透露进入汽车工厂的中美人形机器人｜硬氪分析

文｜黄楠

编辑｜ 王利

七月初上海沸热，在WAIC 2024活动场地，人形机器人无疑是今年广受关注的赛道。据官方资料显示，仅展出了25个人形机器人。

虽然外观很酷，但就现场而言，大多数机器人展示主要是静态站立或简单的动作互动，没有看到每个厂商在应用侧的突破性进展。

大模型催化剂具有智能概念的流行。人形机器人为大模型提供物理媒介，让曾经的虚拟智能进入现实世界；在大模型的帮助下，人形机器人的感知、决策和互动能力也得到了提高，具有更强的自主学习和泛化能力。

但是，没有应用，人形机器人再智能化，也很难产生实用价值，只停留在Demo阶段的技术愿景。探索落地应用比在R&D领域展示肌肉更重要。

如何将人形机器人从实验室转向大规模应用，成为当前具体智能领域最紧迫的命题。

在很多企业还在“拿锤子找钉子”的时候，近半年来，已有一批人形机器人公司开始着手：

Agility DigitRobotics机器人率先进入亚马逊仓库，而不是人工工作，可以连续运行7.5小时；

Figure AI宣布与宝马签订协议，并将Figure安排在其美国制造工厂。 01；

参加电池分拣训练的特斯拉Optimus已经进入了自己的车间；

我国“人形机器人第一股”优必选与多家车企合作，其工业版人形机器人WalkerWalker SS进入多家汽车工厂实践...

至于人形机器人，关于其安全性、即时性、场景性、成本性、效率性等因素争论不休。但可以肯定的是，场景化已经开始，拥抱不确定性中的挑战是必然趋势。

中美人形机器人汇聚汽车工厂

在很多场景下，工业制造是人形机器人公司最关心的落地应用之一。它的优势在于，与户外、家庭、超市等复杂场景相比，工厂环境相对稳定、简单、数据充足，可以在商业化初期为用户提供土壤。

据公开报道，硬氪对市场上人形机器人公司在工业场景中的落地情况进行了梳理。

可以看出，人形机器人在工业制造领域的落地探索，几乎都发生在汽车制造场景中。

根据近几年人类机器人的发展情况，可分为两个阶段。

第一阶段的应用是1.0阶段，主要发生在教育研究、展览设计、影视表演等领域。人形机器人主要用于高校科研项目、商品二次开发、学校教育课程、开发者竞赛等。

从去年开始，在模型的加持下，人形机器人的应用进入了2.0阶段，开始参与具体岗位的工作，面向工业制造、物流运输等真实场景。例如，特斯拉已经存在于美国。Figure AI、三家公司的Apptronik人形机器人已经进入汽车工厂的生产线实践。

与美国相比，中国有更多的公司开发人形机器人。优必选、小米、乐聚、智源等公司都表示要将人形机器人应用到工厂，但从落地进度来看，目前只有优必选公布了人形机器人在汽车工厂的实际进展。

所以，人形机器人究竟可以在汽车工厂做些什么？

特斯拉：已有2台Optimus参与车间工作。

马斯克在2022年10月首次亮相人形机器人Optimus时提出，未来Optimus将在特斯拉工厂工作，包括运输、用扳手给汽车安装螺栓等。

目前Optimus已经更新到第二代，身高1.7米，体重56KG，最高行走速度为5公里/小时，配备了由特斯拉独立设计和制造的执行器和传感器驱动。

今年5月，第二代Optimus进入特斯拉工厂实践，已经可以完成电池分拣、行走等任务。据官方介绍，Optimus可以根据自己的视觉神经网络和FSD(完全自动驾驶)芯片，将电瓶车的电池模块分开包装，准确放入插槽中。

现在工厂里有两个工厂 马斯克预测，到2025年，Optimus将有超过1000台Optimus进入特斯拉车间，Optimus将参与自主工作。

Figure AI：完全自主控制

Figure人形机器人初创公司 AI成立于2022年，其背后的投资者包括OpenAI、很多龙头企业，如英特尔、英伟达、亚马逊、微软、三星、LG等。

一年之内，公司发布了第一款人形机器人Figure。 01。这个机器人身高1.68米，重量60KG，最大负荷20KG，续航5小时，行走速度1.2米/秒。

今年1月，Figure AI宣布与宝马达成商业合作协议，计划将Figure 01美国制造工厂引进宝马。按照协议，Figure 在部署少量人形机器人时，AI将逐步覆盖总装车间的更多岗位，整个适应过程将持续12-24个月。

使用Figure 以AI上周发布的工厂实践视频为例。去Figure 在GPT-4o的基础上，01发出定位指令，要求将汽车挡板放置在相应的夹具中，并覆盖两个需要穿孔的定位销，Figure 01不但可以理解任务，而且转换成具体的指令步骤来实现目标。如果出现抓错了汽车零件的方向，Figure 01也可以根据夹具的角度进行调整，将零件正确放置在适当的位置。

据官方介绍，Figure 01采用“基于AI的视觉模型”，可实现“完全自主控制”，适用于所有与抓取相关的神经网络。可以看出，在非结构化环境下，人形机器人可以结合自我学习和复制泛化。

Apptronik：从运输零件的任务开始

Apptronik诞生于美国得克萨斯大学实验室，自2016年成立以来，该团队一直与NASA联合开发人形机器人。Apptronik于2023年8月正式发布首款人形机器人Apollo，身高约1.76米，体重72.5KG，最大负荷25KG，可持续4小时。

Barryy，Apptronik首席商务官 根据Phillips的说法，Apollo采用了独特的设计和技术特性。例如，可更换电池的设计，只需更换电池即可继续工作，无需长时间充电等候；同时，它的力量控制架构，可以确保任务在仓库和物流场景中安全高效地完成。

今年3月，Apptronik宣布与奔驰合作，将Apollo引入奔驰美国德州奥斯汀工厂，让Apollo参与生产线流程，如运输零件到生产线进行工人组装、检查零件，以及后期交付成套零件的手提箱等。

优必选：Walker S在车辆生产线上实践

优必选成立于2012年，是国内最早开发人形机器人的企业之一。2023年12月在香港证券交易所主板上市，是中国首家人形机器人公司。

其人形机器人产品主要集中在三个应用领域:工业制造、商业服务和家庭陪伴。其Walker系列是商品中最知名的。它已经进入迪拜世博会中国馆和中国科技馆，并出口到沙特NEOM新未来城市。

Walker，2023年，优必选人形机器人。 X进入工厂进行训练和测试，主要用于SPS智能分拣和设备老化测试；Walker通过与无人物流机器人AGV联动 X嵌入高重复、低负荷的生产中，以提高工厂的效率和工艺灵活性。

同年年底，工业版人形机器人WalkerWalker在优必选港交所上市仪式上市。 S首次曝光，与创始人周剑一起敲响上市锣，引起关注。

Walker S身高1.7米，高性能伺服关节41个，配备多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等感知系统。手是一个可替代的终端执行器，方便在工厂的不同场景下工作。

今年二月，Walker在优必选公开。 在合肥基地总装车间S蔚来培训视频中，Walker 在汽车厂流水线上，可以进行门锁质量检查、灯罩、板材检查、安全带检查、车标等。，涵盖多个生产环节，同时可以与人类员工合作，完成汽车组装和质量检查。

随后，优必选与东风柳汽、一汽大众青岛公司达成合作。通过建立更多的人形机器人生产线和工厂，可以进一步加快人形机器人在典型制造场景中的深度应用，提高人形机器人工具的操作和任务执行能力。

优秀创始人周剑透露，2024年Walker 在工厂端进行大量的实测，将为未来两年工厂端人形机器人的放量做好充分的准备。

如今，2024年已经过半，各厂商的人形机器人在工业制造方面仍处于实践阶段；然而，许多从业者对此持乐观态度，认为它最早可能在今年年底实现。

让汽车厂商付钱，人形机器人需要做些什么？

颠覆性技术的创新，是一个循序渐进的过程。

从情景特征来看，与其他领域相比，工业制造环境相对简单可控，通常以效率和精准成本为导向。车间是一个封闭的场景，具有结构化的特点，可以为人形机器人的应用提供一个相对稳定的工作环境。

另一方面，经过多年的发展，工业自动化产业得到了完善，大量的真实场景数据积累在重型机械臂、合作机器人等设施上，可以直接重用到人形机器人的实践中，为其自学提供数据支撑，使人形机器人不断迭代，满足场景需求。

工业制造的场景价值不断上升，大多数人形机器人公司在谈到应用落地时都会提到。汽车公司也希望整合最好的技术，引进人形机器人参与生产。然而，在接下来的竞争中，如果人形机器人想在汽车工厂发挥真正的能力，仍然有许多问题需要解决。

优必选研究院院长、人形机器人团队负责人焦继超表示，他今年的主要工作是与汽车制造商沟通人形机器人的应用，并调查了国内十几家汽车制造商的实际需求。

他了解到，在汽车制造场景中，人形机器人更注重其技术的实用性，而不是显示单一的运动能力，如奔跑和跳跃。例如智能型大脑，能够灵活操作，性能稳定，能量生产交付，以及适当的成本。

过去，传统的机器人技术路径是围绕单一场景，具备基本的算法能力。也就是说，通过提前编程，可以识别简单的环境，完成简单的任务。

在现实场景中，人形机器人应该有自己的决策来应对突发事件。这就需要人形机器人的智能水平，理解和处理各种任务的能力。 在这些因素中，计算率发展和AI模型等技术成熟起着重要作用。

比如 特斯拉Optimus采用的FSD技术已经在电动汽车上得到了完善的应用。嫁接到Optimus后，利用FSD端到端的高速大模型推理，将足够多的用户数据清理干净，然后喂给模型，可以解决人形机器人在线迭代学习的问题，从而更快地对环境采取行动，做出敏捷的决策。

基于GPT-4o的OpenAI是Figure 01建立了一个智能AI模型，从大脑的角度，使其能够感知、识别和理解事物和自然语言，并能够逻辑判断和独立决定任务指令。

优优必选的方案是大模型。 小模型的结构由大模型作为“大脑”来处理多模式信息，了解场景和任务，制定计划，然后由小模型具体实施。这种方案不仅可以发挥大模型的理解和泛化能力优势，还可以发挥小模型能耗低、具体任务效果好的特点，满足人形机器人的各种任务需求。

就硬件方面而言，在核心部件伺服控制器方面，大多数人形机器人公司都倾注了更多的研发。

举例来说，对于工业场景，优必选开发了谐波旋转伺服控制器，其扭距密度高，体积小，重量轻，回差小，能支持高精度、灵巧的操作；使人形机器人能在复杂多变的环境中稳定行走，同时手臂也能承受轻载劳动。

通过集成伺服电机、减速器、丝杠、传感器、一体化运动模块等部件，特斯拉为Optimus开发了线性驱动器，实现了精确的速度控制、位置控制和力控制，使Optimus能够完成推拉等操作，赋予Optimus灵活的操作技能。

在上臂方面，目前在工厂参加培训的人形机器人在灵巧的手部操作方面有一定的R&D进展。以上述四家人形机器人制造商为例:

Optimus二代手指具有触感感应和11个自由度，可以处理鸡蛋等易碎物品。在此之前的5月份，马斯克在公开平台上透露，为了模拟人类的工作模式，预计今年晚些时候，Optimus的灵巧手自由度将增加到22个，并将执行器放在前臂。

Figure 01手有4个手指和1个可折叠的拇指，共6个自由度，可用于开门和使用工具；

除了5指手外，Apollo的手还可以使用单自由度的终端执行器或不同的执行器组合来实现目标；

Walker是最好的选择 s使用自主研发的灵巧手，可以完成灵活的操作，同时可以通过更换不同的执行器来完成重负荷任务。它是一种用于工业场景的手臂驱动器，可以控制高精度位置，使Walker S可以从事更精细的工作，如分拣、插装、打螺丝等。

长时间稳定运行是对人形机器人综合技术水平的极大考验， 这对企业自身的技术积累提出了极高的要求。同时，汽车制造商对数据安全的要求和管理水平极高。对于没有全栈自主研发技术的人形机器人制造商来说，购买第三方视觉等技术会大大增加数据泄露的风险。

以优必选为例。优必选作为中国较早加入人形机器人的公司，独立完成了人形机器人全栈技术的积累。面对工业场景的实际需求，不仅算法，核心部件的自主研发也是优必选，技术迭代和工艺优化始终保持，实时反馈问题得到处理，确保真实场景工作的稳定性。

来自Walker 根据工厂的培训工作，其安装和质检工作的背后，是人形机器人将感知、手眼协调、定位导航、姿势控制等技术能力与硬件和场景抛光相结合的体现。

即使是规模相对较小的Apptronik公司，NASA等机构也参与其发展，以帮助加快双脚运动、感知、抓取等基本能力的突破，满足奔驰汽车厂的多任务需求。

掌握Know-How的具体场景也是影响人形机器人性能的重要因素。目前人形机器人的应用更多的是一个“单点突破”的过程，要求企业对单一场景有深入的了解，比如获取足够的场景数据，从而更准确地掌握落地行业的实际需求，从而实现更广泛的商品落地应用。

在这方面，特斯拉有着天然的优势，其汽车工厂已经成为Optimus完善的应用试验场。Optimus可以在真实的工厂环境中每天接受培训，收集数据，不断完善迭代性能。这个过程非常接近人类员工接受工作培训的真实过程。

优必选与汽车制造供应链企业天奇有限公司成立合资公司，为其在汽车制造领域提供了关键切入点，这也使得优必选成为业内少有的不造车但参与造车的人形机器人公司，与其合作的汽车公司范围广，水平更深。目前，优必选已经宣布了三家汽车公司的合作，为人形机器人获取了真实的场景数据。

最终，人形机器人的成本控制是其着陆过程中不可忽视的一点。回归商业本质，一项新技术需要能够在可预见的未来带来利益，才能被用户支付。

供应链产业化有利于帮助人形机器人企业实现成本优化。国内硬件供应商具有较强的低成本、大规模量产能力，其中控制器、传感器、电池系统等。用于人形机器人，与工业机器人和新能源汽车重复使用。通过重用一些传统制造业的供应链资源，可以有效降低人形机器人的整机成本。

焦继超表示，从几年前的40%到现在，优必选将自己的核心零部件伺服控制器的工业化增加到了90-95%。在大功率、小功率伺服控制器零部件方面，中国已经实现了90%和95%的国产化，大大降低了人形机器人的成本。目前，优必选大型人形机器人的成本已降至4-5万美元。

目前，特斯拉尚未公布Optimus成本，但仍在中国选择供应链。马斯克多次表示，未来人类机器人的价格将保持在2万美元左右。从行业趋势来看，考虑到成本控制的要求，中国制造商有望凭借成本优势切入其供应链。

另外一个对国内厂商更有利的情况是，北京、上海、深圳、杭州等地的政府正在积极推进人形机器人产业链的合作。

以北京为例。去年，北京人形机器人创新中心由优必选、小米、京城机电等牵头。，致力于行业关键共性核心技术的研发，打造软硬通用母平台，促进行业整体发展。

目前，在亦庄的北京经济技术开发区，不仅聚集了优必选、小米机器人等人形机器人公司，还聚集了京城机电、清能德创、足智时代、犀灵视觉等领域的关键零部件配套企业，形成了协同产业生态。

此外，在选择供应商时，汽车制造商还会考虑公司的资质和项目经验，强调人形机器人公司是否具备提供长期稳定服务的能力。

原因是汽车厂购买的生产设备的使用和维护周期多为3至10年，因此企业能否在合作伙伴的选择上提供长期稳定的售后服务至关重要，但这对于目前大多数人形机器人创业公司来说是一个很高的门槛。

为了充分发挥人形机器人的真正价值，最终必须从实验室走向现实场景。以汽车制造为代表的工业场景点亮了人形机器人落地的一盏明灯。如今，虽然人形机器人还没有正式上岗，但从汽车厂率先使用的公司可以看出人形机器人商业应用所必需的素养。

处于这一周期的企业需要做的是，在现有的场景中练习技术底座和拳头产品，等待商业化的临界点，一跃而起。

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