人形機器人發展得有多快?
去年8月,小米率先發布人形機器人“鐵大”,但“蹣跚”、“摔跤”、“比雷總年紀都大”成了標籤,網友造梗的同時也顯現出產品的窘境;2個月後,特斯拉Optimus亮相,但也沒能少得了被嘲笑,稱其是只能靠人工擡上台去展示的鐵架子。
當時的人形機器人,還被當作是各大科技企業“博眼球”的營銷噱頭。但如今不到一年時間,整個行業便發生了翻天覆地的變化。
前不久的2023年特斯拉股東大會上,從Optimus最新的演示視頻中可以看到其有了非常巨大的迭代,走路更加自然和靈活,可以更好執行各種復雜且精細的機械操作任務,比如收拾杯盤。並且近期特斯拉也表示,7月正式投產的Dojo超級計算機,也將爲Optimus提供服務。
此外,華爲注冊成立東莞極目機器有限公司的消息,更使業內浮想翩翩。據悉,該公司注冊資本8.7億元,經營範圍包括電子元器件制造、工程和技術研究和試驗發展等。
當然,最引爆國內市場情緒的還屬深圳、上海、北京三地先後發布政策加持,尤其北京方面提出要培育百種高技術高附加值機器人產品,和具有全國推廣價值的應用場景,並且到2025年,全市機器人核心產業收入將達到300億元以上。
無論是產品端還是政策端,人形機器人的風似乎已經完全吹起,但不免也引出一些問題,爲什么人形機器人在當下節點集中爆發?人形機器人iPhone時刻還遠未到來,是卡在了哪些領域?以優必選爲代表的國內人形機器人企業能否熬到黎明?
電動車與大模型的組合
一個新技術大周期的开啓,往往具備三大基礎要素:一是具備廣闊市場前景且有政策背書,二是存在大量舊技術周期遺留下來的闲置資本,三是促發更大規模的產業革命。
以上三點在人形機器人賽道都已初見端倪,這也是此次市場被引爆的關鍵所在。
近期,包括國海證券在內的多家知名券商機構,發布有關人形機器人的研報,統一認爲今年的投資雖然仍是0-1階段,但長期來看空間不是問題。
如果與新能源車對比來看,人形機器人市場空間更大。人形機器人是對勞動力的替代,電動車是對燃油車的替代。而全球勞動力人口在35億左右(總人口在80億),全球汽車保有量在15億,按照人形機器人單價10萬元、汽車單價15萬元估算,人形機器人、汽車天花板存量市場空間分別爲350、225萬億元。
馬斯克也樂觀預計,未來人形機器人的需求,可能會遠遠超過汽車的需求。未來十年特斯拉人形機規劃500萬台產能。按量產後的2.5萬美元單價計算,未來3-5年市場空間超百億美元,十年後將超千億美元。
「科技新知」認爲,AI快速發展和人口老齡化帶來的勞動力危機下,人工替代的產業大趨勢已經十分明確。
今年1月,工信部等十七部門聯合印發《“機器人+”應用行動實施方案》,聚焦制造業、農業、建築、能源、商貿物流、醫療健康、養老服務、教育、商業社區服務、安全應急和極限環境應用等10大應用重點領域,提出明確指引方向。這樣的政策驅動利好,事實上已經奠定了機器人市場的應用基礎。
當然,技術的實現,更是人形機器人落地的基礎。
事實上,人形機器人與智能電動車的供應鏈重合度不低,一些重要技術甚至可以直接遷移。例如一些視覺感知算法可以在機器人上復用,並以智駕領域積累的Know-How進行賦能,未來特斯拉的FSD V12、Dojo超算落地後,更是能夠大幅提升AI訓練速度。
馬斯克此前也表示,特斯拉的領先之處是已經打通了FSD和機器人的底層模塊,實現了一定程度的算法復用。並且,通用型AI算法支持的機器人,才是特斯拉未來長期價值所在。
此外,在機器人產品中,減速器、伺服系統和控制器三大核心零部件的成本佔比達到70%,而基於成熟的電動汽車產業鏈,傳感器、電機、減速器等配件,也都能夠實現產品復用,基於經驗積澱以及規模化降本能力,還更有助於人形機器人加速產業化。
對於智能化問題,AI大模型等技術的爆火,以及硬件技術方案的迭代,加速了人形機器人產品功能升級和智能化提升。AI是大腦,運動控制器是小腦,機器人就是軀幹,三者在一起才組成完整的產品系統。
多模態大模型技術的興起,模型參數高達萬億級別,ChatGPT能夠通過自然語言交互和自動化決策提升機器人的理解能力,以及連續對話與持續交互能力;PaLM-E模型則可從計算機視覺和自然語言兩方面,助力機器人掌握更多樣本的學習能力,並且將獲取到的決策進行執行。
而有這些技術的賦能,便能使機器人達到任務級的編程和交互。只需要告訴機器人它要做的任務是什么,機器人就會理解需要做的事情,拆分任務動作,生成應用層控制指令,並根據任務過程反饋修正動作,最終完成人類交給的任務,基本能夠實現全自主化運行。
理論上幾乎完美,可冰冷的現實是,雖然人形機器人的市場空間格局已經打开,技術也日漸成熟,但從價值釋放角度來看,還有待突破。
“iPhone時刻”還未到來
從廣義範疇來看,人形機器人本質上並沒有脫離機器的束縛,即便擁有了人體的形狀,但仍然是機器人的一種。只是在裝備了感知、驅動、末端執行、能源供應,運算及軟件這五大系統之後,較之邏輯簡單的工業機器人,智能方面有了長足的進步。
傳統工業機器人更像一台機器而並非“人”。由於其所運行的軌跡都是被事先編程好,只可以在固定區域,特定場所,做規定而重復的動作,不具備獨立處置突發(非程序內)問題的能力,只能被歸類爲非智能機器人。
這種機器人無法與環境發生交互,而人形機器人擁有更高程度的自主運行完成任務的能力,用更爲規範的學術語言描述,這種人工智能就叫做具身智能。
英特爾CEO黃仁勳在ITF 2023上也談到此概念,“人工智能和加速計算正在共同改變技術行業。下一波人工智能浪潮將是一種被稱爲具身AI的新型人工智能,即能夠理解、推理並與物理世界互動的智能系統,即具身智能。”
具身智能是能夠提升當前“弱人工智能”認知能力的重要方式,亦是產生超級人工智能的一條可能路徑。但顯然,當下的人形機器人距離這一狀態還有非常巨大的差距。
更爲具象的期望是:先聽懂人類語言,然後分解任務,規劃子任務,在運動中識別物體,與環境交互,最後完成相應任務。但是,還沒有哪一種類人機器人能自己決定自己想要做什么。
另外,傳感器精度和可靠性的不斷提高,是當前亟待解決的難題之一。
舉例來說,在進水、進到粉塵或者顛簸之後,相機的校准就容易失效,長期使用之後像素點就容易壞死等硬件問題,都會直接導致機器識別率在准確性上的丟失。能否准確拿起雞蛋等易碎物,考驗的也是精細度以及可靠度是否有所突破。
與普通的輪式機器人相比,雙足步行更加困難,這需要更高的軟件和硬件性能,特別是控制算法。因此,如果機器人能夠在不依賴人類幫助的情況下,對周圍的情況進行判斷,並做出相應的行動,那么機器人的靈活性和綜合性就會得到進一步提升。而目前能夠實現完全自動化或者半自動化的人形機器人,卻寥寥無幾。
當然,制造成本的居高不下,也是人形機器人難以走出實驗室完成商業化的一大因素。
人形機器人相較工業機器人結構更爲復雜,這也導致其售價不菲。本田ASIMO的單台成本爲200萬美元,波士頓動力Atlas的單台成本爲250萬美元,即便是特斯拉的Optimus,成本也約在10萬美元左右。
有從業人員告訴「科技新知」,“傳統人形機器人的三大件爲減速器、控制器與伺服電機,這些零部件由少數制造巨頭把持,十分考驗行業的議價能力,如果行業需求不多,便無法低價採購,則難以降低成本起量,而不起量又難以低價採購。”
曲高和寡確實是行業降本的“攔路虎”,不過國產供應鏈在電機、減速器、滾柱絲槓、傳感器等環節,均積累了豐富的生產經驗,引進國產供應鏈有望進一步降低核心零部件的價格。
用金錢換空間,對於財大氣粗的特斯拉、小米等企業來講沒有問題,它們也有資本去接受行業商業化落地的緩慢,但對於優必選等專注人形機器人的初創企業來說,又能否撐到黎明的到來?
艱難的0到1
一般來說,行業環境不成熟、商業化不明朗的初期,往往是最“燒錢”的時候。而如何解決資金問題,幾乎困擾着所有人形機器人企業。
拿優必選舉例,第三方平台信息顯示,其已經拿到D輪融資。據公开資料顯示,D輪融資共持續了兩年,增資總數達6次。但優必選的營收情況卻一直不容樂觀。
根據優必選提交的招股說明書,在2020年至2022年9月的報告期內,公司營收分別爲7.4億元、8.17億元、5.29億元,淨虧損則達到7.07億元、9.18億元、7.78億元,同期收到的政府補貼爲6620萬元、5950萬元、2150萬元。
營收略有增長,利潤卻在下滑。好在一個新興的科技產品市場,前期的經營性虧損是可以被投資人接受的。但值得關注的是,其虧損規模有進一步拉大的趨勢,影響利潤的因素之一,就是對存貨的計提減值。
優必選在招股書中表示,截至去年三季度末,公司有6120萬元的存貨,進行計提減值4540萬元。這批存貨爲40000台人形機器人AIpha Mini悟空,原因是產品生命周期較短,不適應客戶偏好變化以及技術變化。
也就是說,人形機器人市場目前並非標准化套制市場,還是需要根據客戶需求進行定做,而無法批量生產則意味着毛利率無法提高。反應到數據上,優必選的毛利率2020年爲44.7%,2021年下降到了31.3%, 去年前三季度爲30.7%。其中,行業定制的智能機器人業務毛利率爲41.3%,但消費級機器人業務毛利率僅爲4%。
優必選資金不繼、撐不下去的狀況由來已久。Alpha第一台樣機和jimu早期樣機出來之後,就曾面臨生存困境。創始人周劍和CTO熊友軍去各地路演,找基金管理人拉投資。
在一個投資者論壇上,周劍認識了比亞迪的聯合創始人夏佐全。後者個人拿出400萬元跟投,讓優必選活了下來。此前也有前員工透露,聽說2018年要不是騰訊領投C輪融資,“公司就要燒錢玩完了”。
作爲行業內估值300億的獨角獸,財務狀況都不容樂觀,其他人形機器人初創企業大概率也兇多吉少。
事實上,人形機器人從0到1的落地,本質不是一個市場問題,而是一個技術問題。
無論是優必選旗下的真人尺寸機器人“Walker”,還是馬斯克的“Optimus”,又或者小米的CyberOne,要真正面向大衆市場,在產品上還很不完善,技術還處於前期的研發階段。
首先算法上,雖然有很多底層代碼已經开源,但差距在於迭代的質量,比如在不同場景下的適應能力,波士頓動力的機器人產品屬於業內領先,而優必選等國內企業依舊需要迭代追趕。
其次是硬件成本問題。除了三大件外,人形機器人還需要更多的攝像頭、激光雷達等傳感器以及芯片、雲計算平台等全方位的支持。這注定了未來產品之間的競爭,歸根到底是一場供應鏈的較量。
機器人制造和AI研發,算得上是最難熬的兩個賽道,大筆投入卻難見效果,這對優必選等還未上市且背後沒有“金主”支撐的企業來說是一種考驗。比如,2021年優必選的產品用的還是2017年採購的芯片和板卡,而隨着時間流逝,部件存貨要么自然損壞,要么淘汰落伍。
不過創業者們也摸索出一條清晰生存路徑。在十有九虧的AI賽道中,要活下來必須獲得投資機構的青睞,然後運作上市,補血續命。
優必選所有的故事,都是奔着投資機構有的放矢。但其不得不面對的現實是,當下資本市場環境與此前不同,一家企業如果沒有成熟的商業化做支撐,即便上市成功,也要疲於應對二級市場的預期倒逼。
“目前來看,CyberOne、Optimus這些有背景的人形機器人大概率會生存下來,並且活得很好,而以優必選爲代表的那些囊中略顯羞澀的企業,想要分一杯羹,目前來看,還很艱難。”一位機器人供應鏈相關人士,向「科技新知」坦言。
寫在最後
阿西莫夫的《鋼穴》提出這樣一個問題:假設你在管理一座農場,你有兩個選擇。一是在拖拉機、收割機、翻土機、汽車、擠奶器這些機械上都裝上一部“電子腦”,讓它們成爲智能機械。二是讓收割機、翻土機、汽車、擠奶器都維持原樣,但使用一個擁有“電子腦”的機器人去操作它們。你會選擇哪一種?
書中的農民選擇使用了機器人,這也證明了人形機器人的意義和優勢:機器人可以像人類一樣使用機器,並且迄今爲止一切人類發明的工具,人型機器人直接就能使用,但機器始終只能做循環運動。
這是基於應用上的,更是基於經濟上的。
原文標題 : 人形機器人,覺醒?
標題:人形機器人,覺醒?
地址:https://www.utechfun.com/post/232188.html