【人形機(jī)器人的冷與熱 多方入局新賽道 “商用元年”言之過(guò)早】端咖啡、抓瓶子、巡邏、跳舞、踢足球、上下樓梯,在8月25日剛剛落幕的2024世界機(jī)器人大會(huì)上,人形機(jī)器人可謂是千姿百態(tài)、爭(zhēng)奇斗艷。各家的新品發(fā)布和現(xiàn)場(chǎng)展示又把人形機(jī)器人推到了輿論中心,甚至有樂(lè)觀者認(rèn)為人形機(jī)器人即將迎來(lái)“商用元年”。不過(guò),熱鬧之中,也能看到一些機(jī)器人行走如同“老太太過(guò)馬路”,嘈雜現(xiàn)場(chǎng)里的互動(dòng)讓機(jī)器人宕機(jī)。面向未來(lái),一個(gè)全能型的人形機(jī)器人離我們還有多遠(yuǎn)?從研發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用又需要面對(duì)什么挑戰(zhàn)呢?
想象一下這個(gè)畫(huà)面:一個(gè)無(wú)人的車(chē)間,幾排整齊的人形機(jī)器人整齊劃一地做著流水線任務(wù)。一間整潔的廚房,一兩個(gè)正在灶臺(tái)邊熟練地烙餅、切菜。這些場(chǎng)景放在幾年前只出現(xiàn)在科幻電影里,現(xiàn)如今已經(jīng)走向現(xiàn)實(shí)。
端咖啡、抓瓶子、巡邏、跳舞、踢足球、上下樓梯,在8月25日剛剛落幕的2024世界大會(huì)上,人形機(jī)器人可謂是千姿百態(tài)、爭(zhēng)奇斗艷。各家的新品發(fā)布和現(xiàn)場(chǎng)展示又把人形機(jī)器人推到了輿論中心,甚至有樂(lè)觀者認(rèn)為人形機(jī)器人即將迎來(lái)“商用元年”。
不過(guò),熱鬧之中,也能看到一些機(jī)器人行走如同“老太太過(guò)馬路”,嘈雜現(xiàn)場(chǎng)里的互動(dòng)讓機(jī)器人宕機(jī)。面向未來(lái),一個(gè)全能型的人形機(jī)器人離我們還有多遠(yuǎn)?從研發(fā)到商業(yè)化應(yīng)用又需要面對(duì)什么挑戰(zhàn)呢?
機(jī)器人被譽(yù)為“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,其研發(fā)、制造和應(yīng)用更是衡量一個(gè)國(guó)家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。從去年底優(yōu)必選上市,到今年特斯拉二代人形機(jī)器人Optimus的亮相,人形機(jī)器人的發(fā)展在這兩年可謂進(jìn)展神速,也被市場(chǎng)寄予厚望。
以汽車(chē)行業(yè)為例,一輛汽車(chē)可以涉及上萬(wàn)個(gè)零部件,數(shù)千家上下游供應(yīng)商。同樣,人形機(jī)器人從電池、手臂、線性關(guān)節(jié)等部分,也涉及數(shù)千乃至上萬(wàn)個(gè)零部件。所以無(wú)論從技術(shù),還是從工業(yè)附加值上,人形機(jī)器人都完全有可能和汽車(chē)工業(yè)比肩。
高工移動(dòng)機(jī)器人數(shù)據(jù)顯示,2024年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為10.17億美元,到2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到150億美元,2024~2030年復(fù)合增長(zhǎng)率將超過(guò)56%,全球人形機(jī)器人銷(xiāo)量將從1.19萬(wàn)臺(tái)增長(zhǎng)至60.57萬(wàn)臺(tái)。其中,中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模到2030年將達(dá)到近380億元,銷(xiāo)量將從0.40萬(wàn)臺(tái)左右增長(zhǎng)至27.12萬(wàn)臺(tái)。
去年10月,工信部印發(fā)了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》為行業(yè)發(fā)展指明了方向。該意見(jiàn)提出,到2025年,我國(guó)人形機(jī)器人創(chuàng)新體系初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關(guān)鍵技術(shù)取得突破,確保核心部組件安全有效供給,整機(jī)產(chǎn)品達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,并實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。今年初工信部等七部門(mén)發(fā)布的《關(guān)于推動(dòng)未來(lái)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》也將“人形機(jī)器人”列為十大創(chuàng)新標(biāo)志性產(chǎn)品之一。
公開(kāi)報(bào)道顯示,2023年人形機(jī)器人領(lǐng)域融資事件有23起,總金額達(dá)到54.71億元,是過(guò)去十年以來(lái)的巔峰。2024年上半年,國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人投融資事件達(dá)到13起,融資總金額超過(guò)20億元。
藍(lán)馳創(chuàng)投合伙人曹巍在會(huì)上表示,過(guò)去十年,投資界對(duì)機(jī)器人的資金投入已經(jīng)超過(guò)千億元。地方政府和引導(dǎo)基金也在積極設(shè)立與機(jī)器人相關(guān)的產(chǎn)業(yè)大基金,以推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展。這些資金的注入,不僅為企業(yè)提供了發(fā)展所需的資本支持,也為技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)造了良好的環(huán)境。
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“不管是機(jī)器人消費(fèi)還是機(jī)器人出口視角,中國(guó)在全球領(lǐng)域都是巨大的一個(gè)支柱型的市場(chǎng)。未來(lái),機(jī)器人也是最有可能地解決中國(guó)未來(lái)人口老齡化問(wèn)題的關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點(diǎn),還有產(chǎn)業(yè)集群和長(zhǎng)期的政策支持,這些都使我們認(rèn)為機(jī)器人在未來(lái)5~10年,甚至15~20年,都會(huì)是一個(gè)重要且支柱型的基礎(chǔ)創(chuàng)新賽道。”曹巍如此對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道說(shuō)。
與此同時(shí),人形機(jī)器人專(zhuān)屬部組件與材料也逐漸走俏。世界機(jī)器人合作組織理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士喬紅指出,目前高爆發(fā)電機(jī)、高算力芯片、精密減速器、高精度傳感器、長(zhǎng)續(xù)航等核心零部件需求明顯提升,將構(gòu)筑起更加穩(wěn)定、高性能的人形機(jī)器人硬件系統(tǒng)。
浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心評(píng)估認(rèn)為,中國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈已基本完善。“從供應(yīng)鏈上看,我們要突破核心的零部件制造,然后做到低成本,還是要依靠中國(guó)的制造基礎(chǔ)。”浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心首席科學(xué)家熊蓉告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道,浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心與產(chǎn)業(yè)鏈上游130余家企業(yè)進(jìn)行了需求對(duì)接,其中50多家企業(yè)都位于中心所在地、中國(guó)制造業(yè)重要基地寧波。
從事機(jī)械臂業(yè)務(wù)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)——睿爾曼智能也參與了本次大會(huì),公司展臺(tái)工作人員告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道,其超輕量仿人機(jī)械臂產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于新零售、新餐飲、商業(yè)服務(wù)、智能巡檢、醫(yī)療健康、檢驗(yàn)檢疫、教育科研、工業(yè)生產(chǎn)、航空航天等領(lǐng)域。而人形機(jī)器人的市場(chǎng)需求漸漲,對(duì)輕量化、高扭矩、高集成度的零部件要求越來(lái)越高。而且隨著人形機(jī)器人發(fā)展速度加快,所誕生出來(lái)的市場(chǎng)需求空間也會(huì)越來(lái)越大,也會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)關(guān)鍵零部件的規(guī)模制造成本下降。
國(guó)內(nèi)首個(gè)省級(jí)人形機(jī)器人創(chuàng)新中心是于2023年11月成立的北京具身智能機(jī)器人創(chuàng)新中心,僅在5個(gè)月之后,該中心便發(fā)布了全國(guó)首個(gè)通用機(jī)器人母平臺(tái)“天工1.0 LITE”,實(shí)現(xiàn)了全球首例純電驅(qū)全尺寸人形機(jī)器人的擬人奔跑。
北京具身人創(chuàng)新中心總經(jīng)理熊友軍告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道,“天工”具備平臺(tái)開(kāi)放性和兼容擴(kuò)展性,可以實(shí)現(xiàn)靈活擴(kuò)展軟、硬件等功能模塊,充分滿足不同場(chǎng)景下的需求。科研機(jī)構(gòu)及機(jī)器人相關(guān)企業(yè)可基于“天工”母平臺(tái)的軟硬件功能,根據(jù)市場(chǎng)需要進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。
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在這之后,各大省市密集成立人形機(jī)器人創(chuàng)新中心。4月16日,廣東省具身人創(chuàng)新中心在深圳落地;4月18日,成都人形機(jī)器人創(chuàng)新中心正式營(yíng)業(yè);同一天,浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心落地寧波;7月19日,安徽人形機(jī)器人創(chuàng)新中心也在合肥落戶。可以看到,以創(chuàng)新中心為牽引,各省、市圍繞著人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的一張大網(wǎng)已經(jīng)徐徐拉開(kāi)。
熊友軍表示,“相比國(guó)外,目前中國(guó)人形機(jī)器人企業(yè)體量較小,這樣的行業(yè)格局雖然有利于百花齊放、百家爭(zhēng)鳴,但也容易造成重復(fù)競(jìng)爭(zhēng)”。而借助創(chuàng)新中心等平臺(tái),將共性的突破性成果開(kāi)放開(kāi)源給行業(yè),搭臺(tái)唱戲,有利于行業(yè)整體快速發(fā)展。
在這場(chǎng)人形機(jī)器人展出數(shù)量創(chuàng)下歷屆新高的世界機(jī)器人大會(huì)上,不禁會(huì)產(chǎn)生一個(gè)疑問(wèn):“為何越來(lái)越多的機(jī)器人被設(shè)計(jì)成人形?”
普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為,世界已經(jīng)被打造成適合人類(lèi)工作和生活的樣子,所有場(chǎng)景和工具也都是為人類(lèi)設(shè)計(jì)的,人形機(jī)器人最容易適應(yīng)這個(gè)大環(huán)境。
香港大學(xué)機(jī)器人與自動(dòng)化首席教授、新興技術(shù)研究所所長(zhǎng)席寧接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道采訪時(shí)指出,人形機(jī)器人的引入主要是為了解決這些人類(lèi)不愿意或不適合從事的工作。它們可以在這些環(huán)境中執(zhí)行任務(wù),減少對(duì)人類(lèi)工人的依賴(lài),同時(shí)提高生產(chǎn)效率和安全性。這種應(yīng)用展示了人形機(jī)器人的技術(shù)優(yōu)勢(shì),并滿足了社會(huì)對(duì)更安全、更健康工作環(huán)境的需求。隨著技術(shù)的發(fā)展,人形機(jī)器人有望在未來(lái)承擔(dān)更多種類(lèi)的工作,進(jìn)一步推動(dòng)行業(yè)的自動(dòng)化和智能化。
而在熊友軍看來(lái),未來(lái)工廠將會(huì)是一個(gè)“721”模式,70%是目前已經(jīng)大量使用的工業(yè)機(jī)械手臂、自動(dòng)化小車(chē)等專(zhuān)用機(jī)器人,20%是人形機(jī)器人,用于完成專(zhuān)用機(jī)器人難以完成的任務(wù),進(jìn)入一些與人體適配性更高的場(chǎng)景,最后還有10%的工作是機(jī)器人難以完成的,最終是要靠人工進(jìn)行。
但對(duì)于人形機(jī)器人來(lái)說(shuō),一些在人類(lèi)看起來(lái)很簡(jiǎn)單的事情卻是需要努力跨越的鴻溝,背后考驗(yàn)的是生產(chǎn)者的“硬核”技術(shù)。
熊蓉告訴21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道,在整個(gè)關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)能力上,高爆發(fā)的、高精度的、高爆發(fā)的驅(qū)動(dòng)器,目前性能還需要進(jìn)一步提升,真正做到類(lèi)人尺寸下靈活的運(yùn)動(dòng)是需要這些核心零部件進(jìn)一步地進(jìn)行攻關(guān)和解決的。
“人形機(jī)器人是智能機(jī)器人里面最復(fù)雜的、技術(shù)成熟度要求最高、集成度最高的產(chǎn)品。”副總裁、研究院執(zhí)行院長(zhǎng)焦繼超坦言,工業(yè)機(jī)械臂機(jī)器人在空間和應(yīng)用上存在一定的局限性。它們通常是固定的,因此只能在有限的區(qū)域內(nèi)操作,這限制了它們的靈活性。例如,很多制造廠使用工業(yè)機(jī)械臂時(shí),為了安全,需要用柵欄將其圍起來(lái),這不僅占用了空間,也限制了其柔性化程度。
席寧表示,人形機(jī)器人雖然像人,但從實(shí)際功能上來(lái)講,對(duì)它的期望則是成為一個(gè)超限機(jī)器人,即超過(guò)人的能力限度做更多的工作,比如在柔韌性、穩(wěn)定性、載重強(qiáng)度、工作時(shí)長(zhǎng)等方面,都還有很大的發(fā)展空間。
記者在本屆大會(huì)上發(fā)現(xiàn),更多商用進(jìn)展快速的機(jī)器人都并非人形。例如京東的智能配送車(chē)、庫(kù)卡的重載機(jī)器人、面向醫(yī)院場(chǎng)景的擎朗消毒機(jī)器人和醫(yī)療配送機(jī)器人等。它們只需要解決特定場(chǎng)景的特定需求,也因?yàn)樯a(chǎn)并不復(fù)雜,能夠更快速地上崗工作。當(dāng)然,也有不少觀點(diǎn)認(rèn)為,未來(lái)的機(jī)器人可以具備部分人形功能,而不是完全1:1復(fù)刻,只要能創(chuàng)造價(jià)值,現(xiàn)階段機(jī)器人的形態(tài)并沒(méi)有那么重要。比如像星塵智能等人形機(jī)器人沒(méi)有研制“雙足”,而是選用更為穩(wěn)定的底盤(pán),銀河通用、宇樹(shù)科技的機(jī)器人則在手部選擇的是兩指或者三指。
不過(guò),無(wú)論形態(tài)如何,機(jī)器人需要更加智能是行業(yè)沒(méi)有爭(zhēng)議的共識(shí)。在人工智能大模型的驅(qū)動(dòng)下,人形機(jī)器人仍在不斷進(jìn)化,“大腦”與“小腦”實(shí)現(xiàn)多維度升級(jí)。
“過(guò)去,機(jī)器人沒(méi)有自主的運(yùn)動(dòng)控制能力,只能在固定環(huán)境完成單一任務(wù),換一個(gè)環(huán)境后就難以完成。”熊友軍指出,大模型的一大功能,首先體現(xiàn)在人形機(jī)器人“腦力”的升級(jí),人形機(jī)器人的“大腦”以多模態(tài)大模型增強(qiáng)人機(jī)交互,實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)意圖的理解、對(duì)復(fù)雜外部環(huán)境的理解與認(rèn)知。
宇樹(shù)科技創(chuàng)始人王興興表示,在過(guò)去十年中,以AlphaGo為代表的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)和以ChatGPT為代表的大語(yǔ)言模型對(duì)人形機(jī)器人和具身智能的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響,未來(lái)幾年,這兩項(xiàng)技術(shù)會(huì)取得更大的進(jìn)展,也會(huì)和人形機(jī)器人與具身智能深度融合,我們可能會(huì)在5年內(nèi)迎來(lái)機(jī)器人的ChatGPT時(shí)刻。
曹巍也表示,近年來(lái)大模型的應(yīng)用對(duì)機(jī)器人行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。傳統(tǒng)算法在復(fù)雜任務(wù)執(zhí)行上的成功率普遍較低,而大模型的引入顯著提升了機(jī)器人的執(zhí)行能力。在沒(méi)有大模型的支持下,傳統(tǒng)算法的成功率大約在50%,而有了大模型之后,成功率普遍提升至50%以上,甚至有些算法的成功率翻了一番,接近商用水平。這種技術(shù)的進(jìn)步使得機(jī)器人在復(fù)雜任務(wù)的串聯(lián)和執(zhí)行上有了顯著提升,為未來(lái)的商業(yè)化落地帶來(lái)了很大的可能性。