人形機器人催化不斷！2024或是產業化元年？

2024-05-06 18:40:18 編輯： robot

導讀在人工智能和機器人技術的飛速發展下，人形機器人正逐漸從科幻小說走向現實生活。2024年4月27日，北京人形機器人創新中心在北京經濟技術开發區發布了一款具有劃時代意義的人形機器人——“天工”。這款全尺...

在人工智能和機器人技術的飛速發展下，人形機器人正逐漸從科幻小說走向現實生活。2024年4月27日，北京人形機器人創新中心在北京經濟技術开發區發布了一款具有劃時代意義的人形機器人——“天工”。這款全尺寸人形機器人以其純電力驅動和擬人奔跑的能力，在全球科技領域引起了廣泛關注。

“天工”機器人的亮相，不僅展示了中國在人形機器人領域的自主創新能力，也預示着人工智能技術在實體化應用方面的新突破。這款機器人的身高爲163釐米，體重輕量化達43公斤，其設計巧妙地融合了力量與靈活性。通過搭載多個視覺感知傳感器、每秒550萬億次操作的算力，以及高精度的慣性測量單元（IMU）和3D視覺傳感器，“天工”在運動控制方面取得了顯著進展，成爲了具身智能場景應用和研究的優選平台。

人形機器人的未來發展潛力不可估量。它們被視爲繼計算機、智能手機、新能源汽車之後的下一個顛覆性平台產品，預計將成爲推動產業數字化、智能化升級的新質生產力。隨着技術的不斷進步和成本的逐漸降低，人形機器人有望進入日常生活的方方面面，從工業生產到家庭服務，從醫療護理到教育娛樂，它們將催生出全新的產業、模式和業態。2024年是不是人形機器人產業化的元年？筆者認爲還是有待商榷但值得期待。

具身智能仍面臨困境

人工智能發展歷經了六十年的風雨歷程。從最初的基於規則的AI系統，到基於機器學習的AI，再到如今備受矚目的基於大模型的AI代理，我們不禁要問：計算機真的已經能夠“像人類一樣行事”了嗎？答案是顯而易見的——我們還遠未達到這一目標。

盡管AI在某些領域取得了令人矚目的成就，如AlphaGo在圍棋領域的勝利，以及計算機視覺在日常生活中的廣泛應用，甚至ChatGPT和GPT-4在語言理解方面的卓越表現，這些算法的神奇之處在於它們能夠在計算機構建的虛擬世界中進行復雜的計算。然而，它們似乎仍然缺乏對我們所處物理世界產生直接影響的能力。

這種“主體性”與“能動性”的缺失，構成了AI與人類行爲之間巨大的鴻溝。如何讓AI從虛擬的數字世界中“解放”出來，成爲能夠在物理世界中發揮作用的實體？機器人學家Rodney Brooks提出了一個響亮的口號：“智能需要一個身體”。

這一概念的核心在於“具身化”（Embodied），即智能需要通過一個物理形態與世界互動。對於智能而言，一個存在於物理世界的“身體”既是一種能力，也是一種限制。它賦予了智能與物理世界互動的能力，同時也限定了智能的行動範圍。

盡管讓機器人通過感知、行動和試錯來學習的想法並不新鮮，但要讓機器人在真實世界中表現得和人類一樣好，其復雜性遠遠超出了最初的設想。人類的身體經過數萬年的進化，形成了一套復雜的生物信息處理機制。例如，當我們上樓梯時，大腦能夠迅速感知足部的受力情況，找到合適的重心，並通過調整全身肌肉來保持平衡。

將這種人類無意識完成的復雜動作轉移到機器人身上，卻變得極其復雜。對機器人來說，在物理世界中成功完成某一任務的方式可能只有一種，而失敗的方式卻有無數種。即使我們能夠詳盡地模仿人類身體的解剖學特徵，並對可能的行爲動作進行細致的歸納和分類，但這種自上而下的有意識“復現”似乎始終難以完美模擬生物細胞經過萬年進化所獲得的“本能”。

我們的身體DNA中似乎已經寫入了一個“世界模型”，即使是嬰兒，在無意識的階段就已經能夠完成與現實世界互動的復雜動作。這些與物理世界互動的經驗是我們逐漸學習語言、知識、文化等“上層建築”的基礎。

因此，人形機器人或具身機器人面臨的真正挑战在於構建這樣一個經過自然選擇和進化考驗的“身體”，再現人類基因中記錄的“世界模型”。這是一條充滿挑战的道路，但也是AI發展的重要方向。只有當我們能夠創造出能夠真正理解和互動物理世界的機器人時，我們才能說AI真正實現了“像人類一樣行事”。

類似智能手機的產業鏈機會？

在科技的浪潮中，人形機器人的時代正在緩緩拉开帷幕，預示着新一代技術革命的曙光。正如蘋果公司定義了智能手機，特斯拉引領了新能源汽車的潮流，未來人形機器人領域的領軍企業正在孕育之中。放眼全球，特斯拉、英偉達等行業巨頭已經开始布局，致力於开發下一代具身智能機器人。在中國，隨着華爲、比亞迪、寧德時代、小鵬等大型資本的加入，以及優必選、傅裏葉、智元等國產機器人企業的商業化進程不斷深入，人形機器人的商業化奇點可能正在到來。

在這一大產業機遇的背景下，目前市值較小的公司有潛力成長爲未來的行業巨頭。從政策層面來看，中國已經明確了發展目標，計劃到2025年實現整機的批量生產，並在2027年建立一個安全可靠的產業鏈供應鏈體系。然而，人形機器人的關鍵零部件，如絲槓、減速器、電機等高端產品，國產化率仍然較低。面對2030年全球人形機器人市場規模有望達到千億元的巨大機遇，小市值公司有望借助技術創新和市場東風，實現向大市值巨頭的跨越。

AI大模型的問世爲人形通用機器人的發展帶來了新的希望，具身智能也被視爲AI發展的終極目標。人形機器人是軟硬件能力高度集成的實體，其商業化的核心在於“AI大腦”的突破。大模型的泛化能力爲實現機器人的通用性提供了可能。例如，機器人制造商Figure與OpenAI合作推出的Figure 01機器人，已經能夠與人自然交流並理解執行任務。英偉達在最近的GTC大會上也推出了全球首個人形機器人通用基礎模型，該模型具備完整的機器人仿真、訓練和模擬平台。隨着軟硬件技術的不斷融合，通用人形機器人有望更快地進入工業和消費應用領域。

然而，科技的快速發展也可能帶來風險。正如克隆技術對人類倫理道德的衝擊，科技奇點也可能成爲人形機器人發展的風險源。回顧智能手機和新能源汽車的發展歷程，它們都受到了技術邊界的限制。人形機器人作爲AI和高端智能的結合體，隨着以ChatGPT爲代表的大模型的快速迭代，人工智能技術正在以前所未有的速度前進，人形機器人的科技奇點即將到來。但與此同時，政策邊界也在逐步形成。2024年3月13日，歐盟通過了全球首個關於人工智能的綜合法律框架《人工智能法案》，旨在確保人工智能系統尊重基本權利、安全和道德原則，並解決強大和有影響力的AI模型的風險，培育值得信賴的人工智能。

隨着海外特斯拉發布人形機器人以來，相關產業鏈快速發展。中國政府部門也在2023年出台了頂層設計指導意見，以推動機器人產業鏈的快速發展。人形機器人有望成爲一個寬廣的賽道，並爲產業鏈帶來巨大的市場空間。隨着2024年中期定型量產階段的臨近，具有更高性價比、更高研發生產效率的國產零部件供應商預計將獲得更多的市場份額。建議投資者關注產業鏈中的關鍵環節，包括總成、空心杯電機、絲槓和軸承、減速器、傳感器、IMU、編碼器、配套高端設備、機器人大模型等領域的公司。