人形機(jī)器人：一個萬億乃至數(shù)十萬億級別的新賽道

人形機(jī)器人走進(jìn)工廠流水線，甚至直接走進(jìn)千家萬戶的時間也許不遠(yuǎn)了。

然而，人形機(jī)器人技術(shù)的普及也許不僅僅是帶來效率的提升。

它們來了之后，對經(jīng)濟(jì)、社會乃至生活的改變是無法想象的。

特斯拉CEO馬斯克曾經(jīng)表示，地球上機(jī)器人的數(shù)量將超過人類，人形機(jī)器人將取代人類勞動中重復(fù)、無聊且危險工作。

也許有一天，你自己在躺平曬太陽，采購的幾個機(jī)器人出租出去會為你源源不斷的賺錢。

一旦人形機(jī)器人疊加人造子宮技術(shù)并獲得許可應(yīng)用，現(xiàn)有的家庭角色傳統(tǒng)可能會被重新定義。

新技術(shù)仍然可能被最先應(yīng)用到的戰(zhàn)爭領(lǐng)域。國家間熱戰(zhàn)比拼的將是智造產(chǎn)能和資源。這一點從目前的俄烏戰(zhàn)爭可以看到一些端倪。如果有一方意外獲得了數(shù)以十萬計的無人機(jī)。。。

人形機(jī)器人是機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的一個重要分支，其設(shè)計和構(gòu)造模仿人類形態(tài)，具有類似人類的運動能力和行為。

進(jìn)擊的人形機(jī)器人

目前，全球有多家知名企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)人形機(jī)器人。

國外企業(yè)及產(chǎn)品

1.波士頓動力(BostonDynamics)

-Atlas:波士頓動力開發(fā)的Atlas是一款高度靈活的人形機(jī)器人，能夠執(zhí)行翻越障礙物、后空翻等動作。Atlas具有先進(jìn)的自主步伐規(guī)劃算法和強(qiáng)大的感知、導(dǎo)航功能，能夠適應(yīng)多變的地形和環(huán)境。

-Spot:另一款波士頓動力的產(chǎn)品，主要用于室內(nèi)外搬運和拍攝。Spot具有強(qiáng)大的動態(tài)運動能力和自主性，能夠適應(yīng)多種作業(yè)環(huán)境。

2.特斯拉(Tesla)

-Optimus:Optimus預(yù)計將在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)，并計劃用于特斯拉工廠。

3.AgilityRobotics

-Digit:一款主要用于倉庫貨物搬運和物流配送的人形機(jī)器人，具有優(yōu)秀的搬運能力和自主導(dǎo)航技術(shù)。該公司開發(fā)的人形機(jī)器人Digit主要用于倉庫貨物搬運和物流配送。Digit結(jié)合了先進(jìn)的自主導(dǎo)航技術(shù)和強(qiáng)大的搬運能力，能夠提高物流效率并降低人力成本。

4.1X

-EVE:主要用于物流、零售和安保領(lǐng)域，擁有環(huán)境感知交互功能。

-NEO:尚在研發(fā)中，預(yù)計將用于物流、制造、操作機(jī)械以及清潔整理家務(wù)等場景。

5.Figure

-Figure01:是由美國初創(chuàng)公司Figure開發(fā)的通用型人形機(jī)器人。Figure01被設(shè)計用于在不同環(huán)境中工作并處理各種任務(wù)，從倉儲到零售都可以應(yīng)用。該機(jī)器人已經(jīng)在美國的寶馬工廠開始部署，執(zhí)行一些危險度高的工作。

6.“星際之門”（Stargate）合作項目

-微軟和OpenAI:微軟和OpenAI計劃聯(lián)手投資高達(dá)1000億美元建設(shè)AI超級計算機(jī)“星際之門”（Stargate），以提供強(qiáng)大的算力支持，推動人工智能技術(shù)的發(fā)展。此外，還有報道稱微軟和OpenAI計劃共同投資1億美元于人形機(jī)器人項目，盡管具體細(xì)節(jié)尚未公布。

7.MIT人形機(jī)器人

麻省理工學(xué)院（MIT）研發(fā)的人形機(jī)器人，它們能執(zhí)行跳躍、后空翻等復(fù)雜動作，這得益于“執(zhí)行器感知的動力學(xué)運動計劃器”和“著陸控制器”等核心技術(shù)。MIT重視執(zhí)行器的改進(jìn)，采用可反向驅(qū)動和精確扭矩控制等技術(shù)，進(jìn)一步提升動態(tài)運動效率。這些創(chuàng)新為人形機(jī)器人的未來發(fā)展開辟了新的道路。

8.ALTER3（大阪大學(xué)和MIXI）

大阪大學(xué)和mixi推出的最新人形機(jī)器人被稱為Alter3，它由人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動，并具有音樂耳朵。Alter的早期版本在歌劇中演唱。Alter3增強(qiáng)了傳感器，改善了歌唱的表達(dá)能力和發(fā)聲系統(tǒng)。2020年，在東京新國立劇場指揮了一支管弦樂隊，并參加了其他現(xiàn)場表演。

9.ARMAR-6（卡爾斯魯厄理工學(xué)院）

ARMAR-6是由德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院的研究人員開發(fā)的一款人形機(jī)器人，用于在工業(yè)環(huán)境中工作。

10.OCEANONE（斯坦福機(jī)器人實驗室）

斯坦福大學(xué)的人形機(jī)器人OceanOneK能夠潛入水下，深度可達(dá)1000米。OceanOneK以觸覺反饋和人工智能為特色，可以操作工具和其他設(shè)備。

11.ROBONAUT2（美國宇航局和通用汽車）

Robonaut2由NASA和通用汽車公司開發(fā)，是一款人形機(jī)器人，可以在太空和工廠車間與人類同行一起工作。十多年前，Robonaut2成為第一個進(jìn)入太空的人形機(jī)器人，并在國際空間站擔(dān)任助手，直到2018年返回地球進(jìn)行維修。

12.豐田（2013年）開發(fā)的機(jī)器人Kirobo被送往國際空間站，展示了在無重力條件下的工作能力。

還有一些外表擬人程度更高的人形機(jī)器人，如Sophia、Erica、JunkoChihira。它們通過先進(jìn)的感知層、聊天機(jī)器人、內(nèi)存模型等技術(shù)，能夠識別面孔、手勢、情緒，并與人類進(jìn)行自然流暢的交互。

國內(nèi)企業(yè)及產(chǎn)品

1.優(yōu)必選(UBTECH)

-Walker:中國首家實現(xiàn)人形機(jī)器人商業(yè)化的企業(yè)，WalkerX是全球首個能夠量產(chǎn)交付的人形機(jī)器人。

-悟空、AlphaEbot:主要用于教育領(lǐng)域。

2.達(dá)闥(CloudMinds)

-Ginger:一款輪式機(jī)器人，主要應(yīng)用于迎賓導(dǎo)覽、商業(yè)促銷、節(jié)目表演、養(yǎng)老陪護(hù)等領(lǐng)域。

-小紫XR-4:擁有60+柔性關(guān)節(jié)，單腿峰值扭矩600Nm，運動性能較強(qiáng)。

3.傅利葉(Furui)

-GR-1身高1.65米，體重55公斤，全身自由度達(dá)40個，最大關(guān)節(jié)模組峰值扭矩可達(dá)300NM，步行速度可達(dá)到5KM/h，負(fù)重50公斤，計劃未來1-2年量產(chǎn)交付。

4.智元(Ziyuan)

-遠(yuǎn)征A1:搭載PowerFlow關(guān)節(jié)電機(jī)，峰值扭矩超350NM，計劃24年商業(yè)化落地。

5.宇樹(Unitree)

-H1機(jī)器人:宇樹科技對外發(fā)布宇樹首款通用人形機(jī)器人——UnitreeH1。這款人形機(jī)器人是國內(nèi)第一臺能跑的全尺寸通用人形機(jī)器人，膝關(guān)節(jié)峰值扭矩360Nm。

6.小米(Xiaomi)

-CyberOne:全身21個自由度，髖關(guān)節(jié)電機(jī)峰值扭矩300Nm，主打服務(wù)人本身。

7.科大訊飛(iFLYTEK)

-推出具身智能人形機(jī)器人，能夠根據(jù)自然語言指令自動拆解任務(wù)并執(zhí)行相關(guān)操作。

8.小鵬(Xpeng)

-PX5機(jī)器人:擁有高負(fù)載機(jī)械臂和11自由度靈巧手，感知交互可以和汽車領(lǐng)域的XNGP、XOS技術(shù)打通。

9.追覓科技(ChasingTechnology)

-通用人形機(jī)器人:搭載自研的伺服電機(jī)，集成了電機(jī)、驅(qū)動器、減速器及雙編碼器，具備自主避障能力。

這些科技企業(yè)和產(chǎn)品基本代表了當(dāng)前人形機(jī)器人領(lǐng)域的最新技術(shù)和市場趨勢。

人形機(jī)器人的夢想由來已久

歷史上，人類對于模仿人類形態(tài)和功能的器械有著悠久的探索和豐富的想象。

古希臘時期

-亞里士多德（公元前4世紀(jì)）提出了“機(jī)器人”的設(shè)想，他想象如果每一件工具都能自動完成適合它們的工作，那么就不再需要師徒或主奴關(guān)系。

-代達(dá)羅斯（公元前3世紀(jì)）是古希臘神話中的發(fā)明家，據(jù)說他為克里特島國王邁諾斯塑造了一個機(jī)械巨人“塔羅斯”，用以守衛(wèi)寶島，這是對“機(jī)器人”的早期幻想之一。

文藝復(fù)興時期

-達(dá)·芬奇（15世紀(jì)末至16世紀(jì)初）設(shè)計了多款機(jī)械裝置，包括一款能夠揮舞胳膊、坐立的人形機(jī)器人。這款機(jī)器人以風(fēng)能和水力為驅(qū)動力，使用齒輪系統(tǒng)進(jìn)行動作。

18世紀(jì)至19世紀(jì)

-雅克·德羅（1768-1774年間）設(shè)計制造了三個像真人一樣大小的機(jī)器人——寫字機(jī)器人、繪圖機(jī)器人和彈風(fēng)琴機(jī)器人。

-喬治·摩爾（1893年）設(shè)計了一個能行走的機(jī)器人，該機(jī)器人以蒸汽為動力，行進(jìn)速度可達(dá)14km/h。

20世紀(jì)初

-溫斯利（1927年）制造了一個名為“Televox”的機(jī)器人，并在紐約的世界博覽會上展出。

-理查茲和雷費爾（1928年）發(fā)明了人形機(jī)器人EricRobot，該機(jī)器人內(nèi)置了驅(qū)動裝置，外皮由鋁制成，能夠站立，四肢和頭部都可以活動。

中國古代對機(jī)器人的探索和創(chuàng)造有著悠久的歷史。

西周時期 - 伶人

中國古代最早的“機(jī)器人”記載之一出現(xiàn)在西周時期。據(jù)《列子·湯問》記載，周穆王在西巡途中遇到了一位名叫偃師的工匠，他向穆王獻(xiàn)上了一個能歌善舞的“伶人”。這個“伶人”由皮革、木料、膠漆等材料制成，能夠模仿人類的行走、歌唱和舞蹈動作。雖然這個故事可能帶有神話色彩，但它反映了古人對于機(jī)械模仿人類行為的早期想象。

春秋后期 - 魯班的木鳶

春秋時期的工匠魯班，以其精湛的手藝和機(jī)械制造方面的才能著稱。據(jù)《墨經(jīng)》記載，魯班曾根據(jù)飛鳥的特征，制造了一只能夠在空中飛行數(shù)日的木鳥，稱為木鳶。

三國時期 - 馬鈞的百戲機(jī)器人

三國時期的發(fā)明家馬鈞利用木材制成了原動機(jī)，以水作為動力，驅(qū)動木質(zhì)機(jī)器人進(jìn)行各種動作，如擊鼓、吹簫、拋劍、攀繩倒立等。這些機(jī)器人被稱為“百戲機(jī)器人”。

三國時期 - 諸葛亮的木牛流馬

蜀國丞相諸葛亮為了解決軍糧運輸問題，發(fā)明了“木牛流馬”。這是一種利用機(jī)械原理的運輸工具，能夠在復(fù)雜的地形中運送軍糧。

隋唐時期 - 黃袞的木質(zhì)機(jī)器人船

隋煬帝時期，黃袞制造了能夠自動行駛的小船，船上裝有木質(zhì)機(jī)器人，能夠進(jìn)行撐篙、劃槳等動作，為皇家園林中的娛樂活動增添樂趣。

古人的“機(jī)器人夢”并不遙遠(yuǎn)，它們體現(xiàn)了中國古代先賢的智慧和創(chuàng)造力。

從古代的神話和設(shè)想，到現(xiàn)代的高科技產(chǎn)品，人形機(jī)器人的發(fā)展是一個跨越千年的創(chuàng)新歷程。

充滿想象空間的藍(lán)海市場

人形機(jī)器人市場預(yù)計將經(jīng)歷顯著增長。根據(jù)GGII的報告預(yù)測，到2026年，全球人形機(jī)器人在服務(wù)機(jī)器人中的滲透率有望達(dá)到3.5%，市場規(guī)模超過20億美元。到2030年，全球市場規(guī)模有望突破200億美元。中國服務(wù)機(jī)器人市場約占全球市場的25%，預(yù)計2030年中國人形機(jī)器人市場規(guī)模將達(dá)到50億美元。

據(jù)高盛預(yù)測，在技術(shù)得到革命性突破的理想情況下，人形機(jī)器人2025年至2035年銷量復(fù)合年均增長率可達(dá)94%，2035年市場規(guī)模將達(dá)1540億美元。

技術(shù)進(jìn)步是推動市場增長的關(guān)鍵因素。人形機(jī)器人的核心技術(shù)包括伺服控制、人工智能和運動控制。隨著人工智能大模型技術(shù)的發(fā)展，如ChatGPT等，人形機(jī)器人的智能水平有望獲得跨越式提升，包括人機(jī)交互增強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)和決策能力提升、感知和行為形成閉環(huán)等。

人形機(jī)器人的應(yīng)用場景預(yù)計將更加多元化。目前，已有商業(yè)應(yīng)用場景預(yù)期落地，如巡邏、物流倉儲等。未來，人形機(jī)器人的商業(yè)應(yīng)用場景有望滲透進(jìn)入服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域。例如，特斯拉的遠(yuǎn)景目標(biāo)是讓其服務(wù)于千家萬戶，執(zhí)行如做飯、修剪草坪、照顧老人等任務(wù)。

政策支持對人形機(jī)器人市場的發(fā)展至關(guān)重要。2023年11月份中國工信部印發(fā)了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》明確指出了人形機(jī)器人有望成為繼計算機(jī)、智能手機(jī)和新能源汽車后的一種顛覆性產(chǎn)品，指導(dǎo)意見指出在2025年實現(xiàn)全國機(jī)器人的量產(chǎn)，在2027年構(gòu)建具有國際競爭力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，綜合實力將達(dá)到世界先進(jìn)水平。

人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈包括核心零部件、機(jī)器人本體制造和應(yīng)用領(lǐng)域。上游核心零部件的發(fā)展，如無框力矩電機(jī)、空心杯電機(jī)、傳感器、專用芯片等，將為人形機(jī)器人的性能提升和成本降低提供支持。

國內(nèi)國際頭部科技公司紛紛看中人形機(jī)器人在未來的巨大市場潛力。隨著全球人口老齡化的加劇和勞動力成本的上升，人形機(jī)器人的應(yīng)用前景廣闊。

毋庸置疑，人形機(jī)器人市場預(yù)計將在未來幾年內(nèi)實現(xiàn)快速增長。技術(shù)進(jìn)步、應(yīng)用場景的拓展和政策支持是主要的推動力。

也許，2024，人形機(jī)器人元年。