到2030年,全球人形机器人规模将达到1.9万亿元,其中中国市场规模将达到3762亿元
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近期,特斯拉启动2022年AI日活动,人形机器人擎天柱Optimus原型机正式亮相。特斯拉展示了人形机器人在汽车工厂进行搬运、浇水植物、移动金属棒的视频。2022年人形机器人跨界者涌现,5月,戴森在ICAR宣布将在10年内推出可以做家务的人形机器人;8月,小米秋季新品发布会“铁大”亮相。
业内人士表示,原型机的成功推出将为人形机器人领域注入强心剂,原有自动驾驶优势和工业机器人供应链厂商资源有望充分受益。建议关注机器人相关核心零部件供应链厂商的供货和技术进展情况,关注国内厂商在AI模型、算力基础设施领域的布局进展。
事件驱动 人形机器人擎天柱原型机正式亮相
北京时间2022年10月1日,特斯拉2022AIDay上正式发布人形机器人 “擎天柱”(Optimus)原型机。本次发布会现场,特斯拉机器人展示了行走、挥手、摇摆等动作,同时分享了其在汽车工厂搬运、给植物浇水、移动金属零件的视频。马斯克表示,人形机器人具备一定程度智能化,可以替代体力劳动,有望在3-5年后实现量产,量产后将达到数百万台,其价格可能低于2万美元。
从本次公布数据来看,原型机的身高约173cm,体重73kg,较原官方数据增加17公斤。Optimus拥有合计50个自由度(身体28个,单手11个)。执行系统方面,原型机全身共有28个执行器,共采用6种不同结构单元设计,应对不同载荷需求。同时机器人关节设计加入仿生学理论,如膝盖关节分为4个子电机,和人类膝盖关节/韧带构成类似。Optimus手部单机数6个,可提起20磅物品。
此外,动力系统方面,该产品搭载特斯拉自研电池技术,其配备一个带有集成电子设备的2.3kWh电池组,可支持一整天耗电。感知和计算部分,原型机基本采用特斯拉电动车相同设备,包括其自主研发的芯片集成系统作为“大脑”,以及三颗Autopilot级别摄像头。
特斯拉基于对人体在各种运动模式下的动力学特征,对擎天柱机器人进行模型训练,通过各部位的压力感知进行精细化的运动模式学习,使得机器人在运动的流畅性和自然性上表现出良好性能,可自主完成浇花、搬箱子、双手搬运钢条等工作,未来有望通过数据积累和模型训练,胜任更多的复杂工作。
相比于工业、协作机器人等已有官方定义及安全标准,世界范围内人形机器人的概念仍混沌初开,常见模糊定义为外表和行为都接近人类的机器人。
人形机器人,再度站上“C位”。
2022年9月30日,特斯拉在AI Day大会上发布了特斯拉人形机器人Tesla Bot,其被冠名为擎天柱(Optimus),后者为知名电影《变形金刚》中汽车人的领袖。
从命名可见,马斯克对Tesla Bot颠覆行业抱以厚望。
据券商测算,到2030年,全球人形机器人规模将达到1.9万亿元,其中中国市场规模将达到3762亿元。
此背景下,人形机器人赛道挤满了玩家。
那么,巨头们纷纷下注人形机器人,到底在拼什么?AI与人形机器人擦出火花,但落地为何这么难?当下的机器人市场,走到哪一步了?
从灵活到智能,核心竞争力迭代
严格来说,人形机器人不是什么新鲜事物。
早在1973年,日本早稻田大学推出Waseda Robot,被视为人形机器人的雏形,之后多家日企下场,开辟了这个细分赛道。这其中,丰田与本田堪称代表。譬如,丰田推出Toyota Partner Robot,早期版本就具有与人类近似的体重和柔软度,后期版本可以流畅模仿人类动作,产品适用于高龄照护、残疾人援助等。
再譬如,本田推出ASIMO,不仅可以双腿行走、上下阶梯,跑步前行,还可以玩跳舞、踢球、倒茶等花活。毫不夸张地说,日企在人形机器人赛道领跑多年。然而,随着AI触角不断延伸,谷歌、亚马逊、百度、腾讯、小米等科技巨头以各种形式切入人形机器人赛道,与日企争夺话语权。
一名业内人士告诉锌刻度:“人形机器人的底层逻辑变了,以前着重的是灵活,自动化是核心竞争力,现在着重的是交互,人工智能才是核心竞争力。”上述业内人士进一步表示,如今的人形机器人离不开机器视觉与神经网络,前者通过目标追踪、图像描述、场景理解等生成数据,后者模仿人脑对生成的数据进行算法处理,从而令人形机器人完成各自任务,而无论是机器视觉或神经网络都与AI息息相关。
如此一来,AI底蕴深厚的企业占据优势。事实上,巨头们卡位人形机器人赛道,更多的是为了“秀肌肉”,展示自身的AI实力,如今特斯拉似乎有不一样的想法。
其实,特斯拉的底色恰好也是AI,在智能驾驶领域摸爬打滚多年,再叠加软硬件一体化的经验丰富,萌生了打开人形机器人大规模商业化的“大门”的野望。对此,Carnegie Mellon University机器人学院教授Martial Hebert感叹道:“日本历来在机器人的物理方面很强大,但是美国在人工智能研究方面遥遥领先。”
据斯坦福大学的数据显示,涌入人工智能领域的投资资金大幅上升,从2020年的1195亿美元增长到了2021年的1764亿美元;2021年中国的AI专利申请量占全球总数的52%,专利申请数量居世界首位,而美国在AI授权专利数量上占全球总数的40%,排名世界第一。一言以蔽之,中美成为AI的高地,那么日本掉队也在情理之中。
3至5年后,数百万台人形机器人从特斯拉工厂下线,以低至2万美元的价格送往千家万户。“比汽车更便宜!”这是马斯克为其人形机器人Optimus(擎天柱)画下的蓝图,震动了机器人圈,震中有三:量产时间、数量和价格。
在多位机器人圈的老兵看来,这是不可能的任务。最乐观的预计是,3至5年后会有少量家庭开始尝鲜,但数百万量级的普及是做不到的,而如此低价,也是建立在大规模量产的基础上,实难达到。
大多数行业人士的预判是,8至10年后,人形机器人才能真正走进家庭,并且有用。
小米、特斯拉都为人形机器人着迷,而他们的前辈,日本本田、丰田等车企早在10至20多年前研发出人形机器人,都折戟于商用落地。人形机器人是否能再造“蔚小理”,只待一个杀手级应用场景。
“技术一般般,但比小米的人形机器人好一点,Optimus只能慢速行走,跟波士顿动力会快速行走、跳跃、奔跑的双足机器人相比,动态平衡技术还差得远。”这是吴昊(化名)对特斯拉人形机器人Optimus的第一印象,在他14年的机器人研发生涯里,今年是人形机器人最高光的时刻。
“在硅谷,马斯克因其化腐朽为神奇的能力被奉为神人……虽然硅谷在扭曲的现实中运作,并且游离于其共同幻想之外,但马斯克给人们留下的印象却是一个极具争议的人物,他是用电动汽车、太阳能板和火箭来兜售虚假希望的骗子……”在马斯克授权的个人传记《硅谷钢铁侠——埃隆·马斯克的冒险人生》一书中,这段表述概括了世人眼中各不相同的马斯克。
是化腐朽为神奇,还是兜售虚假希望?
1927年,默片《大都会》中金色盔甲外形的女机器人“玛丽亚”打开了人类对人形机器人的想象大门。2022年10月1日,万众期待的特斯拉2022 AI Day正式召开。时隔一年,马斯克终于带着“新宠”人形机器人“擎天柱(Optimus)”原型机亮相,概念变为沉甸甸的现实。
这台原型机被称为“大黄蜂C(Bumble C)”。根据参数,其身高约1米72,体重约57公斤,行走速度每小时8公里,可以提起20公斤重的物品。
在舞台上,它完成了稳定的行走,向人们挥手致意,还在视频里展示了搬运物品,抓起水壶给花浇水等相对复杂的操作。
马斯克调侃说AI Day其实是场招聘大会。未来,在人口老龄化趋势和劳动力资源短缺的情况下,机器人在人类社会承担越来越重要的角色。
撇开外表,生活中的机器人随处可见,只是绝大部分没有以人的外形出现。
北京冬奥会的智慧餐厅里,机器人能烹调中餐西餐,做手冲咖啡,调鸡尾酒。商场里,机器人可以进行迎宾和导购;送餐机器人可完成点单、配送、买单等一系列服务;医院的机器人可以操作手术,酒店里的机器人可以做清洁和消毒……