今年上半年,机器人概念板块表现强势。同花顺数据显示,1月1日至6月30日,机器人概念板块期间累计上涨35.01%
去年8月,小米率先发布人形机器人“铁大”,但“蹒跚”、“摔跤”、“比雷总年纪都大”成了标签,网友造梗的同时也显现出产品的窘境;2个月后,特斯拉Optimus亮相,但也没能少得了被嘲笑,称其是只能靠人工抬上台去展示的铁架子。
当时的人形机器人,还被当作是各大科技企业“博眼球”的营销噱头。但如今不到一年时间,整个行业便发生了翻天覆地的变化。
前不久的2023年特斯拉股东大会上,从Optimus最新的演示视频中可以看到其有了非常巨大的迭代,走路更加自然和灵活,可以更好执行各种复杂且精细的机械操作任务,比如收拾杯盘。并且近期特斯拉也表示,7月正式投产的Dojo超级计算机,也将为Optimus提供服务。
此外,华为注册成立东莞极目机器有限公司的消息,更使业内浮想翩翩。据悉,该公司注册资本8.7亿元,经营范围包括电子元器件制造、工程和技术研究和试验发展等。
当然,最引爆国内市场情绪的还属深圳、上海、北京三地先后发布政策加持,尤其北京方面提出要培育百种高技术高附加值机器人产品,和具有全国推广价值的应用场景,并且到2025年,全市机器人核心产业收入将达到300亿元以上。
无论是产品端还是政策端,人形机器人的风似乎已经完全吹起,但不免也引出一些问题,为什么人形机器人在当下节点集中爆发?人形机器人iPhone时刻还远未到来,是卡在了哪些领域?以优必选为代表的国内人形机器人企业能否熬到黎明?
电动车与大模型的组合
一个新技术大周期的开启,往往具备三大基础要素:一是具备广阔市场前景且有政策背书,二是存在大量旧技术周期遗留下来的闲置资本,三是促发更大规模的产业革命。
以上三点在人形机器人赛道都已初见端倪,这也是此次市场被引爆的关键所在。
近期,包括国海证券在内的多家知名券商机构,发布有关人形机器人的研报,统一认为今年的投资虽然仍是0-1阶段,但长期来看空间不是问题。
如果与新能源车对比来看,人形机器人市场空间更大。人形机器人是对劳动力的替代,电动车是对燃油车的替代。而全球劳动力人口在35亿左右(总人口在80亿),全球汽车保有量在15亿,按照人形机器人单价10万元、汽车单价15万元估算,人形机器人、汽车天花板存量市场空间分别为350、225万亿元。
马斯克也乐观预计,未来人形机器人的需求,可能会远远超过汽车的需求。未来十年特斯拉人形机规划500万台产能。按量产后的2.5万美元单价计算,未来3-5年市场空间超百亿美元,十年后将超千亿美元。
「科技新知」认为,AI快速发展和人口老龄化带来的劳动力危机下,人工替代的产业大趋势已经十分明确。
今年1月,工信部等十七部门联合印发《“机器人+”应用行动实施方案》,聚焦制造业、农业、建筑、能源、商贸物流、医疗健康、养老服务、教育、商业社区服务、安全应急和极限环境应用等10大应用重点领域,提出明确指引方向。这样的政策驱动利好,事实上已经奠定了机器人市场的应用基础。
当然,技术的实现,更是人形机器人落地的基础。
事实上,人形机器人与智能电动车的供应链重合度不低,一些重要技术甚至可以直接迁移。例如一些视觉感知算法可以在机器人上复用,并以智驾领域积累的Know-How进行赋能,未来特斯拉的FSD V12、Dojo超算落地后,更是能够大幅提升AI训练速度。
马斯克此前也表示,特斯拉的领先之处是已经打通了FSD和机器人的底层模块,实现了一定程度的算法复用。并且,通用型AI算法支持的机器人,才是特斯拉未来长期价值所在。
此外,在机器人产品中,减速器、伺服系统和控制器三大核心零部件的成本占比达到70%,而基于成熟的电动汽车产业链,传感器、电机、减速器等配件,也都能够实现产品复用,基于经验积淀以及规模化降本能力,还更有助于人形机器人加速产业化。
对于智能化问题,AI大模型等技术的爆火,以及硬件技术方案的迭代,加速了人形机器人产品功能升级和智能化提升。AI是大脑,运动控制器是小脑,机器人就是躯干,三者在一起才组成完整的产品系统。
多模态大模型技术的兴起,模型参数高达万亿级别,ChatGPT能够通过自然语言交互和自动化决策提升机器人的理解能力,以及连续对话与持续交互能力;PaLM-E模型则可从计算机视觉和自然语言两方面,助力机器人掌握更多样本的学习能力,并且将获取到的决策进行执行。
而有这些技术的赋能,便能使机器人达到任务级的编程和交互。只需要告诉机器人它要做的任务是什么,机器人就会理解需要做的事情,拆分任务动作,生成应用层控制指令,并根据任务过程反馈修正动作,最终完成人类交给的任务,基本能够实现全自主化运行。
理论上几乎完美,可冰冷的现实是,虽然人形机器人的市场空间格局已经打开,技术也日渐成熟,但从价值释放角度来看,还有待突破。
“iPhone时刻”还未到来
从广义范畴来看,人形机器人本质上并没有脱离机器的束缚,即便拥有了人体的形状,但仍然是机器人的一种。只是在装备了感知、驱动、末端执行、能源供应,运算及软件这五大系统之后,较之逻辑简单的工业机器人,智能方面有了长足的进步。
传统工业机器人更像一台机器而并非“人”。由于其所运行的轨迹都是被事先编程好,只可以在固定区域,特定场所,做规定而重复的动作,不具备独立处置突发(非程序内)问题的能力,只能被归类为非智能机器人。
这种机器人无法与环境发生交互,而人形机器人拥有更高程度的自主运行完成任务的能力,用更为规范的学术语言描述,这种人工智能就叫做具身智能。
英特尔CEO黄仁勋在ITF 2023上也谈到此概念,“人工智能和加速计算正在共同改变技术行业。下一波人工智能浪潮将是一种被称为具身AI的新型人工智能,即能够理解、推理并与物理世界互动的智能系统,即具身智能。”
具身智能是能够提升当前“弱人工智能”认知能力的重要方式,亦是产生超级人工智能的一条可能路径。但显然,当下的人形机器人距离这一状态还有非常巨大的差距。
更为具象的期望是:先听懂人类语言,然后分解任务,规划子任务,在运动中识别物体,与环境交互,最后完成相应任务。但是,还没有哪一种类人机器人能自己决定自己想要做什么。
另外,传感器精度和可靠性的不断提高,是当前亟待解决的难题之一。
举例来说,在进水、进到粉尘或者颠簸之后,相机的校准就容易失效,长期使用之后像素点就容易坏死等硬件问题,都会直接导致机器识别率在准确性上的丢失。能否准确拿起鸡蛋等易碎物,考验的也是精细度以及可靠度是否有所突破。
与普通的轮式机器人相比,双足步行更加困难,这需要更高的软件和硬件性能,特别是控制算法。因此,如果机器人能够在不依赖人类帮助的情况下,对周围的情况进行判断,并做出相应的行动,那么机器人的灵活性和综合性就会得到进一步提升。而目前能够实现完全自动化或者半自动化的人形机器人,却寥寥无几。
当然,制造成本的居高不下,也是人形机器人难以走出实验室完成商业化的一大因素。
人形机器人相较工业机器人结构更为复杂,这也导致其售价不菲。本田ASIMO的单台成本为200万美元,波士顿动力Atlas的单台成本为250万美元,即便是特斯拉的Optimus,成本也约在10万美元左右。
有从业人员告诉「科技新知」,“传统人形机器人的三大件为减速器、控制器与伺服电机,这些零部件由少数制造巨头把持,十分考验行业的议价能力,如果行业需求不多,便无法低价采购,则难以降低成本起量,而不起量又难以低价采购。”
曲高和寡确实是行业降本的“拦路虎”,不过国产供应链在电机、减速器、滚柱丝杠、传感器等环节,均积累了丰富的生产经验,引进国产供应链有望进一步降低核心零部件的价格。
用金钱换空间,对于财大气粗的特斯拉、小米等企业来讲没有问题,它们也有资本去接受行业商业化落地的缓慢,但对于优必选等专注人形机器人的初创企业来说,又能否撑到黎明的到来?