到2030年，全球人形機(jī)器人規(guī)模將達(dá)到1.9萬(wàn)億元，其中中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3762億元

近期，特斯拉啟動(dòng)2022年AI日活動(dòng)，人形機(jī)器人擎天柱Optimus原型機(jī)正式亮相。特斯拉展示了人形機(jī)器人在汽車工廠進(jìn)行搬運(yùn)、澆水植物、移動(dòng)金屬棒的視頻。2022年人形機(jī)器人跨界者涌現(xiàn)，5月，戴森在ICAR宣布將在10年內(nèi)推出可以做家務(wù)的人形機(jī)器人;8月，小米秋季新品發(fā)布會(huì)“鐵大”亮相。

業(yè)內(nèi)人士表示，原型機(jī)的成功推出將為人形機(jī)器人領(lǐng)域注入強(qiáng)心劑，原有自動(dòng)駕駛優(yōu)勢(shì)和工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)鏈廠商資源有望充分受益。建議關(guān)注機(jī)器人相關(guān)核心零部件供應(yīng)鏈廠商的供貨和技術(shù)進(jìn)展情況，關(guān)注國(guó)內(nèi)廠商在AI模型、算力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的布局進(jìn)展。

事件驅(qū)動(dòng) 人形機(jī)器人擎天柱原型機(jī)正式亮相

北京時(shí)間2022年10月1日，特斯拉2022AIDay上正式發(fā)布人形機(jī)器人 “擎天柱”(Optimus)原型機(jī)。本次發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，特斯拉機(jī)器人展示了行走、揮手、搖擺等動(dòng)作，同時(shí)分享了其在汽車工廠搬運(yùn)、給植物澆水、移動(dòng)金屬零件的視頻。馬斯克表示，人形機(jī)器人具備一定程度智能化，可以替代體力勞動(dòng)，有望在3-5年后實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，量產(chǎn)后將達(dá)到數(shù)百萬(wàn)臺(tái)，其價(jià)格可能低于2萬(wàn)美元。

從本次公布數(shù)據(jù)來(lái)看，原型機(jī)的身高約173cm，體重73kg，較原官方數(shù)據(jù)增加17公斤。Optimus擁有合計(jì)50個(gè)自由度(身體28個(gè)，單手11個(gè))。執(zhí)行系統(tǒng)方面，原型機(jī)全身共有28個(gè)執(zhí)行器，共采用6種不同結(jié)構(gòu)單元設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)不同載荷需求。同時(shí)機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)加入仿生學(xué)理論，如膝蓋關(guān)節(jié)分為4個(gè)子電機(jī)，和人類膝蓋關(guān)節(jié)/韌帶構(gòu)成類似。Optimus手部單機(jī)數(shù)6個(gè)，可提起20磅物品。

此外，動(dòng)力系統(tǒng)方面，該產(chǎn)品搭載特斯拉自研電池技術(shù)，其配備一個(gè)帶有集成電子設(shè)備的2.3kWh電池組，可支持一整天耗電。感知和計(jì)算部分，原型機(jī)基本采用特斯拉電動(dòng)車相同設(shè)備，包括其自主研發(fā)的芯片集成系統(tǒng)作為“大腦”，以及三顆Autopilot級(jí)別攝像頭。

特斯拉基于對(duì)人體在各種運(yùn)動(dòng)模式下的動(dòng)力學(xué)特征，對(duì)擎天柱機(jī)器人進(jìn)行模型訓(xùn)練，通過(guò)各部位的壓力感知進(jìn)行精細(xì)化的運(yùn)動(dòng)模式學(xué)習(xí)，使得機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)的流暢性和自然性上表現(xiàn)出良好性能，可自主完成澆花、搬箱子、雙手搬運(yùn)鋼條等工作，未來(lái)有望通過(guò)數(shù)據(jù)積累和模型訓(xùn)練，勝任更多的復(fù)雜工作。

相比于工業(yè)、協(xié)作機(jī)器人等已有官方定義及安全標(biāo)準(zhǔn)，世界范圍內(nèi)人形機(jī)器人的概念仍混沌初開，常見(jiàn)模糊定義為外表和行為都接近人類的機(jī)器人。

人形機(jī)器人，再度站上“C位”。

2022年9月30日，特斯拉在AI Day大會(huì)上發(fā)布了特斯拉人形機(jī)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(lǐng)袖。

從命名可見(jiàn)，馬斯克對(duì)Tesla Bot顛覆行業(yè)抱以厚望。

據(jù)券商測(cè)算，到2030年，全球人形機(jī)器人規(guī)模將達(dá)到1.9萬(wàn)億元，其中中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3762億元。

此背景下，人形機(jī)器人賽道擠滿了玩家。

那么，巨頭們紛紛下注人形機(jī)器人，到底在拼什么?AI與人形機(jī)器人擦出火花，但落地為何這么難?當(dāng)下的機(jī)器人市場(chǎng)，走到哪一步了?

從靈活到智能，核心競(jìng)爭(zhēng)力迭代

嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，人形機(jī)器人不是什么新鮮事物。

早在1973年，日本早稻田大學(xué)推出Waseda Robot，被視為人形機(jī)器人的雛形，之后多家日企下場(chǎng)，開辟了這個(gè)細(xì)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(dòng)作，產(chǎn)品適用于高齡照護(hù)、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(shuō)，日企在人形機(jī)器人賽道領(lǐng)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(jī)器人賽道，與日企爭(zhēng)奪話語(yǔ)權(quán)。

一名業(yè)內(nèi)人士告訴鋅刻度：“人形機(jī)器人的底層邏輯變了，以前著重的是靈活，自動(dòng)化是核心競(jìng)爭(zhēng)力，現(xiàn)在著重的是交互，人工智能才是核心競(jìng)爭(zhēng)力?！鄙鲜鰳I(yè)內(nèi)人士進(jìn)一步表示，如今的人形機(jī)器人離不開機(jī)器視覺(jué)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，前者通過(guò)目標(biāo)追蹤、圖像描述、場(chǎng)景理解等生成數(shù)據(jù)，后者模仿人腦對(duì)生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行算法處理，從而令人形機(jī)器人完成各自任務(wù)，而無(wú)論是機(jī)器視覺(jué)或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都與AI息息相關(guān)。

如此一來(lái)，AI底蘊(yùn)深厚的企業(yè)占據(jù)優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，巨頭們卡位人形機(jī)器人賽道，更多的是為了“秀肌肉”，展示自身的AI實(shí)力，如今特斯拉似乎有不一樣的想法。

其實(shí)，特斯拉的底色恰好也是AI，在智能駕駛領(lǐng)域摸爬打滾多年，再疊加軟硬件一體化的經(jīng)驗(yàn)豐富，萌生了打開人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化的“大門”的野望。對(duì)此，Carnegie Mellon University機(jī)器人學(xué)院教授Martial Hebert感嘆道：“日本歷來(lái)在機(jī)器人的物理方面很強(qiáng)大，但是美國(guó)在人工智能研究方面遙遙領(lǐng)先?！?

據(jù)斯坦福大學(xué)的數(shù)據(jù)顯示，涌入人工智能領(lǐng)域的投資資金大幅上升，從2020年的1195億美元增長(zhǎng)到了2021年的1764億美元;2021年中國(guó)的AI專利申請(qǐng)量占全球總數(shù)的52%，專利申請(qǐng)數(shù)量居世界首位，而美國(guó)在AI授權(quán)專利數(shù)量上占全球總數(shù)的40%，排名世界第一。一言以蔽之，中美成為AI的高地，那么日本掉隊(duì)也在情理之中。

3至5年后，數(shù)百萬(wàn)臺(tái)人形機(jī)器人從特斯拉工廠下線，以低至2萬(wàn)美元的價(jià)格送往千家萬(wàn)戶?！氨绕嚫阋?”這是馬斯克為其人形機(jī)器人Optimus(擎天柱)畫下的藍(lán)圖，震動(dòng)了機(jī)器人圈，震中有三：量產(chǎn)時(shí)間、數(shù)量和價(jià)格。

在多位機(jī)器人圈的老兵看來(lái)，這是不可能的任務(wù)。最樂(lè)觀的預(yù)計(jì)是，3至5年后會(huì)有少量家庭開始嘗鮮，但數(shù)百萬(wàn)量級(jí)的普及是做不到的，而如此低價(jià)，也是建立在大規(guī)模量產(chǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)難達(dá)到。

大多數(shù)行業(yè)人士的預(yù)判是，8至10年后，人形機(jī)器人才能真正走進(jìn)家庭，并且有用。

小米、特斯拉都為人形機(jī)器人著迷，而他們的前輩，日本本田、豐田等車企早在10至20多年前研發(fā)出人形機(jī)器人，都折戟于商用落地。人形機(jī)器人是否能再造“蔚小理”，只待一個(gè)殺手級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景。

“技術(shù)一般般，但比小米的人形機(jī)器人好一點(diǎn)，Optimus只能慢速行走，跟波士頓動(dòng)力會(huì)快速行走、跳躍、奔跑的雙足機(jī)器人相比，動(dòng)態(tài)平衡技術(shù)還差得遠(yuǎn)。”這是吳昊(化名)對(duì)特斯拉人形機(jī)器人Optimus的第一印象，在他14年的機(jī)器人研發(fā)生涯里，今年是人形機(jī)器人最高光的時(shí)刻。

“在硅谷，馬斯克因其化腐朽為神奇的能力被奉為神人……雖然硅谷在扭曲的現(xiàn)實(shí)中運(yùn)作，并且游離于其共同幻想之外，但馬斯克給人們留下的印象卻是一個(gè)極具爭(zhēng)議的人物，他是用電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能板和火箭來(lái)兜售虛假希望的騙子……”在馬斯克授權(quán)的個(gè)人傳記《硅谷鋼鐵俠——埃隆·馬斯克的冒險(xiǎn)人生》一書中，這段表述概括了世人眼中各不相同的馬斯克。

是化腐朽為神奇，還是兜售虛假希望?

1927年，默片《大都會(huì)》中金色盔甲外形的女機(jī)器人“瑪麗亞”打開了人類對(duì)人形機(jī)器人的想象大門。2022年10月1日，萬(wàn)眾期待的特斯拉2022 AI Day正式召開。時(shí)隔一年，馬斯克終于帶著“新寵”人形機(jī)器人“擎天柱(Optimus)”原型機(jī)亮相，概念變?yōu)槌恋榈榈默F(xiàn)實(shí)。

這臺(tái)原型機(jī)被稱為“大黃蜂C(Bumble C)”。根據(jù)參數(shù)，其身高約1米72，體重約57公斤，行走速度每小時(shí)8公里，可以提起20公斤重的物品。

在舞臺(tái)上，它完成了穩(wěn)定的行走，向人們揮手致意，還在視頻里展示了搬運(yùn)物品，抓起水壺給花澆水等相對(duì)復(fù)雜的操作。

馬斯克調(diào)侃說(shuō)AI Day其實(shí)是場(chǎng)招聘大會(huì)。未來(lái)，在人口老齡化趨勢(shì)和勞動(dòng)力資源短缺的情況下，機(jī)器人在人類社會(huì)承擔(dān)越來(lái)越重要的角色。

撇開外表，生活中的機(jī)器人隨處可見(jiàn)，只是絕大部分沒(méi)有以人的外形出現(xiàn)。

北京冬奧會(huì)的智慧餐廳里，機(jī)器人能烹調(diào)中餐西餐，做手沖咖啡，調(diào)雞尾酒。商場(chǎng)里，機(jī)器人可以進(jìn)行迎賓和導(dǎo)購(gòu);送餐機(jī)器人可完成點(diǎn)單、配送、買單等一系列服務(wù);醫(yī)院的機(jī)器人可以操作手術(shù)，酒店里的機(jī)器人可以做清潔和消毒……