世界機器人大會新動向:人形機器人加速“跑起來”

一隻機械手,擺在桌面上,靈活地對照觀衆的手勢做出抓、握、伸手指等動作;一個與普通人等高的人形機器人,正在一步步地上斜坡、爬樓梯、過障礙;一個具備交互能力的機器人,根據工作人員的指令,把一隻網球拿起來、放下去……

8月21日,2024世界機器人大會在北京開幕。大會博覽會板塊中,169家企業集中展出了600餘件創新產品,其中,27款人形機器人整機亮相,創下歷屆之最。

工業和信息化部黨組成員、副部長辛國斌在開幕式上表示,機器人是人工智能技術與實體經濟深度融合的重要領域,我國機器人相關有效專利超19萬項,佔全球比重約2/3;連續11年成爲全球最大工業機器人市場,近三年新增裝機量佔全球一半以上;接下來也將推動機器人科技創新與產業創新深度融合,促進全球範圍內各類先進生產要素集聚,共築良好發展生態,深化國際分工協作,打造高效、優質、穩定的產業鏈供應鏈,大力推進“機器人+”應用行動,推動發展成果惠及更多國家和行業,共享創新發展成果。

央地密集部署機器人產業

“機器人被譽爲製造業皇冠頂端的明珠,是人工智能技術與實體經濟深度融合的重要領域。”辛國斌表示,近年來,在各方共同努力下,我國已成爲全球機器人科技創新、應用拓展和行業治理的重要力量,相關有效專利超19萬項,佔全球比重約2/3;連續11年成爲全球最大工業機器人市場,近三年新增裝機量佔全球一半以上;製造業機器人密度達到每萬名工人470臺,10年間增長近19倍。服務機器人在家庭服務、醫療康養等領域實現規模化應用。特種機器人在空海探索,應急救援等領域發揮重要作用。機器人產業營業收入年均增長約15%。

不過,辛國斌也指出,中國機器人產業起步較晚,還存在正向設計能力薄弱,產業基礎不牢,產業鏈創新鏈融合不足等問題。下一步將深入貫徹落實黨中央決策部署,大力開展機器人基礎研究,關鍵核心技術攻關,積極完善機器人加應用體系,推動我國機器人產業高質量發展。一是推動機器人科技創新與產業創新深度融合,促進全球範圍內各類先進生產要素集聚,共築良好發展生態。二是深化國際分工協作,打造高效、優質、穩定的產業鏈供應鏈,積極推動中國機器人規則、規制、標準同國際對接,共建產業治理體系。三是大力推進“機器人+”應用行動,推動發展成果惠及更多國家和行業,共享創新發展成果。

北京市委常委、副市長靳偉表示,機器人產業已經進入了新一輪變革機遇期,驅動人類社會加速進入智能時代,機器人是實現新時代首都高質量發展的戰略性先導性產業之一。北京已經連續實施了兩輪機器人產業創新發展三年行動計劃,推動了人形機器人、移動操作機器人、手術機器人、精密減速器等高端的產品在全國領先。2023年北京機器人產業總收入超200億元,企業數量超過了400家,其中專精特新“小巨人”企業50家,居全國首位。

人形機器人作爲產業焦點,成爲本屆博覽會的一大亮點。本屆機器人博覽會上共有27家人形機器人整機企業亮相,同時還有30餘家人形機器人產業鏈上下游企業亮相,本屆博覽會也將成爲歷屆博覽會中人形機器人展示最多的一屆。

我國也正在加快佈局人形機器人相關產業。2023年10月,工信部印發的《人形機器人創新發展指導意見》提出,加快推動我國人形機器人產業創新發展,爲建設製造強國、網絡強國和數字中國提供支撐。明確到2025年,人形機器人創新體系初步建立,“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破,確保核心部組件安全有效供給;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。

21世紀經濟報道記者在會上了解到,北京亦莊也將在8月22日正式公佈《人形機器人三年行動計劃》,通過招商引資、舉辦世界機器人大會、組織系列對接活動等方式,進一步助力人形機器人產業不斷集聚、加速發展。

不止北京,今年已有多地出臺了支持人形機器人產業發展的政策。今年4月,《山東省促進人形機器人產業創新發展實施方案(2024—2027年)》提出,到2027年,人形機器人技術創新能力顯著提升,綜合實力達到全國先進水平。5月,《安徽省人形機器人產業發展行動計劃(2024—2027年)》(徵求意見稿)提出,到2030年,建成國內有重要影響力的人形機器人產業發展高地。

在發佈扶持政策的同時,不少地方紛紛成立了人形機器人產業創新中心。今年3月,浙江人形機器人創新中心啓動併發布相關產品;5月,全國首個國家地方共建人形機器人創新中心在上海市浦東新區揭牌;7月,安徽省人形機器人產業創新中心成立大會在合肥市舉行。

地方政府還爭相向人形機器人企業拋出“橄欖枝”,招攬企業赴當地建立區域總部、研發中心和生產基地等。例如,6月28日,優必選工業具身智能機器人產業園暨優奇智能總部項目在無錫經開區開工,項目總投資10億元,將傾力打造全市首個工業具身智能機器人研發生產基地。

人形機器人走向現實生活

據《人形機器人產業研究報告》預測,2024年,中國人形機器人市場規模將達27.6億元;到2029年達到750億元,將佔世界總量的32.7%,佔比位居世界第一;到2035年,市場規模有望達到3000億元。

埃隆·馬斯克曾表示,特斯拉計劃明年生產出供內部使用的人形機器人,並希望到2026年能夠大規模生產。

21世紀經濟報道記者也在會上見到了本屆大會上展示的特斯拉Optimus人形機器人,這是該機器人在北京的首次亮相。相較去年,其行走速度提升了30%,十個手指增加了感知和觸覺功能,近期已經在特斯拉工廠內模仿人工操作進行電池的分揀訓練。明年將會有超過1000個同類機器人應用在工廠裡,協助完成生產任務。

在本次大會上,記者也看到不少人形機器人的場景應用展示。比如在汽車生產線上,工業機械臂、焊接塗裝機器人等工業機器人已不稀奇,但人形機器人也開始參與其中,嘗試完成柔性裝配等複雜場景的工作。

“人形機器人在快速發展階段,從0到1是很快的,但它從實驗室模型到工廠應用這一步必須走好。工廠需要的是成熟、穩定的產品。”優必選副總裁、研究院執行院長焦繼超告訴21世紀經濟報道,2024年以來,優必選先後與東風柳汽、吉利汽車、一汽紅旗、一汽-大衆青島分公司、奧迪一汽等汽車企業,3C企業富士康、物流企業順豐在內的多家企業合作,在典型製造場景實現規模化深度應用。在工業領域,人形機器人可以做的事情很多,尤其是執行高重複性、高風險的任務,比如搬箱子、質量檢查、化學品操作、螺絲擰緊、零件安裝等,慢慢地去積累數據、迭代算法,最終進行智能化提升,未來也會有望進入家政等複雜性和交互性要求更高的場景。目前,優必選工業版人形機器人已經進入多家車廠實訓,獲得超過500臺的意向訂單。

世界機器人合作組織理事長、中國科學院院士喬紅指出,目前人形機器人專屬部組件與材料也逐漸走俏,高爆發電機、高算力芯片、精密減速器、高精度傳感器、長續航電池等核心零部件,將構築起更加穩定、高性能的人形機器人硬件系統。同時,基於神經網絡、圖語法、進化算法等人工智能技術,人形機器人將能夠根據場景和任務需求,自動構建腿足、手臂、軀幹等模塊,實現形態和控制的協同優化。人形機器人多模態大模型將能夠通過融合語音、圖像文本、傳感信號、3D點雲等多模態信息,爲人形機器人的認知和決策規劃提供更強的多模態理解、生成和關聯能力,提升在複雜場景任務中的泛化能力。

不過,成本仍然是人形機器人落地的關鍵門檻。根據Macquarie Research在2023年發佈的報告,人形機器人的硬件總成本約爲5萬美元。其中,端到端AI軟件大腦、傳感器及芯片、伺服電機及電機驅動器都各需要1萬美元,慣性測量單元和扭矩傳感器需要5000美元,精密減速器需要8000美元,電池和電池控制系統需要2000美元,其他部件(包括機身材料)約5000美元。

今年的博覽會上也出現了一些輕量化的低成本產品。比如宇樹科技發佈的人形機器人G1量產版。據介紹,G1量產版具備了大規模生產能力,性能和外觀都得到升級,而它的售價僅9.9萬元起。

宇樹科技創始人、CEO王興興在接受21世紀經濟報道記者在內的媒體羣訪時介紹,價格低主要是源自此前比較成熟的機器狗技術,對發電機、機械結構傳感器、電控系統芯片等零件的成本控制更加精準。但目前市場上的人形機器人價格仍然偏高,如果後續出貨量增加,價格肯定會更加親民,這也是所有產品發展的自然趨勢。“售價9.9萬元背後的思路是想讓更多的人先把機器人用起來,不希望帶頭把行業做爛。”

展望未來,喬紅指出,受人體結構和神經機制啓發的人形機器人也將應運而生。不同於現有人形機器人從外向內地模擬人的功能,該類人形機器人能夠從內向外地模擬人的肌肉骨骼系統和神經機理,探索人類實現高靈巧、高柔順、高智能行爲的本質機理。作爲人形機器人研究的新途徑,該類機器人有望搭建更接近人的高效穩定系統。同時,人形機器人大工廠也將出現。人形機器人大工廠將在軟件環境打通基於分析技術和大模型的本體設計—控制—智能算法研發,根據性能需求快速、定製化地設計和加工高質量、智能人形機器人系統,通過軟硬一致性和新型零部件研發,實現硬件系統及其驗證。