sla◈ღ✿◈、1x◈ღ✿◈、小米又把人形机器人概念推上了风口浪尖◈ღ✿◈。很多人问我◈ღ✿◈,“在现实生活中看到人形机器人◈ღ✿◈,还需要多少年?” 这个问题很难给个确切的答案◈ღ✿◈,以乐观派 Elon 的说法◈ღ✿◈,2年内即可量产落地◈ღ✿◈,而反观人形这么些年的研究历程◈ღ✿◈,受限于场景◈ღ✿◈、对复合技术的极高要求◈ღ✿◈,也许至少3-5年才能探索到顺畅的商业模式◈ღ✿◈。
我们到底需不需要人形?能怎么用?是否有开发的必要?这些问题争议性比较大◈ღ✿◈,今天发表下自己的观点◈ღ✿◈。
先说结论◈ღ✿◈,人形机器人的研究的意义在于◈ღ✿◈:1. 开发最适应人类社会的机器人形态◈ღ✿◈,实现终极机器替人◈ღ✿◈,但场景需要新的突破◈ღ✿◈;2. 人形对软硬件复合技术的要求极高◈ღ✿◈,奔着人形做研发的机器人公司能掌握最全面的技术栈◈ღ✿◈。
人形机器人的目标是成为机器人界的iPhonej9九游会官方网站◈ღ✿◈,也就是终极◈ღ✿◈、通用形态◈ღ✿◈,我们拆解一下◈ღ✿◈,所需的能力包括运动(下肢-底盘/四足/双足)◈ღ✿◈、操作(上肢-单臂/双臂)◈ღ✿◈、交互(脸)◈ღ✿◈。通过排列组合◈ღ✿◈,满足这些条件的机器人形态可以是◈ღ✿◈:
如果需要开发一台机器人◈ღ✿◈,作为日常助手吧有你春暖花开◈ღ✿◈,最简单的方案可能是Everyday Robot的方案◈ღ✿◈,可以完成生产生活中的大部分工种◈ღ✿◈。但遇到需要上下楼梯◈ღ✿◈、或双臂协同的工种◈ღ✿◈,这个形态就有很大的局限性◈ღ✿◈。由于人类社会的所有环节都是为人类行动设计的◈ღ✿◈,因此◈ღ✿◈,人形机器人可能是最适合人类社会的形态◈ღ✿◈,技术成熟后◈ღ✿◈,可以无缝嵌入所有环境◈ღ✿◈。
另外◈ღ✿◈,来看一组数据◈ღ✿◈:2021年◈ღ✿◈,中国劳动力缺口1,180万人◈ღ✿◈、美国劳动力缺口710万人◈ღ✿◈,全球人口将在本世纪中叶达到峰值◈ღ✿◈。从补充劳动缺口的角度◈ღ✿◈,需要一类机器人来替代工人◈ღ✿◈,我们画过一张表来衡量替人顺序◈ღ✿◈,概括来说◈ღ✿◈:在中国劳动力成本尚低的背景下◈ღ✿◈,通用机器人会先替代有一定学习门槛◈ღ✿◈、工资门槛的技工◈ღ✿◈,接着逐步渗透到其他象限◈ღ✿◈。
那么人形机器人近期到底能用在哪儿呢?以优必选为例◈ღ✿◈,第一批人形机器人已经广泛用在教育◈ღ✿◈、迎宾上◈ღ✿◈,公司2023年报了港交所◈ღ✿◈,这里较难诞生增量de 市场机会◈ღ✿◈。
而第二代的机器人有可能逐步渗透各大生产生活环节◈ღ✿◈。举个例子来说◈ღ✿◈,Tesla 的人形机器人将用于汽车产线j9九游会官方网站◈ღ✿◈。需要强调的是◈ღ✿◈,在汽车制造流程中◈ღ✿◈,传统存量机器人环节包括冲压 (机床)j9九游会官方网站◈ღ✿◈、焊接◈ღ✿◈、码垛◈ღ✿◈、喷涂等◈ღ✿◈,以上环节的工业机器人已饱和◈ღ✿◈。但仍有大量环节用到人工◈ღ✿◈,比如各流程之间的搬运◈ღ✿◈、安装车门车座等◈ღ✿◈,这些都是传统工业机器人无法完成◈ღ✿◈,也是人形机器人能进一步渗透的环节◈ღ✿◈。
2017-2018年时◈ღ✿◈,国际公认一台人形机器人的成本30万人民币之内◈ღ✿◈,目前降低到最低成本10-15万◈ღ✿◈。
成本难下降的问题在于all-purpose◈ღ✿◈,导致不能聚焦在某一个场景◈ღ✿◈。据说 Tesla Optimus 目前物料成本 20万美金◈ღ✿◈,目标是2025-2027年◈ღ✿◈,量产后售价2万美金(预计成本7-10万人民币)◈ღ✿◈。
人形机器人之所以离落地较远◈ღ✿◈,其中一个限制因素是其对于技术的要求极高◈ღ✿◈,尤其是运动控制软件◈ღ✿◈、本体硬件之间的复合能力◈ღ✿◈,这也导致我们看到的大部分 demo 机都站不住◈ღ✿◈、走不稳◈ღ✿◈、动作僵硬◈ღ✿◈,很难完成劳动任务◈ღ✿◈。注◈ღ✿◈:波士顿动力作为特殊讨论◈ღ✿◈,这家公司的产品虽然能跑酷◈ღ✿◈,但属于不计成本地提升运动能力◈ღ✿◈,实际工作中功耗极高吧有你春暖花开◈ღ✿◈、噪音极大吧有你春暖花开◈ღ✿◈,无法量产落地◈ღ✿◈。
从续航能力看j9九游会官方网站◈ღ✿◈,目前人形机器人大多只能续航 1-2 小时◈ღ✿◈,未来预测可以提升到 20 小时◈ღ✿◈,而对比人类工人可以持续工作 7-8 小时◈ღ✿◈,机器人尚未达到可用的程度◈ღ✿◈。
究其原因吧有你春暖花开◈ღ✿◈,人形机器人每个关节都需要大电机◈ღ✿◈,导致整体功率大◈ღ✿◈、续航短◈ღ✿◈。这里面需要新的结构设计◈ღ✿◈、算法设计◈ღ✿◈。
尤其是国内做步态控制 (locomotion) 人才很少◈ღ✿◈,下面总结了集中运动控制的技术路径◈ღ✿◈,仍在探索中◈ღ✿◈,格局未定◈ღ✿◈。
对比新能源车和人形机器人的成本构成◈ღ✿◈:电池成本占比由38%降低到2%◈ღ✿◈,电机电控成本由12%提升到39%◈ღ✿◈。当前痛点在于成本高◈ღ✿◈、定制化需求高◈ღ✿◈。整机成本中◈ღ✿◈,电机占比40-50%◈ღ✿◈、减速器占20%◈ღ✿◈。
其中◈ღ✿◈,控制器◈ღ✿◈、执行器都可以国产◈ღ✿◈,特殊部位的零配件需要进口◈ღ✿◈,需要平衡质量◈ღ✿◈、价格◈ღ✿◈、供货周期(国内定制需要 2-3 个月◈ღ✿◈,进口需要 8-10 个月)◈ღ✿◈。之前已经在做电机◈ღ✿◈、减速器的厂家◈ღ✿◈,由于只做过制造业机械◈ღ✿◈,未来可能会催生新的上游◈ღ✿◈。
国内容易被制约的零部件◈ღ✿◈,包括机械部件新材料◈ღ✿◈、电路板相关的传感器和控制器◈ღ✿◈、通讯模块芯片◈ღ✿◈、电路管理芯片◈ღ✿◈。
顺着人形的技术路径去做的公司◈ღ✿◈,可以说是给自己出了机器人界最难的一道题◈ღ✿◈,各家进展各有不同◈ღ✿◈,以下是重点公司盘点◈ღ✿◈:
- 国内公司◈ღ✿◈:优必选◈ღ✿◈、小米CyberOne◈ღ✿◈、腾讯Robotics X◈ღ✿◈、钢铁侠◈ღ✿◈、学校实验室(北理工黄强◈ღ✿◈、清华赵明国◈ღ✿◈、浙大熊蓉j9九游会官方网站◈ღ✿◈、中科大刑天)等
- 21年8月发布概念◈ღ✿◈,6个月开发出来◈ღ✿◈,重量73kg◈ღ✿◈,电池2.3kwh◈ღ✿◈,续航8h◈ღ✿◈,身体28个自由度◈ღ✿◈。
- 目标是大规模量产◈ღ✿◈,大量重复可替代的零部件◈ღ✿◈,降低成本◈ღ✿◈,用软件反哺硬件(比如从8个摄像头降低到3个)◈ღ✿◈。
- 自研6种电驱执行器◈ღ✿◈,可拉动500kg的钢琴◈ღ✿◈,响应速度高达10khz◈ღ✿◈,但需要搭配谐波减速器(关节◈ღ✿◈,用转速去换扭矩)◈ღ✿◈。
Tesla最新发布的视频中◈ღ✿◈,机器人已经可以实现◈ღ✿◈:1. 端到端动作生成◈ღ✿◈、遥操作和示教功能◈ღ✿◈;2. 下肢力矩控制频率高(估计达到1000hz)◈ღ✿◈,使得脚步足够轻◈ღ✿◈,不踩破鸡蛋
- 1992年开始迭代◈ღ✿◈,重量150kg◈ღ✿◈,电池3.7kwh◈ღ✿◈,续航1h◈ღ✿◈。目标是展示超越人类的运动能力◈ღ✿◈。
- 驱动◈ღ✿◈:液压吧有你春暖花开◈ღ✿◈,液体压缩泵产生高压液体◈ღ✿◈,高压液体对输出泵做功吧有你春暖花开◈ღ✿◈。优势是力气大◈ღ✿◈、执行器只需一个◈ღ✿◈,劣势是维护麻烦◈ღ✿◈、响应速度慢◈ღ✿◈。金属3d打印制造◈ღ✿◈。
- 发展历程◈ღ✿◈:1992年◈ღ✿◈,从MIT实验室独立出来◈ღ✿◈;2013年◈ღ✿◈,谷歌以30亿美元收购◈ღ✿◈;2017年◈ღ✿◈,软银从谷歌手中买下◈ღ✿◈,价格未公布◈ღ✿◈;2020年下半年◈ღ✿◈,Spot机器狗发售◈ღ✿◈,售价7.45万美元◈ღ✿◈;2020年12月◈ღ✿◈,现代汽车9.21亿美元收购◈ღ✿◈,公司年支出$1.5亿◈ღ✿◈。
- OpenAI COO BradLightcap评价◈ღ✿◈:投资1x瞄准的是机器人硬件技术成熟◈ღ✿◈,在AI加持下开拓更广泛的劳动力市场◈ღ✿◈。
- 历程◈ღ✿◈:2022年成立◈ღ✿◈,2023年3月发布01号机器人的宣传视频◈ღ✿◈,计划6个月之内推出测试产品◈ღ✿◈。
- 创始人◈ღ✿◈:BrettAdcock◈ღ✿◈,连续创业者◈ღ✿◈,个人投入$1000万◈ღ✿◈。从波士顿动力◈ღ✿◈、特斯拉◈ღ✿◈、Google X◈ღ✿◈、机器人实验室IHMC◈ღ✿◈,挖来40位技术专家◈ღ✿◈。
- 2023年发布通用机器人demo◈ღ✿◈,可以整理床铺(难度大◈ღ✿◈,涉及柔性面料的识别和操作)◈ღ✿◈、操作洗衣机◈ღ✿◈,创始人曾任职于OpenAI◈ღ✿◈、Scale AI◈ღ✿◈。
总结一下◈ღ✿◈,人形机器人目前受限于场景◈ღ✿◈、技术◈ღ✿◈、成本◈ღ✿◈,尚未实现大面积落地◈ღ✿◈,但我们相信◈ღ✿◈,人形是能渗透人类社会的终极形态机器人◈ღ✿◈,实现机器替人◈ღ✿◈、补人◈ღ✿◈。产业落地过程中◈ღ✿◈,也会催生一众上下游公司◈ღ✿◈。
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7月6日◈ღ✿◈,2023世界人工智能大会(WAIC)在上海举行◈ღ✿◈,奥比中光董事长兼CEO黄源浩受邀出席大会
◈ღ✿◈;还有与特斯拉汽车一样的视觉感知◈ღ✿◈,使用摄像头输入数据◈ღ✿◈,以神经网络进行计算◈ღ✿◈。并搭载了特斯拉的AI
◈ღ✿◈,能够胜任10KG的有效负载的自动化任务◈ღ✿◈,工作半径可达1333mm◈ღ✿◈,适用于大范围◈ღ✿◈、大负载的作业任务j9九游会官方网站◈ღ✿◈,可应用于工厂自动化◈ღ✿◈、汽车◈ღ✿◈、3C◈ღ✿◈、医疗◈ღ✿◈、电力◈ღ✿◈、科研◈ღ✿◈、教育等多个行业◈ღ✿◈、多场景的自动化需求◈ღ✿◈。
市场规模◈ღ✿◈,我们认为可以参考特斯拉电动车的 放量节奏◈ღ✿◈。回溯历史吧有你春暖花开◈ღ✿◈,Model-S 在 2012 年推出◈ღ✿◈,2013 年特斯拉电动车销量达到 2.2 万辆◈ღ✿◈, 2014 年达到 3.2 万辆◈ღ✿◈,2015 年实现 5.1 万辆◈ღ✿◈。
赋能◈ღ✿◈,科技企业纷纷争夺赛道◈ღ✿◈,稀土永磁行业有望迎来不亚于新能源汽车的增长◈ღ✿◈,高性能钕铁硼未来或可在
◈ღ✿◈。它们看似成人的外表之下◈ღ✿◈,却连孩童的基础水平都无法达到◈ღ✿◈,少了一些感受世界◈ღ✿◈、与世界互动的基本能力◈ღ✿◈。在日益迅猛的科学九游j9九游会◈ღ✿◈,j9九游会 - 真人游戏第一品牌真人游戏第一品牌◈ღ✿◈。