万亿人形机器人市场,中国的竞争力如何?

2024-07-31

在中国古籍《列子·汤问》中,曾记载过一个神奇的故事《偃师造人》。


是关于周穆王在外面旅行的时候,遇到了一个工匠偃师,给了他一个自己做的娃娃。这个娃娃看起来很生动,可以像人一样自由站立和行走。


看到周穆王大吃一惊,大叫自己的爱妃一起观看。


看见偃师一声令下,玩偶竟张口唱歌,歌声婉转悠扬,十分动人。唱到高潮,玩偶又伸展四肢跳舞。


如此精彩的表演,让周穆王哈哈大笑。但是在表演结束的时候,发生了一些事情!


这娃娃,竟然含情脉脉地向周穆王身边的爱妃眨了眨眼!


周穆王怒不可遏,竟敢调戏我的爱妃!于是下令处决偃师。


偃师赶紧向周穆王解释,这只是个娃娃,怎么能戏弄你的爱妃呢?


看到周穆王不相信,他当场拆散了娃娃。当周穆王看到眼前一堆零碎的零件时,他终于相信自己真的不是一个“戏弄爱妃”的人。


所以不禁感叹:"人的巧合,就是能和成就者一起工作吗?"


虽然这一故事与中国历史典籍中许多玄幻故事相同,没有任何史料价值,但至少证明了一点:


早在3000年前,中国人就开始探索人形机器人。


没想到,3000年后,中国将在人形机器人领域掀起一场革命。


01


为何要搞人形机器人?


假如我们把目光从中国转向世界,就会发现,人类似乎对人形机器人有着出人意料的执著和痴迷。


比如在古埃及,埃及祭司会使用一尊机械佛像,可以做出张嘴、伸手等简单动作,大大提升祭祀仪式的神秘性。达·芬奇还制造了一个机器骑士,可以完成包括张嘴、摆头、摆手和起床在内的操作。


当然,由于技术的限制,这些机器人仍然处于“无智能机械”的范围内。真正的“服务机器人”是日本早稻田大学发布的WABOT-1,直到70年代才诞生。


这类机器人和真人差不多大小,可以两脚走路,完成运输物品等工作,也可以简单地交谈,但是,除了得到许多欢呼,WABOT-1未得到商业应用。


为何?


一方面,虽然WABOT-1具有一定的智能化,但这种智能化非常初级。它的Cpu太原始了,无法处理大量的视觉、听觉和触觉传感器数据,所以无法做出准确的科学决策。简单来说,智商太低。


另一方面,它的使用场景太少了。除了走两步聊天,其他什么都做不了。即使搬运的物品稍微重一点,也很容易烧坏电机。


因此,WABOT-1之后,世界机器人探索的另一条道路兴起:非人形机器人。


非人机器人路线支持者认为,我需要的是机器人为我工作,对它看起来有点像人,完全不重要。


于是,发明家约瑟夫·恩格尔伯格开发了第一款重约2700磅的汽车装配机器人Unimate#001。


这台机器人与人完全不同,说白了,它就是一个机械臂,通过设置好的程序来操作。


说实话,与那些花里胡哨的人形机器人相比,这种机械臂简直太优秀了。它稳定、准确、可长期工作,很快被应用于工业领域,执行安装、喷涂等多项任务。这就是工业机器人的前身。


到目前为止,这种工业机器人已经遍地开花,如焊接机器人、检测机器人、组装机器人、物流机器人、堆垛机器人、分类机器人等。


扫地机器人、餐厅机器人、写作业机器人等在家庭领域也逐步商业化。


但是,人形机器人仍然受到很多实验室和投资机构的关注,相关的研发也一直没有停止。


为何?


由于目前工业机器人或家用机器人,无非是人类某项工作的替代与优化,分解,精确,但不能通用。


简单来说,如果你让一个工业机器人拧螺丝,你必须编写一个拧螺丝的程序。但是,如果你让它进行门锁质量检查、灯罩、板材检查、安全带检查、贴标签等。,如果你不给它写程序,它就处理不了。


同样,冬奥会食堂的烹饪机器人可以炒出一个完美的鸡蛋炒饭,但是如果你是高血压患者,想让它做一个低盐鸡蛋炒饭,它是做不到的。


如果有一个机器人,它可以做这个,也可以做那个。它可以拧螺丝,做饭,泡咖啡,甚至不需要任何人来编程。如果你给它下一个指令,他可以很快很好地完成任务。多好啊?这是一个完美的机器人。


那这类机器人应该是什么样的呢?


毫无疑问,人型是最合适的。


因为物理世界中的各种场景、设备、任务、工具,都是为人体形态量身定做的,只有机器人像人一样,具有相似的身体结构和能力,才能帮助机器人更好地融入人类的生活和工作环境,不需要对机器人进行任何改造。


因此,虽然工业机器人在各种灯塔工厂蓬勃发展,但对人形机器人的研究从未停止,出现了许多非常人类的机器人。


最为典型的,就是波士顿动力发布的人形机器人佩特曼。(Petman),这是最具革命性的创新,它完成了两条腿的行走。


对人类而言,双腿行走几乎是一种本能,可以轻松地越过障碍物,爬陡坡或楼梯。但是对于机器人来说就不一样了。双足机器人需要通过各种传感器获取机器人体型和重心转换的数据,然后计算出合理有效的运动指令,然后反馈再计算,这涉及到巨大的计算量和非常罕见的姿态控制。一旦某个环节计算出错误,某个关节电机的力量就不能完全提供反倾扭矩,肯定会掉下来。


从这个角度来看,波士顿动力机器人做得很好。新一代版本已经能够完成跑酷、后空翻、侧翻、前翻、180度空转、空劈、360度空转等高难度动作。


然而,这些能力远远不够商业化。


原因很简单。当人们走路时,他们经常会遇到各种意想不到的情况,然后下意识地做出躲闪的动作。例如,如果他们的脚被绊倒了,他们可以很快找到平衡。有时候,只有当瓶子倾倒在桌子上时,他们才能快速地握住瓶子。



但是机器人呢?别说传感器有没有这么高的灵敏度,就算有,它的控制系统有没有这么快的响应速度?


最重要的是,此时的波士顿机器人实际上是根据代码完成动作的。它所做的所有动作实际上都来自程序员的想法,但想象的场景总是有限的,这就决定了它缺乏足够的“学习能力”,所以它不能根据人的不同指令做出各种动作。它可能会弹跳和转身,但如果你让它快速摔倒并帮助它,它就无法处理。



所以,虽然波士顿机器人已经建立了十多年,甚至连老板都换了三个,但是迟迟没有得到商业用途。


就在所有研究人员都对人类机器人的发展感到绝望的时候,AI革命给人类机器人带来了新的机遇。


02


按照控制论的观点,真正的人工智能机器人需要具备三种能力,感知,锻炼和思考。


现在的机器人,感知和锻炼都没有问题,但是思考却一直不太好。


而且AI的革命,为人形机器人弥补了最后一个缺点。


随着深度学习、强化学习、大模型理论和技术研究的深入,AI技术进入了快速发展阶段。通过深度学习和强化学习等技术的应用,可以更有效地解决一些难以处理的问题,如视觉识别、自然语言交互、翻译和复杂的决策。


通过这种方式,如果将AI大模型技术应用到人形机器人中,就相当于在机器人上安装了一个会“思考”的大脑。


具体来说,人工智能给人形机器人带来了两个方面的改进。


首先是学习能力。


将传感器数据添加到大型模型中,可以使机器人更好地了解世界规律。


举例来说,你来冰箱拿点饮料,捏纸包装牛奶和捏啤酒瓶的幅度,显然是不同的。


而且经过大型学习,机器人就会明白,纸质包装软,啤酒瓶硬。所以,拿牛奶要轻轻捏一下,拿啤酒瓶要重一点。



有了这种理解能力,机器人在双腿行走时,可以通过大量的身体行走数据,学会如何更稳定地行走,更快地反应。


二是基于理解自然语言的能力。


在嵌入大语言模型之后,机器人可以理解语言,真正理解人类的需要。


比如你告诉机器人我发烧了。你的意图是让机器人给你吃药,但在过去,机器人无法理解这个命令,它不知道该给你吃什么药。只有当你说“给我吃退烧药”时,他才会执行。


基于大语言模型的人形机器人呢?如果你说我发烧了,它会理解你的状态,给你量体温,然后给你吃药。如果你继续发高烧,昏迷,它也可以帮你拨打120。


即使你对他说:“我和你妈掉进水里,你先救谁”,它也能理解你想要的是情感价值,而非你真的掉进水里。


有了这两种能力,基于大模型的人形机器人才才能真正智能化。根据感知系统的数据,大模型可以做出肢体运动的决定,从“写代码做一件事”开始,真正具备“感知-决策-执行”的能力。


虽然机器人在这一幕中非常强大,但实际上是假的。


正因为如此,自2023年AI爆发以来,2024年人形机器人也迎来了爆发,诞生了许多具有商业价值的机器人产品,其中有两种是典型的。


首先是Figure AI与Open Figure联合开发的AI公司 这类机器人内置了Open。 AI的GPT-四种多模式的大模式,不仅可以了解人类的需要,完成具体的行动,还可以给人送食物,捡破烂,收拾碗筷等等。


更加强大的是,Figure 2024年1月,01具有较强的学习能力,Figure 01看了十几个小时的视频,可以独立操作冲泡咖啡,离开人工遥控器。即使咖啡胶囊没有摆正,也可以独立调整调整。


这个也意味着,如果你给它足够的时间去学习豆腐脑的做法,它完全可以给你做一个咸豆腐脑!而且如果你说想吃甜食,他也会根据你的需要,不放卤子改放糖!


第二个是特斯拉的人形机器人擎天柱(Optimus)


事实上,擎天柱早在2022年9月就出现了,但进展缓慢。直到2024年5月,特斯拉才发布了第二代擎天柱的视频,大家都惊讶地发现,当Figure 01在实验室阶段,特斯拉的擎天柱已经“进厂打工”了!


在特斯拉的工厂里,擎天柱已经承担了特斯拉工厂的分拣电池,可以准确地放入储物盒中。有时候电池歪了,会自己纠正,然后正确放回准确的位置。


而这些,基于神经网络的练习,以及各种任务的拓展,主要是基于人类操作的动作训练集。


更为重要的是,擎天柱只能通过2D摄像头、手触、力传感器来完成这一切。


说白了,这和特斯拉的FSD完全一样。抛弃昂贵的激光雷达,直接使用纯视觉方案就可以完成一切,所以可以把擎天柱当成两条腿走路的特斯拉车。



马斯克非常看好擎天柱。在2024年特斯拉股东大会上,马斯克雄心勃勃地说:“人形机器人将成为行业的主力军,数量有望超过人类,预计将达到100亿-200亿。特斯拉目标年产10亿台,占市场份额的10%以上。成本控制在1万美元左右,价格估计为2万美元。”


显然,马斯克在这条赛道上行动更快,延续了他的电动汽车管理计划。通过快速量产降低成本,当所有对手都没有反应时,他迅速占领了市场。


03


有些人可能会怀疑,人形机器人再好,现在看上去还是有点智障,真的生产出来了,会有人买吗?


事实上,你可以怀疑马斯克对婚姻和爱情的看法,但永远不要怀疑马斯克在商业上的前瞻性,更不要低估世界各大投资机构的敏锐嗅觉。


从目前的观察来看,人形机器人至少有三个应用领域,市场前景非常广阔。


首先是进厂。


世界上常见的问题是什么?老龄化。


按照联合国标准,现阶段日本(29.1%)、德国(22.1%)、法国(21.7%)、美国(17.1%)、许多国家,如中国(14.9%)已经进入老龄化社会,劳动力供应将面临短缺。


也就是说,用机器人代替人工作,并非不可能的问题,而是制造商必须考虑的因素。


如今,虽然许多灯塔工厂已经实现了黑灯生产,但实际上有许多连接环节,仍然离不开人。此外,大多数自动化生产线都是特殊的。一旦产品需求发生变化,就需要改变整条生产线,成本高。相反,人形机器人更具普遍性。不管你怎么改,他都能满足你。


而且,人工成本不断上升,也迫使厂家想办法用机器人代替人类。


例如,今年4月,亚马逊开始使用人形机器人Digit进入物流仓库,Digit已连续运行7.5小时(类似于人类),其效率为75%,任务通过率为97%。


另外,在一些特殊行业,特别是在危险环境作业中,人形机器人也有着广阔的应用前景。例如,在核电站事故现场、化工厂爆炸区、矿山救援等高风险环境下,人形机器人可以替代人类,在复杂危险的环境中执行任务,减少人员伤亡。


二是服务业。


在商业环境中,人形机器人可以用于客户服务、导购、迎宾甚至烹饪、制作咖啡等任务。这个任务的门槛比较低,应用领域也很简单,比较适合人形机器人。


三是家政。


众所周知,这一代年轻人,是不愿结婚的一代,那么几十年后,一定会爆发出巨大的爆发。养老需求。


但是问题是,他们甚至不愿结婚,又有谁愿意为别人当保姆呢?


这时候,假如有一个人形机器人可以扫地,擦窗户,擦厕所,炒菜,洗碗筷,陪人出去散步,你猜会不会有很大的需求?


而且从心理上讲,人形机器人因为更像人,所以自然会有一种亲和力,人类愿意把它当作伴侣。


对“猫女”机器人来说,更不用说了。


虽然现在人形机器人还是比较贵的,但是相信市场会很大,通过扩大市场,实现量产,走低成本,快速迭代的“特斯拉”路线。


据高盛2024年初发布的《人形机器人专题报告》预测:


到2025年/2030年/2035年,全球人形机器人市场总规模将分别达到15亿美元/120亿美元/380亿美元,预计人形机器人的出货量将分别为2万台/25.6万台/137.8万台。


换言之,人形机器人,有望在未来十年内迎来爆炸性增长。


事实上,中国已经为这一预期做好了准备。


2023年10月,在《人形机器人创新发展指导意见》中,工业和信息化部发布,提出建立人形机器人创新系统,实现2025年批量生产的目标,并计划在特殊、制造、民生服务等场景中进行示范应用。


看起来很神秘吧?但别忘了,当初中国发布电瓶车布局时,感觉神秘的人更多了,现在看看呢?


面对这场即将到来的革命,谁抢先手,谁就能成为下一个行业的颠覆者。


因此,一些AI软件制造商、家电制造商甚至汽车制造商已经开始进入人形机器人,而创新型企业更多。近年来,中国人形机器人领域新成立了20多万家公司。资本热情也很高,红杉中国、高淳风险投资等投资机构也进入了人形机器人领域。


在政策和资本的多重加持下,中国智源机器人、逐际动力、星动时代、月泉仿生、加速进化等企业取得了长足的进步,并取得了成果。


当然,中国机器人公司并没有坚持双脚路线,因为在很多规则路面的场景中,轮试和履带机器人更有优势,成本更低,比如银河通用的双臂。 轮试仿生机器人,1XEVE轮试仿真机器人等等,甚至可以更换下肢戴盟Sparkyy。 1人形机器人,轮试还是足式随您选择!


更有价值的是,像特斯拉一样,中国人形机器人已经开始在工厂“学习”。在合肥蔚来的装配工厂,Walker是最好的选择。 S可以完成车辆门锁的质量检查、后灯盖板的质量检查、高精度、顺滑的车标等任务,甚至可以伸手进车进行安全带检查。可以说,泛化性很高。


我们可以算账。事实上,人形机器人的身体材料一文不值。有价值的是控制器、传感器、电池系统等。你看到了吗?这与中国新能源汽车供应链有很大的重复性。只要中国利用好这个供应链,只要产品完善,中国就完全具备低成本、大规模量产的能力。


马斯克的擎天柱机器人,声称可以降到20,000美元,那么以中国的规模优势,压100,000人民币可以吗?


当前,汽车总装线的自动化率远低于冲压、焊接和涂装阶段,而总装线一名工人的成本,每年差不多要10万元。


在购买一台人形机器人的价格时,与一名工人的年薪差不多,这个应用领域肯定会得到推广。


所以,在未来的世界汽车大战中,谁先使用人形机器人,谁就可以在竞争中技压群雄。


关于人类机器人的发展,中国当然有许多优势,但也面临着两大挑战。


首先是计算率。目前,随着美国对中国AI的打压,国内AI公司很难再使用Open。 AI资源,而国内领先的AI模型公司,至少在人形机器人领域,还没有一家能和Open相比。 AI。


此外,由于芯片制裁,中国很难获得高性能计算率芯片,这使得中国很难避免美国的卡脖子,即使它可以大规模生产人形机器人,就像现在的中国智能驾驶一样。


二是就业。毫无疑问,当人形机器人普及时,必然会带来大量的失业问题。一是制造业、物流业等行业,二是服务业、家政业等。


虽然人形机器人的普及也会带来一些新的职位,但是新的职位总数肯定不如旧的职位。如果出现大规模的失业潮,也会对社会稳定产生很大的影响。


因此,虽然人形机器人可能会带来颠覆性的生产力变化,但在人形机器人的万亿风口中,如何工业化,如何突破卡脖子,如何避免对社会的冲击,才是真正需要思考的。


本文来自微信微信官方账号“星海情报局”,作者:星海老局,36氪经授权发布。


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