AI领域的终极形态--人形机器人,能否赋能千行百业 ?
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人型机器人(英语:Android),又称仿生人,音译安卓,是一种旨在模仿人类外观和行为的机器人(robot)尤其特指具有和人类相似肌体的种类。直到最近,人型机器人的概念还主要停留在科学幻想领域,常见于电影、电视、漫画、小说等。机器人学方面的进展已经可以设计出功能化拟真化的人形机器人(humanoid robot)。仿生人拟真的程度有很多,有些可以从外观上识别,也没有真人的思想和感情。反过来说亦有开发外观不似人,但能够有似真人行为的机器人,如2001年美国麻省理工学院研发了号称世界上第一个有类似人类感情的机器人。
现代的人形机器人一种智能化机器人,例如 ROBOT·X人形机器人,在机器的各活动关节配置有多达17个伺服器,具有17个自由度,特显灵活,更能完成诸如手臂后摆90度的高难度动作。它还配以设计优良的控制系统,通过自身智能编程软件便能自动地完成整套动作。
国内机器人发展较为迅速,一般带遥控、驱动、记忆等功能性的机器人,采用17个串行总线智能舵机、主控板及金属支架组成,可自行DIY动作创编,跳舞、体操、行走、翻跟斗、俯卧撑...样样精通,机器人摒弃传统的排线多,复杂拘谨的特点,改用新型串行总线舵机排列,关节与关节间仅用三合一数据线连接而成,整台机器人不超过20根线缆,使机器人运行动作时更加开放自如。机器人机身重量仅为1.7kg(包括电池),轻巧而不失灵活。
特点人形机器人,AI领域的终极形态。当地时间6月3日,特斯拉CEO埃隆·马斯克在推特上预告,将在9月30日的特斯拉人工智能日上发布原型机。它叫“擎天柱”(Optimus),又被称为“特斯拉人形机器人”(Tesla Bot),是特斯拉今年最重要的产品。
人形机器人随音乐起舞、行走、起卧、武术表演、翻跟斗等杂技以及各种奥运竞赛动作。ROBOT·X人形机器人采用世界著名的日本FUTABA伺服器,具有高扭力、高转速、高稳定 、反应灵敏、无抖动、转动角度大等优点,超快速高精度金属齿轮,耐冲击。
人形机器人的出现可以赋能千行百业,是人工智能场景的下一波浪潮,随着技术的不断成熟和商业化落地,有望带来万亿级别的空前蓝海。本期的智能内参,我们推荐华西证券的报告《Tesla Bot: AI的星辰大海》,解析人形机器人的市场前景。如果想收藏本文的报告,可以在智东西(公众号:zhidxcom)回复关键词“nc634”获取。
特斯拉或将于 2022年9 月 30日推出首款人形机器人原型机,并将其命名为 ” OPTIMUS”。早在2021年8月19日,马斯克在特斯拉人工智能日时提出推出人形机器人,旨意是解决从事重复性高、单调枯燥的危险差事。
马斯克宣布进军AI机器人领域,意味着特斯拉绝不只是一家电动车公司,而是一家 AI公司。此外马斯克声称特斯拉机器人有朝一日随着时间推移将比汽车公司更加重要。
特斯拉机器人可以简单拆分2个域,即AI域及技术域。
AI域 : 采用FSD computer作为算力核心,配备8个Autopliot Cameras作为传感器,支持深度学习、数据分析,Dojo训练,自动标记等算法。
技术域:机器人头部包含信息屏幕,用来展示信息,此外机器人由轻质材料组成,并且四肢包含40个左右的机电执行器,并通过力反馈感应系统来实现平稳和敏捷双脚行走。
据马斯克介绍,该机器人大约1.73米,体重约56.7千克,可抱起约20.4千克的货物最快行走速度可约达8KM/时。AI域是人形机器人的核心,因为机器人只有通过不断的机器学习的训练,才能完成指定的任务。此外特斯拉人形机器人是特斯拉自动驾驶的集大成者,因为人形机器人的核心与智能驾驶共用 FSD系统,我们预计智能驾驶很多神经网络系统将会应用在人形机器人中。
数据是实现智能驾驶和智能机器人的根基,而算力为机器学习、神经网络提供基础动力,随着特斯拉所处理的数据指数级的增长,公司由于耗电问题放弃Nvidia A100 GPU作为超级电脑的阵列去做训练,而是凭借自身强大的垂直整合能力,研发出专注于深度学习训练的Dojo D1芯片,于是特斯拉Dojo超级电脑应运而生。
AI处理器芯片可以支持深度神经网络的学习和加速计算,相比于 GPU和 CPU拥有成倍的性能提升,和极低的耗电水平。此外,推断环节相较于训练环节的计算量相对较小,但依然会涉及大量的矩阵运算,因此,人工智能芯片将发挥大量作用。
人形机器人的落地需要下游场景的数据融合,具备 AI算法落地的厂商具有比较优势。特斯拉在智能驾领域已经实现了纯视觉的解决方案,相关FSD系统可以直接用于人形机器人的机器视觉领域。
然而距离人形机器人的商业落地,其数据需要和下游细分场景紧密结合,通过优质细分场景下的数据和算法进行不断地迭代训练,最后提供具有价值的商业服务。人形机器人在细分场景海量数据并不可以直接获得,而具备AI算法商业化落地的公司本身具备卡位优势,即与下游细分场景连接密切,双方可以通过合作共同赋能客户,进而加速人形机器人的商业化落地。
近几年国内商用服务机器人市场高速发展,据IDC最新发布的《中国餐饮行业商用服务机器人市场份额报告》显示,2021年中国商用服务机器人市场规模为0.84亿美元(约合人民币5.4亿元),同比增长110.4%,整体呈现爆发态势。在服务机器人的诸多领域中:配送、接待和商用清扫机器人由于其技术路线与清扫机器人的基本技术路线类似,因此成为了各大行业中的一个很好的切入点。在应用场景和功能拓展方面,相关类别仍然有很大的发展空间。
6月20日,中国国际发展知识中心发布了首期《全球发展报告》。报告显示,估计2020年至2025年间,全球约8500万工作岗位将被机器替代。这份《全球发展报告》指出,自动化的生产线、智能化的机器人等将代替大量从事重复性、机械性工作的劳动者,可能引发大规模的传统劳动密集型职业岗位消失。其实,不难发现这是技术进步带来的必然结果。
CIC灼识咨询认为,服务机器人可以替代人工完成高重复性、枯燥乏味的劳动工作,这样一方面可以缓解老龄化人力结构给需求端带来的招聘难、培训与管理成本高等用工难题,另一方面可以让人类将时间投入到更具价值的工作中。在需求与符合需求的双向推动下,服务机器人市场规模进入快速增长状态。
在其官方微博上宣布特斯拉(TSLA.US)人形机器人即将推出,引发资本市场对于机器人核心零部件—减速器的广泛关注,在冶金、工程机械、船舶等一般工业或机器人等专用领域均有广泛应用,预计未来五年复合增长率在4-5%,2021年通用减速机市场规模500亿元,国产企业高端突围。随着工艺技术成熟发展及产业链验证,该行认为未来三年前瞻布局产能、拓展高端领域的减速器企业优享成长红利。
中金主要观点如下:
高端升级叠加复工复产,减速器赛道景气反弹可期。
减速器在冶金、工程机械、船舶等一般工业或机器人等专用领域均有广泛应用。我国减速机行业在十一五前以中小型通用摆线减速机生产为主,发展至今已在通用减速机、专用减速机等方面多元开花,中低端减速器步入成熟期,高端类产品持续发力。据前瞻产业研究院预测,2021年我国整体减速机市场规模达1258亿元,同比+5%,该行预计未来五年复合增长率在4-5%。该行认为中期来看高端升级行业政策频出、短期来看22Q3行业需求有望反弹。
2021年通用减速机市场规模500亿元,国产企业高端突围。
21年我国通用减速机市场规模约500亿元,SEW、FLENDER等外资占据高端客户,中端市场以国茂股份、通力科技为代表,低端市场长尾分布。该行认为通用减速器行业中,模块化设计及精益生产构筑壁垒,市场集中度持续提升。该行认为,国产龙头有望通过产业链整合及跨行业延伸,打开成长空间。
2025年国内机器人RV减速机市场近40亿元,进入关键节点。
该行测算2025年国内机器人用RV减速器需求79~104万台,中性情境下市场容量40亿元,机床、工业自动化设备等应用仍存。根据MIR数据,我国RV减速器国产化率始终不足30%,截止2021年日本纳博及住友占据六成份额。2021年双环传动、秦川机床双双跨过盈亏平衡点,产能跑马圈地及头部大客户渗透加速,该行认为行业迎来关键节点。
国产谐波减速器品牌涌现,行业或步入竞争加速阶段。
该行测算2025年工业机器人用谐波减速器市场规模28亿元左右,叠加协作机器人、机床等应用场景,总市场规模可近40亿元。我国谐波减速器品牌“一超多强”,绿的谐波已实现谐波减速器规模化国产替代,在国产工业机器人品牌市占率近六成,协作机器人市占率更高。此外,近两年来福谐波、大族传动等厂商纷纷涌现,机器人本体企业供应链选择愈加多元,行业或步入竞争加速阶段。