人形機器人的市場打開想象空間，人形機器人再度站上“C位”

人形機器人，再度站上“C位”。2022年9月30日，特斯拉在AI Day大會上發(fā)布了特斯拉人形機器人Tesla Bot，其被冠名為擎天柱(Optimus)，后者為知名電影《變形金剛》中汽車人的領袖。從命名可見，馬斯克對Tesla Bot顛覆行業(yè)抱以厚望。據券商測算，到2030年，全球人形機器人規(guī)模將達到1.9萬億元，其中中國市場規(guī)模將達到3762億元。

此背景下，人形機器人賽道擠滿了玩家。那么，巨頭們紛紛下注人形機器人，到底在拼什么?AI與人形機器人擦出火花，但落地為何這么難?當下的機器人市場，走到哪一步了?從靈活到智能，核心競爭力迭代

嚴格來說，人形機器人不是什么新鮮事物。早在1973年，日本早稻田大學推出Waseda Robot，被視為人形機器人的雛形，之后多家日企下場，開辟了這個細分賽道。這其中，豐田與本田堪稱代表。

譬如，豐田推出Toyota Partner Robot，早期版本就具有與人類近似的體重和柔軟度，后期版本可以流暢模仿人類動作，產品適用于高齡照護、殘疾人援助等。再譬如，本田推出ASIMO，不僅可以雙腿行走、上下階梯，跑步前行，還可以玩跳舞、踢球、倒茶等花活。

毫不夸張地說，日企在人形機器人賽道領跑多年。

然而，隨著AI觸角不斷延伸，谷歌、亞馬遜、百度、騰訊、小米等科技巨頭以各種形式切入人形機器人賽道，與日企爭奪話語權。一名業(yè)內人士告訴鋅刻度：“人形機器人的底層邏輯變了，以前著重的是靈活，自動化是核心競爭力，現在著重的是交互，人工智能才是核心競爭力?！?

上述業(yè)內人士進一步表示，如今的人形機器人離不開機器視覺與神經網絡，前者通過目標追蹤、圖像描述、場景理解等生成數據，后者模仿人腦對生成的數據進行算法處理，從而令人形機器人完成各自任務，而無論是機器視覺或神經網絡都與AI息息相關。

如此一來，AI底蘊深厚的企業(yè)占據優(yōu)勢。事實上，巨頭們卡位人形機器人賽道，更多的是為了“秀肌肉”，展示自身的AI實力，如今特斯拉似乎有不一樣的想法。

其實，特斯拉的底色恰好也是AI，在智能駕駛領域摸爬打滾多年，再疊加軟硬件一體化的經驗豐富，萌生了打開人形機器人大規(guī)模商業(yè)化的“大門”的野望。

對此，Carnegie Mellon University機器人學院教授Martial Hebert感嘆道：“日本歷來在機器人的物理方面很強大，但是美國在人工智能研究方面遙遙領先?！?

據斯坦福大學的數據顯示，涌入人工智能領域的投資資金大幅上升，從2020年的1195億美元增長到了2021年的1764億美元;2021年中國的AI專利申請量占全球總數的52%，專利申請數量居世界首位，而美國在AI授權專利數量上占全球總數的40%，排名世界第一。

特斯拉CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團隊現身會場，帶來了Tesla Bot人形機器人“Optimus”原型機的全球首秀。

此外，特斯拉還公布了FSD(完全自動駕駛能力)和Dojo超級計算機的最新進展。目前，特斯拉已在超過16萬輛車上進行了FSD Beta版系統測試，僅一年內就訓練了7.5萬個神經網絡模型。

“今天是我們第一次將Tesla Bot展現給世人，準備好了嗎?”在馬斯克的話音中，Optimus原型機重磅登場，轉身、停止、揮手問候等流暢動作引起觀眾歡呼。

澆花、行走、搬運物品，Optimus走向現實

這是Optimus第一次在無人操作的情況下自主行走，特斯拉沒有為它安裝外殼，而是直接將內部構造呈現出來，關節(jié)、骨骼、電纜等設備清晰可見，直觀展示每個動作細節(jié)。

特斯拉還在視頻中展現了現實中Optimus的使用場景：辦公室內，它靈活地提起水壺澆花、雙手搬運物料至目標位置、準確定位周圍人員并主動避讓;在特斯拉弗里蒙特工廠，Optimus已開始投入簡單工作，工程師為其規(guī)劃了相應行動路線。

馬斯克表示：“我們的產量應該可以達到數百萬臺，預計它的價格比汽車便宜得多，預估機器人最終價格將達到2萬美元以下?！彼A測，3-5年間Optimus即可量產上市。

去年AI Day后，短短6個月時間Tesla Bot就從一個概念迅速走向現實。今年活動現場上，特斯拉多位工程師講解了Optimus機器人的設計原理與研發(fā)故事。

機器人軀干處搭載了2.3 kWh、52V電池包，高度集成了充電管理、傳感器和冷卻系統。“這意味著從傳感到融合、再到充電管理，都匯集到這一系統內，這也是借鑒了我們在汽車設計方面的經驗?！碧厮估こ處煴硎?。

Optimus身體共有28個自由度，采用了更加靈活的彈簧負載設計與6種類型執(zhí)行器，關節(jié)采用仿生學關節(jié)設計，模擬人類關節(jié)與肌腱形態(tài)，手部則采用人體工程學設計，擁有11個自由度。而在“感官”上，在經過完全自動駕駛能力系統的實際應用驗證后，特斯拉強大的計算機視覺已可直接應用于機器人。

目前，Optimus已經可以完成行走、上樓梯、下蹲、拿取物體等動作，靈活的雙手得益于合理的手指關節(jié)設置，柔韌性和強度表現俱佳，執(zhí)行器既能夠承受約半噸重的鋼琴這樣的重物，也可以完成輕薄物體抓取、操作機械裝置、復雜手勢等高精度動作。

行走，對于人類來說可能是再簡單不過的日常動作，但機器人要實現穩(wěn)定行走則充滿巨大挑戰(zhàn)?！拔覀円恢痹趶纳飳W中汲取更多靈感，”特斯拉工程師表示，“而在運動、規(guī)劃和控制性上，我們在汽車領域已經積累了充分經驗，在機器人上得以活用?！?

同時，特斯拉還基于汽車安全模擬分析能力打造機器人安全性。目前，Optimus不僅可以平穩(wěn)行走，也能在少量外部干擾的情況下依舊保持平衡?，F場視頻中，特斯拉還展示了Optimus被工作人員用木棍戳刺上半身，但并未摔倒或長時間搖晃，僅稍微前傾后便穩(wěn)住姿態(tài)，出色地應對了挑戰(zhàn)?！皺C器人需要有‘大腦’，也就是人工智能。”馬斯克說。在設計、訓練與制造Optimus的過程中，特斯拉大量應用了人工智能技術，并在現場介紹了Optimus的中央計算機。

馬斯克在現場表示，擎天柱行走還不穩(wěn)定，但目前展示的機器人只是團隊初步開發(fā)的產品，其實際進展不止于此，“擎天柱的產量應該可以達到數百萬臺，預計它的價格比汽車便宜得多，最終價格將達到2萬美元以下，3到5年間即可量產上市?！?

“特斯拉人形機器人今天的表現與此前放出的視頻畫面相比是有差距的，它的亮點在于和特斯拉FSD(完全自動駕駛)系統的初步結合所做的模擬仿真，這點比其他機器人更強，而其姿態(tài)平衡性、靈活性能力仍然有限。不過，這并不妨礙特斯拉未來做得更好，此次發(fā)布會也將吸引更多優(yōu)秀人才參與人形機器人研發(fā)這一能夠改變人類社會面貌的事業(yè)。”10月1日，清華大學新聞學院元宇宙文化實驗室主任沈陽接受新京報貝殼財經記者采訪時表示。

值得注意的是，雖然在各項性能表現上相比技術領先的波士頓動力還有很大差距，但“擎天柱”的預計售價僅為波士頓動力Atlas(阿特拉斯)機器人的1%，如果該價格成為現實，無疑將能夠為人形機器人的市場打開想象空間。

馬斯克在現場給出了“擎天柱”落地、投產、廣泛應用的時間表：2022年出原型機、2023年出有用的呈現(場景)、最快兩年能做到小規(guī)模應用。貝殼財經記者注意到，相比目前市面上研發(fā)時間動輒長達十年甚至二十年以上的機器人公司，馬斯克公布的研發(fā)計劃顯得非常激進。

目前，世界上較為知名的人形機器人包括波士頓動力的阿特拉斯、本田的ASIMO(阿西莫)、軟銀的Pepper(派博)、美國創(chuàng)業(yè)公司Agility推出的Digit和Cassie雙足機器人(尚無中文名)等。國內則有優(yōu)必選的WALKER(步行者)原型機，以及前不久小米推出的鐵大。

其中，本田的阿西莫機器人早在2000年就已亮相，其流暢的行走方式曾震驚世界，但由于技術復雜、開發(fā)成本昂貴，2018年本田就停止了阿西莫的更新，今年3月，阿西莫機器人宣布退役。目前，世界上公認人形機器人技術實力領先的公司是谷歌投資的波士頓動力。

但人形機器人歷來售價不菲，本田阿西莫的單臺價值250萬美元，波士頓動力阿特拉斯的單臺價值為200萬美元，且并無商業(yè)化落地。Agility的Digit機器人售價25萬美元一套，2021年出貨量約為40到60臺，小米的鐵大售價預計在六十到七十萬元，但目前尚無法實現量產。

從這一角度考慮，“擎天柱”號稱低至2萬美元的售價僅為阿特拉斯的1%，這在人形機器人市場上將極具競爭力。

沈陽認為，如果擎天柱最簡單化的版本價格能在15萬元人民幣左右，市場競爭力將非常驚人。據他透露，國內有企業(yè)研發(fā)的雙足行走人形機器人成本價約在50萬元，這一價格屬于手工組裝的價格，未來如果大規(guī)模生產，價格降至30萬元左右是有可能的，但要達到15萬元，成本壓力還是很大，“特斯拉在硬件成本方面的控制很值得我們學習?！?

不過，對于“擎天柱”是否能夠達到如此低廉的價格也存在質疑的聲音。任賾宇認為，“擎天柱”原型機符合技術開發(fā)預期，但低于資本市場預期，嚴重落后于公眾預期，“目前我認為沒有到量產的階段，2萬美元的售價也大概率是個噱頭?！?

此外，相對于已經投入實際生活并產生經濟效益的工業(yè)載重機器人、機械臂;服務業(yè)送餐機器人、手術機器人;特種行業(yè)巡查機器人、消防機器人等，人形機器人距離真正的商業(yè)化除了成本需要降低外，當前的技術水平也與實際應用存在差距。