人形機器人“奇點”已至?丨百人百業④

南方財經全媒體記者吳佳楠 廣州報道上個世紀60年代,“機器人之父”約瑟夫·恩格爾伯格研製出第一臺工業機器人。60餘年後,機器人的形態、能力實現了跨越,距離科幻電影所刻畫的形象越來越近,越來越多的人形機器人就此誕生。

就在不久前,波士頓動力公司宣佈旗下能飛檐走壁的Atlas正式退役,一款全新的純電動人形機器人將取而代之。5月初,特斯拉放出其人形機器人擎天柱(Optimus)在自家工廠“打工”的視頻,馬斯克還放話,最快可能會在2025年年底之前正式對外銷售特斯拉人形機器人Optimus,引發人類對日常生活科幻般的未來想象。

而大洋彼岸的粵港澳大灣區,同樣不遑多讓掀起人形機器人的創業狂潮。十二年前的2012年,優必選創始人周劍一頭扎進機器人領域,在最困難之際不惜變賣家產給機器人“輸血”;九年前,一位通信專家黃曉慶偶然發現機器人的兩個“第一性原理”,從事30多年的通信行業後,轉而通過造腦計劃開始達闥機器人的新生之路。

如今,優必選則敲鑼上市成爲廣東“人形機器人第一股”,融入了RobotGPT的達闥“小紫”機器人已經亮相。以優必選等企業爲代表,廣東正角逐人形機器人新賽道,產業迅速崛起。截至2023年8月,廣東全省共有人形機器人相關企業39家,位居全國首位。同時,深圳、佛山、東莞等城市紛紛出臺相關措施支持產業發展,由此構成了廣東從關鍵零部件到整機應用的相對成熟產業發展生態。

廣東省機器人協會執行會長任玉桐向南方財經全媒體記者表示,人形機器人技術加速演進,已成爲科技競爭的新高地、未來產業的新賽道、經濟發展的新引擎,在突破人工智能技術後,人形機器人“奇點”已來,而隨着技術的不斷進步和市場的不斷擴大,廣東人形機器人產業有望在未來繼續保持快速發展的態勢。

“雷神之錘”大模型

2007年,在通信行業深耕的黃曉慶回到國內開始接手中國移動研究院的工作,在行業內一干就是30多年。2012年,隨着國內4G網絡趨於成熟,在中國移動爲通信產業“製造需求”的黃曉慶發現製造一臺機器人的兩個“第一性原理”:集成電路比神經元耗電1億倍,無線網絡比人的神經網絡傳遞信息的速度要快10億倍。

“馬斯克曾說過,發現一個第一性原理就可以創業了,而我發現了兩個。”基於這兩個“第一性原理”,達闥機器人創始人黃曉慶早在初期就認爲,智能機器人是人類的第三臺“計算機”,雲端機器人是機器人的未來,而人工智能會在十年內有重大突破,於是在2015年達闥公司創立之初,他制定了雲端大腦的研究方向。

在黃曉慶看來,把機器人的“大腦”與身體分離放在雲端,以負責最核心的數據處理和智能運算,同時基於5G網絡技術發展,打造“雲-網-端”結構實現機器人本體成本大規模降低,是未來人形機器人產業發展的必然方向。

“海睿雲端大腦可以說是人形機器人的生態‘靈魂’,而達闥自研的RobotGPT將進一步夯實人形機器人的發展方向,能讓機器人擁有更強大的自主認知、智能決策和行爲表現。”達闥機器人副總裁、廣州公司總經理王恩璽向南方財經全媒體記者表示,大模型在某種程度上實現了人形機器人從感知、認知、決策到執行的整體閉環,解決了人形機器人跟物理環境的交互難題。

事實上,能模擬人類思維和行爲的大模型,就像一把“雷神之錘”能打造出驚人的作品一樣,能爲原本只是硬件載體的人形機器人賦予靈活的感知、思考和決策能力的“雷神之力”。在2022的科幻片《芬奇》中,由湯姆·漢克斯飾演的主角是一個在末日中的倖存者,由於知道自己罹患絕症,他打算用手頭的資料和數據,訓練出一個知道怎樣照料狗的機器人,以便在自己離世後,心愛的狗能有個照應。這正是一種類似通過大模型來訓練機器人的思路。

盈合機器人董事長沈崗向南方財經全媒體記者表示,過去的智能機器人是偏硬件的,但人形機器人不僅需要有很良好的手腳功能,更需要有智能傳感技術,甚至在以後機器人走入人類環境中工作時,就需要教會機器人做各種動作,而人工智能大模型恰恰是給機器人插上快速發展翅膀的高效工具,能教會機器人各種執行動作,反過來也會倒逼機器人硬件的發展。

在另一名業內資深人士看來,AI大模型與人形機器人的結合,不僅能有效推動人形機器人的智能化水平實現跨越式提升,還將推動人形機器人在不同環境中執行多樣化任務的能力。

“伴隨着大模型技術的賦能,人形機器人的產業化進程將加快,未來人形機器人將在工業製造、商用服務和家庭陪伴等多個場景實現落地應用,解決勞動力短缺,提高生產效率,讓人類生活變得更加美好。”上述業內資深人士表示。

商業化何解

可以想象的是,在各種大模型的加持下,我們很快就可以看到能實現各種動作與功能的智能機器人落地。也許有一天,我們或許會像《生活大爆炸》裡的Raj一樣和Siri談戀愛,又或者會像電影《她》的男主角一樣陷入與機器人的感情糾葛,而這都寄託於OpenAI、小米、優必選等企業把機器人打造爲人形。

人形機器人爲什麼執着於人形?在多位受訪業內人士看來,人形機器人更能適應人類的生活環境,更能自然地使用人類發明的工具,不需要做特殊的設計即可在流水線上使用各種工具去完成任務,而類人的形態也讓人機互動更加自然。

如今,人形機器人已成爲今年最火的硬科技賽道,市場上的人形機器人不再是早期實驗室裡笨手笨腳、花式翻車的原型機,而是經過不斷打磨,甚至開始在物流工廠、質檢現場等領域展示能力,產業技術創新也涌現出無限可能。

但是,繁榮之下,人形機器人不得不面臨商業化的困境。

“人形機器人商業化最大的困難主要在於成本,不僅包括自研大模型的成本,還包括自研關節、驅動器、減速器等關鍵零部件的成本,而這就需要企業提高關鍵零部件的自研能力,降低海外採購成本,尋求整體人形機器人的價格下降突破。”沈崗表示,

爲此,不少初創企業紛紛自研人形機器人的核心關鍵零部件,尋求新的商業化增長機遇點。

以優必選爲例,在創業之初,優必選就選擇率先攻克伺服驅動器這項核心技術,把應用在人形機器人上的伺服驅動器實現了國產化。目前,在優必選人形機器人Walker身上的大功率伺服驅動器,所涉及的50-100種零部件數量已實現的國產化率約爲90%,小功率伺服驅動器的零件數量國產化率則在95%以上。

達闥則參照智能手機的設計理念,研發設計出可與波士頓動力比肩的服務機器人零部件——智能柔性關節(SCA),SCA高度集成了傳感器和嵌入算法的芯片,從機械結構、核心算法、加工工藝等多個方面都實現了技術突破,搭載了SCA的服務機器人,可以自如地握住瓶子遞給用戶,幫觀衆端咖啡,甚至還能“穿針引線”。

當核心零部件通過自主研發後,人形機器人的製造成本也開始下探,不再動輒上百萬,成本正逐漸向人民幣20萬元甚至更低靠攏,這也爲人形機器人的商業化落地帶來了更多的可能性。

如今,在達闥公司生產線上,可以看到機器人正在忙碌,“機器生產機器”的產業變革正浮出地平線。而在珠三角的另一端,優必選把人形機器人的應用場景率先落地在汽車製造領域。

近日,優必選人形機器人Walker S進入蔚來第二先進製造基地總裝車間進行實地“培訓”,實現全球首例人形機器人在汽車工廠流水線與人類協作完成汽車裝配及質量檢查作業。

此外,Walker S還通過百度智能雲千帆AppBuilder平臺接入百度文心大模型進行任務調度應用開發,快速構建了任務規劃與執行能力。AI大模型與人形機器人相結合,不僅能有效推動人形機器人的智能化水平實現跨越式提升,還將推動人形機器人在不同環境中執行多樣化任務的能力。

不過,在多位受訪的業內人士看來,目前機器人容易落地的場景都集中在較爲標準化的場景中,最難的環節在於最不標準化的家庭場景,而家庭落地場景纔是人形機器人最具潛力的應用市場。

在此前工信部印發的《人形機器人創新發展指導意見》(簡稱《意見》)就把“民生”列爲拓展應用場景的主要方向之一。對此,沈崗認爲,就當前技術看,人形機器人要真正在家庭環境中實現“家庭保姆”,中間還需要很多技術去突破,包括手腳功能、眼睛功能、聲音功能等等,需要一個長期不斷髮展、不斷改良的過程,這並不一定馬上就可以落地,真正進入到家庭場景,可能還需要3至5年的長期研發週期。

灣區賽博

美國投資大師查理·芒格生前,在伯克希爾-哈撒韋年度股東大會上回答機器人與人工智能相關問題時迴應稱,機器人在全球範圍的應用會越來越廣。而在他生前最後一次錄製深度訪談節目時,他提到,中國經濟未來20年的前景比其他任何大型經濟體都要好。

集成了人工智能、高端製造、新材料等先進技術的人形機器人,有望成爲繼計算機、智能手機、新能源汽車後的顛覆性產品,重塑全球產業發展格局。當前,國內的人形機器人新秀企業正先後推出自己的首臺人形機器人,產業賽道越來越熱鬧。中國電子學會數據顯示,到2030年,我國人形機器人市場規模有望達到8700億元。

在企業狂奔之際,國家產業政策在供給側送來東風。《意見》提及,要打造人形機器人“大腦”和“小腦”、突破“肢體”關鍵技術、健全技術創新體系,並明確到2027年,人形機器人技術創新能力顯著提升,形成安全可靠的產業鏈供應鏈體系,構建具有國際競爭力的產業生態,綜合實力達到世界先進水平的發展目標。

各地也在積極響應,加快對人形機器人賽道的政策佈局。北京機器人產業發展設立了100億元投資基金;上海將佈局智能機器人創新基礎設施,建設“大模型+人形機器人”協同創新平臺。

具體到廣東,則更加註重從人工智能產業發力人形機器人賽道。2024年廣東省應用場景機會清單中的51個機會項目,就有超過75%的應用場景項目計劃採購人工智能創新技術解決方案,爲生成式人工智能、人工智能大模型等前沿AI技術在各領域的應用提出了具體的需求。

深圳則走在前面,此前印發的《深圳市加快推動人工智能高質量發展高水平應用行動方案(2023—2024年)》,提出加快組建廣東省人形機器人制造業創新中心,支持創新產品研發,並強調發揮粵港澳大灣區製造業優勢,開展人形機器人規模化應用。

“在上下游產業鏈方面,廣東人形機器人產業已經形成了較爲完整的產業鏈。”任玉桐表示,在廣東,上游企業主要提供機器人零部件、傳感器、芯片等關鍵部件,中游企業則專注於人形機器人的研發和生產,而下游企業則負責將人形機器人應用於各個領域。這種產業鏈的完善爲人形機器人的快速發展提供了有力保障。

儘管如此,在任玉桐看來,人形機器人作爲技術加速演進的產物,廣東在高端技術和關鍵零部件的自主研發能力仍需提升,基於產業研發投入大、週期長的特性,高端人才的引進和培養也需要大量投入。

對此,他建議,廣東應加大在人形機器人技術研發和創新方面的投入,鼓勵企業和科研機構加強合作,推動關鍵技術的突破和創新。同時,通過政策引導和市場機制,吸引更多的資金投入和人才聚集,爲人形機器人產業的發展提供有力支撐,並加強與國際先進企業的合作與交流,引進先進技術和管理經驗,提升廣東人形機器人產業的國際競爭力。