方案等，這些新技術(shù)方案的相關(guān)標(biāo)的彈性可能會(huì)更大

據(jù)《今日美國(guó)》報(bào)道，特斯拉機(jī)器人可動(dòng)機(jī)器人自 11 月發(fā)售以來，不到 24 小時(shí)就已售罄。目前 eBay 上這款人偶的售價(jià)大致在 100 至 300 美元之間。以及特斯拉于2022年9月發(fā)布擎天柱原型車，計(jì)劃量產(chǎn)后年產(chǎn)量達(dá)到10億輛。

特斯拉工廠計(jì)劃明年部署超過 1,000 臺(tái)甚至數(shù)千臺(tái)類人機(jī)器人。據(jù)報(bào)道，該公司希望將這些機(jī)器人的應(yīng)用擴(kuò)展到養(yǎng)老等領(lǐng)域——由于許多國(guó)家的人口老齡化，養(yǎng)老功能變得越來越重要。

03、機(jī)器人暴漲

花旗全球洞察分析師Rob Garlick和Wenyan Fei分享了他們對(duì)未來25年內(nèi)人形機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展的深入研究成果。據(jù)Rob Garlick介紹，盡管機(jī)器人技術(shù)并非新生事物，但當(dāng)前正涌現(xiàn)出眾多新的進(jìn)展，其中AI的發(fā)展尤為關(guān)鍵。他指出，人形機(jī)器人在家庭服務(wù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的潛力，如折疊衣物、修剪草坪等家務(wù)勞動(dòng)，以及為老年人提供照護(hù)服務(wù)等方面，預(yù)計(jì)將迎來顯著增長(zhǎng)。此外，包裹遞送、建筑施工和食品遞送等領(lǐng)域也是人形機(jī)器人的重要應(yīng)用場(chǎng)景。

Wenyan Fei則大膽預(yù)測(cè)，到2050年，人形機(jī)器人的市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到7萬億美元之巨。他提到，特斯拉的Optimus是當(dāng)前正在開發(fā)的人形機(jī)器人中的一個(gè)典型代表，而市場(chǎng)上還有超過50種不同的人形機(jī)器人正處于研發(fā)階段。盡管家用市場(chǎng)潛力巨大，但分析師認(rèn)為，人形機(jī)器人更有可能首先在工業(yè)環(huán)境和勞動(dòng)力中得到廣泛應(yīng)用。

Rob Garlick強(qiáng)調(diào)，人形機(jī)器人的投資回報(bào)周期可能非常短，且回報(bào)豐厚。他估計(jì)，部分機(jī)器人的投資回收期甚至可能短至36周。然而，他也承認(rèn)，目前尚不清楚人形機(jī)器人將如何替代人類員工以及具體的替代率。同時(shí)，對(duì)于希望部署該技術(shù)的公司來說，提高人形機(jī)器人的產(chǎn)量仍面臨巨大的財(cái)務(wù)挑戰(zhàn)。

另外在11月29日，華為正式入局人形機(jī)器人領(lǐng)域，有望明年量產(chǎn)。該消息瞬間引爆市場(chǎng)。華為入局人形機(jī)器人，一方面是一個(gè)新的科技項(xiàng)目啟動(dòng)與攻關(guān)，另一方面，其實(shí)又是各項(xiàng)科技成果的一次系統(tǒng)集成，華為涉足人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)并不突兀。

國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人商用量產(chǎn)進(jìn)度集中在近兩年，成本集中控制在幾十萬元內(nèi)，工業(yè)、生活端均存潛在應(yīng)用場(chǎng)景，demo 機(jī)更側(cè)重運(yùn)動(dòng)性能、硬件性能的突破。從現(xiàn)有最新產(chǎn)品來看，國(guó)內(nèi)廠商(除小米外)基本都推出了最新的人形機(jī)器人 demo 機(jī)。從商用化進(jìn)度來看，目前優(yōu)必選Walker X、字樹 H1、傅利葉 GR-1 已經(jīng)開始出售交付，開普勒先行者計(jì)劃將于 2024 年下半年進(jìn)行量產(chǎn)出售，達(dá)闥 XR4 預(yù)計(jì)進(jìn)入消費(fèi)者家庭的時(shí)間則預(yù)計(jì)在 2025年。

從遠(yuǎn)期售價(jià)看，國(guó)內(nèi)廠商預(yù)計(jì)量產(chǎn)以后整機(jī)成本控制在幾十萬元以內(nèi)，其中字樹預(yù)計(jì)零售價(jià)在幾十萬人民幣以內(nèi)，智元遠(yuǎn)征 A1 希望將成本控制在 20萬元以內(nèi)，開普勒先行者預(yù)估對(duì)外售價(jià)為 23 萬美元。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，目前國(guó)內(nèi)廠商產(chǎn)品面對(duì)工業(yè)和消費(fèi)端場(chǎng)景均存，其中優(yōu)必選WalkerS、小鵬 PX5、智元遠(yuǎn)征 A1、開普勒先行者主要面對(duì)工業(yè)化場(chǎng)景，優(yōu)必選 WalkerX小米 Cyber One、達(dá)闥 XR4 更多偏生活場(chǎng)景，傅利葉 GR-1 在兩種場(chǎng)景都具備應(yīng)用機(jī)會(huì)。

與國(guó)內(nèi)不同，國(guó)外量產(chǎn)時(shí)間集中在 2025 年及以后，應(yīng)用場(chǎng)景主要在工業(yè)領(lǐng)域，產(chǎn)品進(jìn)展側(cè)重具身智能的流暢度、交互能力。從商業(yè)化進(jìn)度來看，海外量產(chǎn)交付進(jìn)度整體較不明朗，其中 Digi擬于 2024 年交付第一批，2025 年全面上市出售；特斯拉在 2023Q4 業(yè)績(jī)交流會(huì)表明Optimus 擬于 2025 年批量交付，Atlas 在 2024 年進(jìn)入汽車工廠之前均作為人形機(jī)器人研究平臺(tái)存在，商用化進(jìn)程較慢。

從遠(yuǎn)期售價(jià)來看，Digit 當(dāng)前售價(jià)為 25萬美元，Optimus 遠(yuǎn)期擬在2萬美元以下，擬執(zhí)行危險(xiǎn)、重復(fù)無聊的任務(wù)。從應(yīng)用場(chǎng)景來看，國(guó)外人形機(jī)器人廠商目前主要以工業(yè)場(chǎng)景為主，其中 Digit 專注物流行業(yè)，Atlas、Optimus 目前在工廠制造場(chǎng)景訓(xùn)練較多，而 SanctuaryAI 公司的 Phoenix除了工業(yè)場(chǎng)景以外，亦在醫(yī)療場(chǎng)景有所應(yīng)用。