人形機(jī)器人最大的成本是時(shí)間

　　文 | 小盧魚

　　編輯 | 楊旭然

　　人形機(jī)器人，成了本次人工智能大會(huì)最吸睛的話題之一。

　　來(lái)自國(guó)家地方共建人形機(jī)器人創(chuàng)新中心、達(dá)闥、復(fù)旦大學(xué)、傅利葉、宇樹科技、開(kāi)普勒、清寶機(jī)器人、樂(lè)聚等企業(yè)和單位的人形機(jī)器人，組成了“十八金剛”陣列，展示了如何通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)協(xié)同并完成統(tǒng)一動(dòng)作，大量觀眾駐足觀看。

　　特斯拉的二代人形機(jī)器人Optimus也在國(guó)內(nèi)首次亮相，和中國(guó)產(chǎn)機(jī)器人一起展出。這讓不少投資人興奮地宣稱“2024年是人形機(jī)器人元年”。

　　從產(chǎn)品觀感上看，今年展出的人形機(jī)器人較去年有了大幅進(jìn)步，并且越來(lái)越多中國(guó)企業(yè)的加入，意味著這些機(jī)器人產(chǎn)品將會(huì)更快速的迭代和量產(chǎn)。

　　但是，從實(shí)驗(yàn)室到工廠，從To B到To C，從展臺(tái)到家庭，人形機(jī)器人的普及過(guò)程還很漫長(zhǎng)，這種除了汽車之外最大的智能設(shè)備，想要進(jìn)入到普通人的生活，還是有相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。

　　01 場(chǎng)景

　　近幾年，不少中國(guó)創(chuàng)業(yè)公司都推出了自己的人形機(jī)器人，其應(yīng)用場(chǎng)景主要聚焦于學(xué)校、工業(yè)、展廳等，適用于家庭、醫(yī)療的則是少數(shù)。這主要是因?yàn)樵诠�業(yè)和商業(yè)服務(wù)場(chǎng)景下，人形機(jī)器人的商業(yè)化已經(jīng)獲得了一些驗(yàn)證機(jī)會(huì)。

　　此前，特斯拉Optimus已經(jīng)是人形機(jī)器人的業(yè)界標(biāo)桿。借助視覺(jué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和FSD芯片，二代Optimus可以模仿人類操作，進(jìn)行輕握雞蛋、搬運(yùn)重物、電池分揀等動(dòng)作訓(xùn)練，直立行走速度也提升了30% ，近期已經(jīng)嘗試著特斯拉工廠開(kāi)始“打工”

　　雖然特斯拉尚未在線下展出過(guò)原型機(jī)，只在官方視頻中披露過(guò)二代Optimus的動(dòng)態(tài)效果，但這已經(jīng)讓市場(chǎng)變得躁動(dòng)——特斯拉股價(jià)在上周累計(jì)暴漲了27.11%，幾乎抹平了上半年的所有跌幅，市場(chǎng)對(duì)人形機(jī)器人的敘事表達(dá)了信心。

　　馬斯克也高調(diào)喊話特斯拉空頭，稱“一旦特斯拉完全解決自動(dòng)駕駛問(wèn)題，同時(shí)機(jī)器人Optimus開(kāi)始量產(chǎn)，任何仍持有空頭頭寸的人都會(huì)被消滅，即便是蓋茨也不例外。”

　　目前特斯拉計(jì)劃在2025年底前實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)上市。屆時(shí)將有超過(guò)1000個(gè)二代Optimus投放到特斯拉工廠，幫助員工完成生產(chǎn)工作。更長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)則是在未來(lái)實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)10億臺(tái)，占據(jù)市場(chǎng)10%以上份額，為特斯拉帶來(lái)25-30萬(wàn)億美元的營(yíng)收。

　　同樣要去汽車生產(chǎn)線上“打工”的，還有優(yōu)必選旗下的人形機(jī)器人。本月初一汽大眾與優(yōu)必選達(dá)成合作，要將引入工業(yè)版人形機(jī)器人Walker S開(kāi)展汽車制造過(guò)程中的螺栓擰緊、零件安裝、零件轉(zhuǎn)運(yùn)等工作。

　　優(yōu)必選工業(yè)版人形機(jī)器人Walker S還會(huì)進(jìn)入蔚來(lái)第二先進(jìn)制造基地總裝車間、東風(fēng)柳汽總裝車間等多家車廠進(jìn)行實(shí)地“培訓(xùn)”，在這個(gè)過(guò)程中提升研發(fā)能力，豐富工業(yè)場(chǎng)景可用的產(chǎn)品類型，并幫助工廠提高智能化和無(wú)人化水平。

　　短期內(nèi)，各家廠商的應(yīng)用規(guī)劃集中在了工業(yè)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、民生服務(wù)及特種應(yīng)用領(lǐng)域。但中長(zhǎng)期內(nèi)來(lái)看，人形機(jī)器人的目標(biāo)還是要走進(jìn)千家萬(wàn)戶，為家庭場(chǎng)景提供相關(guān)服務(wù)。

　　本次人工智能大會(huì)上復(fù)旦大學(xué)展示的“光華一號(hào)”，就是一款養(yǎng)老護(hù)理機(jī)器人。這款機(jī)器人計(jì)劃在四川、河南、江蘇、浙江等地開(kāi)展測(cè)試，提升把老人從床上扶起來(lái)、攙扶老人到廁所等動(dòng)作能力，并于明年嘗試開(kāi)展小量產(chǎn)業(yè)化推廣。

　　達(dá)闥機(jī)器人研制的XR4“小紫”，手部尺寸操作靈活，可以拿起雞蛋和撲克牌，也可以完成烤面包片和裝盤、熨燙衣服等精細(xì)活，同時(shí)適用于工業(yè)制造、家庭養(yǎng)老和商業(yè)服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。

　　但是XR4每臺(tái)39.9萬(wàn)元起的預(yù)售價(jià)，就決定了這款機(jī)器人沒(méi)那么容易從B端市場(chǎng)走入C端市場(chǎng)。

　　可以說(shuō)，最適合人形機(jī)器人應(yīng)用的場(chǎng)景是家庭服務(wù)，而眼下最難推廣應(yīng)用的場(chǎng)景也是這個(gè)。

　　02 智能

　　在大部分人的期待里，人形機(jī)器人應(yīng)該去承擔(dān)瑣碎、沒(méi)有酬勞的家務(wù)活，而不是去搶奪生產(chǎn)線上有酬勞的那些工種。

　　但家庭服務(wù)其實(shí)是比工業(yè)應(yīng)用更復(fù)雜、開(kāi)放的場(chǎng)景，能很好地完成沒(méi)有價(jià)值的家務(wù)活的人形機(jī)器人，需要的研發(fā)投入和資本支持遠(yuǎn)超一般的工業(yè)機(jī)器人。如果沒(méi)有大模型的爆發(fā)，家用人形機(jī)器人的未來(lái)會(huì)更加遙遠(yuǎn)。

　　大模型通過(guò)從大量文本和圖像中學(xué)習(xí)，為機(jī)器人提供常識(shí)性知識(shí)，使其能夠處理各種任務(wù)，應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景，從而增強(qiáng)機(jī)器人的通用性。雖然圍繞著模仿人類還是超越人類存在質(zhì)疑爭(zhēng)論，但大模型的應(yīng)用確實(shí)在推動(dòng)人形機(jī)器人領(lǐng)域的革命。

　　Figure 01就是一個(gè)很好的體現(xiàn)了AI賦能人形機(jī)器人的例子。今年3月，在與OpenAI宣布合作13天后，該公司就展示了裝有OpenAI提供的視覺(jué)語(yǔ)言模型(VLM)的人形機(jī)器人Figure 01的演示視頻。

　　在視頻中，F(xiàn)igure 01可以主動(dòng)從雜物堆里翻出唯一可食用的物體交給人類，也可以在不需要具體指令的情況下，識(shí)別桌面狀態(tài)后，判定需要將盤子和杯子放回碗架上，并自動(dòng)執(zhí)行其決策。

　　這意味著Figure 01實(shí)現(xiàn)了感知、決策和執(zhí)行一體化的端到端處理，通過(guò)在上層

　　控制策略采用 OpenAI 多模態(tài)模型，顯著提升了具身智能的智能化水平。

　　將視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多感官融合，生成式地想出解決問(wèn)題的方法并在物理世界執(zhí)行，這正是通用人形機(jī)器人需要的能力。有了多模態(tài)大模型的助力，這一切開(kāi)始可以成為現(xiàn)實(shí)。

　　OpenAI也在近期重啟了四年前解散的機(jī)器人項(xiàng)目，以進(jìn)一步推動(dòng)人工智能與機(jī)器人技術(shù)的融合發(fā)展，探索新的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式。這是為了保持公司在行業(yè)中的領(lǐng)先地位和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　作為AI時(shí)代的“軍火商”，英偉達(dá)也試圖通過(guò)參與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，探索出更多AI落地的商業(yè)模式和收入來(lái)源，如提供機(jī)器人軟件服務(wù)、云平臺(tái)服務(wù)等，好讓自己公司的估值故事更有吸引力。

　　英偉達(dá)已發(fā)布多項(xiàng)支持機(jī)器人的新品，例如可接收語(yǔ)言、手勢(shì)、文本等多類型指令，并與眾多軟硬件工具配合的GR00T人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型;可支持上千個(gè)機(jī)器人同步模擬訓(xùn)練的Issac Lab平臺(tái);可提供每秒800萬(wàn)億次8位浮點(diǎn)運(yùn)算性能的，基于Thor芯片的人形機(jī)器人計(jì)算平臺(tái)Jetson Thor。

　　與英偉達(dá)建立合作的公司，有望受益于AI計(jì)算平臺(tái)、模擬平臺(tái)等的升級(jí)，英偉達(dá)同樣希望受益于機(jī)器人和自主人工智能帶來(lái)的浪潮。

　　當(dāng)然，人形機(jī)器人落地之路上的挑戰(zhàn)不只是智能化問(wèn)題，而是包含了動(dòng)力和能源管理、機(jī)械設(shè)計(jì)和運(yùn)動(dòng)控制、感知與感知處理、智能決策與規(guī)劃、人機(jī)交互與安全性、成本和可用性等關(guān)鍵問(wèn)題。

　　技術(shù)的突破也許只需要一兩個(gè)天才的靈感，但是成本的控制卻需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的努力。

　　03 降本

　　業(yè)內(nèi)有著2萬(wàn)美元是大規(guī)模推廣人形機(jī)器人的成本門檻的說(shuō)法，特斯拉CEO馬斯克表示Optimus未來(lái)售價(jià)有望低于2萬(wàn)美元/臺(tái)。

　　不過(guò)目前該產(chǎn)品的硬件成本約5-6萬(wàn)美元，其零部件價(jià)值量排名為無(wú)框力矩電機(jī)(21%)、減速器(16%)、力傳感器(16%)、絲杠(14%)、空心杯電機(jī)(4%)、慣導(dǎo)imu(1%)和其他(28%)。

　　這些關(guān)鍵零部件具有較高的技術(shù)壁壘，既是人形機(jī)器人降本的主攻環(huán)節(jié)，也是國(guó)產(chǎn)替代的重要方向。

　　以減速器為例，這是國(guó)產(chǎn)替代可能性較高的領(lǐng)域，綠的諧波全球銷售額市占率為7%(日本的哈默納科全球銷售額市占率達(dá)82%，其余廠商銷售額市占率約為11%)，在減速比、額定扭矩等方面追趕國(guó)際先進(jìn)水平，打破了國(guó)外廠商的技術(shù)壟斷。

　　為了給機(jī)器人大時(shí)代準(zhǔn)備產(chǎn)能，綠的諧波20億元定增項(xiàng)目近期已獲批，并且在新一代諧波減速器100萬(wàn)臺(tái)、機(jī)電一體化產(chǎn)品20萬(wàn)臺(tái)的年產(chǎn)能達(dá)產(chǎn)前，就已打起了價(jià)格戰(zhàn)，對(duì)協(xié)作機(jī)器人客戶供應(yīng)產(chǎn)品的降價(jià)幅度達(dá)到約20%左右。

　　這種產(chǎn)能+價(jià)格的打法，不僅對(duì)綠的諧波公司業(yè)績(jī)有影響，對(duì)減速器行業(yè)的整體生態(tài)也構(gòu)成大范圍影響，體現(xiàn)的是消費(fèi)電子需求不振之下，供應(yīng)鏈企業(yè)押注人形機(jī)器人廣闊增量的決心。

　　絲杠則是國(guó)產(chǎn)廠商奮起直追的一個(gè)領(lǐng)域，日本的THK、NSK和德國(guó)的力士樂(lè)、舍弗勒占據(jù)了中高端市場(chǎng)的主要份額，五洲新春、貝斯特、北特科技、恒力液壓等企業(yè)為了迎合人形機(jī)器人的技術(shù)浪潮，也在陸續(xù)布局高精密滾珠/滾柱絲杠市場(chǎng)。

　　目前人形機(jī)器人絲杠的壁壘主要在于內(nèi)螺紋精加工，若能實(shí)現(xiàn)工藝突破和量產(chǎn)，機(jī)器人生產(chǎn)商就可以將把重心轉(zhuǎn)向規(guī)模化降本。雖然這會(huì)對(duì)供應(yīng)鏈企業(yè)的成本控制能力和良品率提出較高要求，但也帶來(lái)了國(guó)產(chǎn)替代的機(jī)遇。

　　核心零部件之外，磨床、車床、繞線機(jī)等加工設(shè)備，PEEK材料、球墨鑄鐵工藝、冷鍛工藝等與材料降本和輕量化相關(guān)的新技術(shù)方向，也有望從人形機(jī)器人的熱潮中分得一杯羹。

　　雖然中國(guó)企業(yè)暫時(shí)還要圍繞特斯拉進(jìn)行核心布局，但在技術(shù)上的追趕早已開(kāi)始，目前中國(guó)人形機(jī)器人技術(shù)專利累計(jì)申請(qǐng)總量超6000件，超過(guò)日本、韓國(guó)、美國(guó)等國(guó)家，排名全球第一，在有效發(fā)明專利上，也以近1700件位居全球第二。

　　比起技術(shù)突破，量產(chǎn)和商業(yè)化可能才是更不容易解決的問(wèn)題，成本和定價(jià)問(wèn)題只是前者的顯性表達(dá)。所以現(xiàn)在廠家們也不是追求量產(chǎn)，而是逐步推進(jìn)智能化提升和應(yīng)用場(chǎng)景落地，在迭代中迎來(lái)行業(yè)大爆款產(chǎn)品的問(wèn)世，從而開(kāi)啟真正的商業(yè)化。

　　可以說(shuō)，對(duì)于人形機(jī)器人公司而言，最大的成本其實(shí)是時(shí)間。