竞逐人形机器人风口仍是烧钱的游戏

日期:  2024-07-15   作者: 贝博网站焊机维修

  12月1日,备受市场瞩目的深圳人形机器人公司优必选通过港交所聆讯,即将在港交所主板上市。这意味着,优必选将成为中国“人形机器人第一股”。

  此前的11月上旬,为推动核心技术能力突破,工信部下发《人形机器人创新发展指导意见》(下称《指导意见》),形容“人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。”

  得益于马斯克“带货”示范效应和AI大模型技术演进,2023年以来,人形机器人备受市场热捧。

  8月北京举行的世界机器人大会上,约10家人形机器人厂商“争奇斗艳”。就在《指导意见》发布前一周的10月24日,科大讯飞和小鹏同期推出各自的人形机器人产品。10月末,刚注册不到半年的银河通用机器人公司,在天使轮得到美团注资,将用于开发轮式人形机器人产品。

  11月17日,深圳开鸿数字产业发展有限公司(下称“深开鸿”)与乐聚机器人公司合作研发的小型人形机器人Aelos发布。华为旗下的勃科投资是深开鸿的创始股东之一;乐聚机器人公司则多次获腾讯投资。深开鸿相关人士告诉财经E法,Aelos人形机器人基于开源鸿蒙系统,已完成内测,离量产还有一段时间,未来将主要作为教学产品。基于这一市场定位,Aelos并未采用一般人类尺寸,更像是“微缩版”,身高仅34.6厘米。

  至此,人形机器人赛道的竞争局面日渐清晰。小米、科大讯飞、华为等互联网大厂和小鹏等新能源车企,以外部玩家的身份进入,同智元、宇树科技、优必选等人形机器人厂商分庭抗礼。大厂和车企入局人形机器人的策略不一,有的专注于自研,有的仅是投资,还有的自研与投资“两手抓”。

  域外科技企业的步伐亦快速迈进。9月24日,特斯拉发布人形机器人Optimus(擎天柱)的新视频,相比2022年9月推出的版本,姿态控制和手部抓握等能力提升明显。10月下旬,机器人公司Agility Robotics研发的人形机器人Digit,进入亚马逊的仓库展开测试。更早一些的3月,OpenAI领投了挪威机器人公司1X Technologies,后者声称即将推出的双足人形机器人NEO实现了具身智能。

  “毋庸置疑,这是一条很性感的赛道。”高工机器人产业研究所所长卢瀚宸说,大模型加持的人形机器人有望成为具身智能载体,吸引了许多科技公司入局竞逐。

  新赛道风口日渐热闹,有市场观点预估,人形机器人已处于产业化破晓前夕。亦有受访业内人士比较谨慎,并不看好短期一至两年内人形机器人的商业化落地前景。

  世界上第一款人形机器人WABOT-1诞生业已50年,蛰伏了半个世纪的“颠覆性产品”,距离产业化破局还有多远?

  《指导意见》酝酿已久。有人形机器人业内人士告诉媒体,《指导意见》出台前,工信部曾做了长达一年多时间的前期调研。8月世界机器人大会上,工信部副部长徐晓兰便透露,将推动出台《人形机器人创新发展指导意见》,支持建设国家人形机器人制造业创新中心、部重点实验室等创新载体。(详见:人形机器人,又一条万亿赛道开启?)

  具身智能人形机器人的结构,可以拆解为“肢体”“小脑”和“大脑”三个组成模块。人形“肢体”由灵巧手、传感器等一系列硬件组成,“小脑”负责运动控制,“大脑”则主导机器人的环境感知、推理决策和语言交互。

  近几年,“肢体”“小脑”和“大脑”三大模块均取得不同程度进展。人形机器人厂商星动纪元CMO席悦告诉财经E法,“肢体”硬件水平提升和成本下降的同时,“小脑”中先进的控制与强化学习技术这几年展现出了强大的能力,另外ChatGPT等大模型横空出世,可以用作为通用人形机器人“大脑”。“这三方突破合力作用,加速了人形机器人相关研究的发展与产业化落地”。

  《指导意见》对此提出的目标是,到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破。

  确保核心部组件安全有效供给是《指导意见》提出的另一项目标。人形机器人的高价值零部件包括行星滚柱丝杠、空心杯电机、减速器和传感器等。浙商证券10月一份研报指出,这些核心零部件仍由欧美日厂商主导,国产提升空间大。

  《指导意见》要求,聚焦人形机器人专用传感器,突破视、听、力、嗅等高精度传感关键技术,提升环境综合感知能力;面向高实时协调运动控制需求,研发具有高动态运动驱动、高速通信等功能的专用芯片,研制高性能运动控制器;面向人形机器人高动态、长续航能量需求,突破高能量密度电池、智能电源管理、电池组优化匹配等关键技术,提升人形机器人的续航能力。

  总体规划上,《指导意见》给出时间表:到2025年,整机产品达到国际先进水平,并实现批量生产,在特种、制造、民生服务等场景得到示范应用;培育2-3家有全球影响力的生态型企业和一批专精特新中小企业,打造2-3个产业发展集聚区。到2027 年,形成安全可靠的产业链供应链体系,综合实力达到世界先进水平,产业加速实现规模化发展。

  为推进上述发展目标,工信部已提前采取实质性的产业扶持措施。9月中旬,工信部开展2023年未来产业创新任务揭榜挂帅工作,其中人形机器人位列四大重点方向之一。工信部表示将在政策、资金、资源配套等方面加大支持力度。

  任务清单中,涵盖电机驱动器、力传感器、触觉传感器等“核心基础”类别,机械臂与灵巧手、高能量密度电池等“重点产品”类别,人形机器人的标准、测试与评估等“公共支撑”类别,面向工业制造、灾害救援、智慧物流、安防巡逻、服务娱乐等的“典型应用”,并列明相应的具体任务目标。

  这项揭榜挂帅工作以2025年为攻关节点,入围揭榜企业完成攻关任务后,工信部将委托第三方专业机构开展测评。

  财经E法从多家人形机器人厂商和行业分析师处了解到,揭榜挂帅通知出来后,引起行业内较大关注,有不少企业申报。席悦透露,星动纪元申报了任务清单中所有四项类别。

  11月10日申报结束后,工信部会组织遴选并公布入围揭榜单位名单。杭州人形机器人厂商宇树科技市场负责人王其鑫说,如果能入选,除了提升企业在行业内的地位,还相当于获得了官方背书,更方便拓展客户。

  地方政府层面,北、上、深等地重视程度较高。5月,上海提出“加快人形机器人创新发展”;深圳则明确“加快组建广东省人形机器人制造业创新中心,开展人形机器人规模化应用”;北京6月底的一份机器人产业创新发展行动方案,更是将人形机器人视为机器人“1+4”产品体系中的“1”。

  另外,北京已着手设立产业集群。11月2日,北京率先成立国内首家省级人形机器人创新中心。该中心由机器人整机、核心零部件、大模型等企业共同组建,开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型、运控系统、工具链、开源OS及开发者社区等5项重点任务攻关。天眼查显示,小米和优必选作为北京人形机器人创新中心的大股东,均持股28.5714%。

  央地政策密集出台,资本市场受到鼓舞。据《证券时报》旗下“数据宝”11月20日的数据,今年以来,人形机器人概念股平均大涨46.3%。财经E法通过投资者互动平台“上证e互动”查询到,截至11月20日的2023年全年记录中,投资者发起的人形机器人线日,有关人形机器人的问答记录就有181条。

  2021年8月,马斯克正式宣布进军人形机器人赛道。大概一年之后,特斯拉发布了可以在舞台上行走的Optimus原型机。迭代仍在继续,2023年9月下旬,特斯拉发布一段Optimus的新视频,这款人形机器人能够自主进行色块分类,表演瑜伽动作亦不在话下,显示其运动平衡能力。

  2023年7月中旬,马斯克在一场业绩电话会上透露,目前特斯拉已经制造了10台Optimus,预计11月进行行走测试,并于明年投入特斯拉工厂开展实用性测试。

  国内科技大厂也嗅到市场机遇。2022年8月,小米甚至领先于特斯拉,推出旗下首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne(铁大)。CyberOne单台造价高达60万元-70万元,尚未量产。

  除了现身科技主题展会,小米近来为CyberOne谋到一份新差事:电影拍摄。11月3日,小米集团宣布战略合作《流浪地球3》。据报道,小米的仿生机器人等科技产品,将在电影拍摄、特效制作、场景还原等方面发挥重要作用。

  小米为何布局人形机器人?小米集团高级副总裁曾学忠在8月的世界机器人大会上作出阐释。他说,作为智能制造“皇冠上的明珠”,人形机器人将对制造业升级和服务业升级产生巨大推动的作用,小米从2020年开始了人形机器人的探索,三年来搭建了数百人的机器人研发体系,从智能制造领域切入人形机器人赛道。曾学忠提出智能工厂“7:2:1”的设备与人员配置比例,即70%的工作应当由自动化设备完成,20%由人形机器人负责,主要覆盖高复杂度、高柔性需求的场景,剩下的10%仍交由人类。

  曾学忠列出“三步走”的落地布局规划。短期内,在小米智能制造的真实环境中,以完成一至两个工种的工作为目标,进行原型机开发;中期内,将人形机器人融入小米的智能制造系统进行规模化应用,实现人形机器人的数据积累和模型迭代;长期内,带动人形机器人的广泛应用,拓展3C和汽车制造之外的更多落地场景。

  科大讯飞是继小米后又一家自研人形机器人的大厂。10月24日的科大讯飞开发者节上,该公司董事长刘庆峰正式推出旗下的人形机器人产品。据其介绍,这款机器人和宇树科技合作研发,科大讯飞将以人形机器人为牵引,推进“视觉-语言-动作”多模态具身智能大模型。

  一位知情人士向财经E法透露,科大讯飞正在和苏州一家人形机器人公司对接,计划将旗下的星火大模型接入对方的机器人“大脑”。

  实际上,科大讯飞不仅自研人形机器人,还积极投资其他厂商。早在2015年,科大讯飞便注资深圳的优必选,后来连续两轮追投。12月1日,优必选通过港交所聆讯,即将在港交所主板上市,正式成为“人形机器人第一股”。

  作为早期入局者,小米和科大讯飞获得了参与人形机器人标准制定的资格。公开信息显示,2023年8月中旬,全国机器人标准化技术委员会宣布成立人形机器人标准化工作组,小米和科大讯飞等成为工作组副组长单位。

  与科大讯飞同一天完成人形机器人产品首秀的,还有造车新势力小鹏汽车。何小鹏在“1024科技日”上介绍,过去五年小鹏主要探索四足“机器马”,这次仅花了5个月完成双足人形机器人PX5稳定行走。PX5目前只有1.5米高,何小鹏希望以后做更高一点的机器人,而且将XNGP、XEEA电子电气架构,XGPT灵犀大模型、XNet2.0智能驾驶系统等与智能汽车同源的技术,快速植入机器人体系。进入工厂巡逻,以及在小鹏汽车门店进行产品介绍服务,是何小鹏初步设想的PX5应用场景。

  一位小鹏汽车公司人士告诉财经E法,PX5由小鹏旗下的鹏行公司(Dogotix Inc.)研发。鹏行主要从事具有人机交互功能的机器人开发。此前的9月29日,小鹏汽车发布公告披露,斥资9800万美元收购鹏行公司余下74.82%股份,致力于通用人形智能机器人的研发。收购后,鹏行公司成为小鹏汽车全资子公司。

  何小鹏表示,AI汽车和机器人在非常多的技术和能力上,完全是互补的,甚至有部分是一致的。上述小鹏汽车公司人士进一步解释,把自动驾驶“感知-决策-控制”的能力挪用过来,即可驱动人形机器人手和脚的运动能力,研发PX5更多是为了“证明汽车形态和机器人形态有非常多耦合的机会”。

  特斯拉的Optimus亦采用类似的运行逻辑,使用与电动汽车相同的FSD(Full Self-Drive完全自动驾驶)系统,这是一套包含感知、规划控制、执行在内的自动驾驶软硬件架构。

  浙商证券研究所联席所长邱世梁还向财经E法提到,人形机器人跟新能源汽车,共用了许多相似的供应链,比如电池、芯片、传感器、自动驾驶等,可以实现供应链迁移。

  邱世梁由此认为,互联网大厂和新能源车企跨界人形机器人“完全符合商业逻辑”。他说,人形机器人关键的感知和交互能力,分别对应自动驾驶应用到的技术和AI模型,相应地,部署大模型的互联网公司和专注于自动驾驶的新能源车企,可以直接把已有技术用于人形机器人的开发。

  “科技巨头有资金、实力和技术,细分供应链市场不一定由巨头占主导,但整体而言,人形机器人整机市场可能成为科技巨头的游戏。”邱世梁表示。

  不过,小鹏汽车当前不急于人形机器人的商业化。“小鹏的机器人业务,还是一个充满可能性的状态,我们没这么着急把它定义得特别清楚,可能跟其他专门做机器人的公司不一样。”前述小鹏汽车公司人士说。

  自研路线之外,互联网企业和新能源车企携投资机构,纷纷注资人形机器人初创企业。

  8月中旬,有两家人形机器人厂商的新品发布,曾引起市场广泛关注。一家是上海的智元机器人公司,由曾加入“华为天才少年计划”的“稚晖君”彭志辉离职后创立。智元推出新品,在一众机器人公司中显得格外高调,专门召开发布会,并进行线上直播。

  新品发布会上,彭志辉介绍了人形机器人远征A1的各项具体参数。与一些互联网企业和新能源车企试验性的心态不同,彭志辉在发布会上雄心勃勃地列出了未来的商业路线图。按照他的设想,智元瞄准工业制造领域,如3C制造和汽车制造,并计划2024年下半年商业化落地,同时将机器人成本控制在20万元以内,这大幅低于其他已公开大致成本信息的厂商,与特斯拉期望的价位目标相近。

  天眼查披露,自2023年2月末成立以来,智元已完成四轮融资,并被百度这样的互联网公司和新能源电动汽车“领头羊”比亚迪看好,二者分别于A+轮和A++轮参与投资。11月30日的官网招聘信息显示,智元当前正在抓紧扩充队伍,释放64个岗位,涉及技术研发、销售等职务。

  另一家引发关注的是宇树科技,其公司人形机器人Unitree H1的首秀视频发布后,在海外社交平台传播甚广。视频中,半年时间研发出的Unitree H1能够以超过每秒1.5米的速度行走,即便被人类用脚踢踹,也能维持平衡。OpenAI创始人Andrej Karpathy在X(推特)转发评论,直言想订购几台。

  Unitree H1在8月首秀时,尚未搭载关键零部件灵巧手。宇树科技市场负责人王其鑫透露,宇树科技可以为人形机器人选配灵巧手,大概明年内公布,从而使机器人手部有抓取、负重能力。

  宇树科技的产业化思路和智元类似,从工业制造逐步深入消费市场。但眼下,宇树科技把人形机器人前期市场重心放在科研教育场景。

  王其鑫介绍,宇树科技2016年开拓四足“机器狗”市场,科研机构和高校是最先一批向他们抛出橄榄枝的客户。一方面,科研机构和高校对机器人行业的新技术包容度比较高;其次,科研机构或高校买回去往往进行二次开发,比如验证算法或做其他研究,发表相关论文;科研场景下的研究,又能反过来给予机器人厂商改进思路,实现后续产品迭代。这条路线,如今被沿用到人形机器人市场。

  “一些大的企业研发人形机器人,往往不会当做公司的旗舰产品或战略产品,更多的是成立一个实验室进行小规模的研究。”王其鑫说:“但我们每做一款产品,会把它当成公司战略产品来对待,期望未来能够带来成规模的市场应用。”

  星动纪元同样追求科研场景率先落地。这是一家有着深厚科研背景的人形机器人初创公司,由清华大学交叉信息研究院和上海期智研究院孵化,注册成立才4个月。

  “目前科研群体对于人形机器人的需求最迫切也最明晰。”星动纪元CMO席悦介绍说,该公司选择先在科研市场实现小批量的量产,再进入B端市场,选择对人形形态具备明显需求的专用场景切入,实现规模商业化,最终打入C端,从专用场景走向通用场景。

  面对不同应用场景,星动纪元为旗下“小星”系列人形机器人配置了两类规格版本:身高仅121厘米、重28公斤的小星S,强调下肢运动能力,上肢配以夹爪,主要针对科研用户;而身高166.2厘米、重46公斤的小星Max L,更接近人形,目标客户设定为B端的工厂、物流、小区商区等。

  当大多数人形机器人产品仍处于萌芽期之时,傅利叶智能公司已经迫不及待地宣布量产了。11月17日,傅利叶智能发布一则视频,表示其研发的人形机器人GR-1“量产如期而至”。基于傅利叶智能长期布局康养陪护赛道,GR-1的落地同样从康养领域铺开,扮演养老陪护、康复训练辅助、查房等角色。傅利叶智能公司CEO顾捷透露,GR-1已实现“几十台的小批量交付”。

  受制于双足人形机器人的技术要求和成本规模,一些初创企业选择更务实的策略,暂时涉足轮式人形机器人。北京银河通用机器人公司为其中之一。

  10月底,美团参与银河通用天使轮融资,美团旗下汉海信息技术(上海)有限公司现持有银河通用14.98%的股份。此前6月中旬的种子轮融资中,银河通用还得到科大讯飞和商汤科技注资。

  银河通用联合创始人兼CTO王鹤拥有高校和科研机构背景,目前任北京大学助理教授和智源具身智能研究中心主任。他告诉财经E法,选择轮式双臂人形机器人,主要为了性能稳定和便宜,先提升上肢的泛化操作能力,“把下肢问题留给未来解决”。

  “上肢泛化抓取与底盘稳定移动带来的移动操作技术,商业化想象空间很大。”王鹤透露,银河通用将从工业和零售场景切入。

  邱世梁认为,特斯拉已准备将Optimus投入自家工厂试用,一旦特斯拉机器人落地产业化跑通,飞轮启动,在资本、技术等加持下,人形机器人产业兴起。

  人形机器人赛道中,鲜少传统的工业机器人厂商。卢瀚宸调研发现,大部分工业机器人公司对人形机器人短期产业化落地偏悲观,原因是工业制造领域对机器人工作的精准度和效率要求非常苛刻,人形机器人难以企及已经成熟的工业移动机器人或机械臂等产品;如果作为补充角色,比如进行复杂的装配,人形机器人短期内能力可能无法达到。

  根据多位人形机器人厂商人士的解释,人形机器人并不打算替代现有工业机器人的角色,更多是将现在仍由人类操作的岗位进一步自动化,“如果有一些工厂已经全自动化,就不太需要人形机器人介入”。这也是他们眼中人形机器人存在的意义,最大化利用人类社会现有基础设施,最大程度模拟人类活动,实现劳动力市场的转型。

  但完全替代人类员工的愿景,在王其鑫看来,“最起码一到两年以内是不太可能的”。他说,现有的硬件技术,能初步满足人形机器人产业化的需求,但理解交互能力等软件维度,尚不具备很强的自主意识,替人类去做很多事情。

  无论是政策文件,还是一些厂商的商业化路线C和汽车装配作为工业制造落地的重点方向。但王鹤坦言,想全面替代汽车装配产线的工人非常困难,“我参观过车厂的总装分装车间,那里的工人多人并行,熟练、快速地拧上千个位置散布的螺丝,对灵巧双手配合、肢体灵活及操作节拍的要求,远超当下具身智能发展的进程”。

  家庭场景更是障碍重重。一位不愿具名的业内人士表示,人形机器人的价格,很难达到家庭可以接受的程度,何况人形机器人走路噪声特别大,“如果在家里面走来走去,基本上不会有邻居放过你们”。

  安全性也是家庭场景落地难题之一。此前有专家向财经E法分析,人形机器人在工厂封闭、可控环境下作业,相对容易保证安全性。在无人化车间,即便机器人出了故障,也就是产生金钱损失。但一旦落地生活场景,则可能对人类带来安全风险。

  人形机器人厂商中,背靠腾讯的优必选布局较早,率先探路产业化。今年6月20日,新能源汽车供应链企业天奇股份宣布与优必选共同设立合资公司,专注于汽车领域应用的人形机器人的研发、制造及整体解决方案,积极推动在新能源汽车、3C电子、智慧物流等工业场景落地应用。

  但即使头顶“人形机器人第一股”光环,优必选的商业化规模仍然有限。据最新招股书披露,2021年至2023年上半年,优必选的人形机器人Walker系列销量仅为10台,获得营收5980万元。当前,优必选的营收主要来自传统智能服务机器人,截至2023年6月30日,优必选机器人总出货量超76万台。

  2020年至2022年,优必选总体营收分别为7.4亿元、8.17亿元、10.08亿元,年均增长率16.7%。但优必选仍未实现盈利,2020年至2023年上半年,分别亏损7.07亿元、9.175亿元、9.874亿元和5.479亿元,三年半合计净亏损超30亿元。

  8月的世界机器人大会上,优必选创始人、董事长兼CEO周剑畅想,“创业不要太多考虑今天技术实现的可能性,应多看看人类真实内心想要的是什么东西,靠努力和时间的累积可以去实现,而不要一上来就觉得这个东西离我们还很远”。

  2023年适逢世界上第一台人形机器人诞生50周年,期间上演了许多探路先锋失败或艰难摸索的案例。日本本田公司经过14年探索研发的人形机器人ASIMO,历经多次迭代,仍逃不过在2022年“退役”的命运。美国波士顿动力公司用于特种作业的人形机器人Atlas诞生业已十年,仍在优化迭代,因单台200万美元的高昂造价,迄今未能商业化。Atlas使用液压驱动,优势是力量很大,但成本高企。当前包括特斯拉、宇树科技等在内的厂商,均替换为电驱系统,谋求降低成本以打开市场。

  2023年涌现的这一轮人形机器人研发热潮,能否在产业政策加持下实现技术突破和规模效应,仍有待观望。

  “能动的人形机器人将不再稀罕,能干活的人形机器人才值得期待。”卢瀚宸说,“从批量落地的角度讲,目前还没有哪家企业能够给出很明确的答案。”