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走路怪怪的人形机器人有用吗？搞定这三大难题，就能进千家万户。2024年1月17日，AI研究实验室Midjourney创始人大卫·霍尔茨（David Holz）在社交媒体X中一篇帖子写道：“我们有理由期待，到2040年，地球上将有10亿个人形机器人。到2060年，世界上将会有1000亿人形机器人。”这句话正透露出人形机器人的新时代，正在到来。
▲大卫·霍尔茨X社交平台（来源：X）
2024年开年，科技赛道最热门的除了AI大模型，还有人形机器人。如今市场上的人形机器人，不再是早期实验室里笨手笨脚、花式翻车的人形机器人原型机，而是经过不断打磨的人形机器人完成品，已经开始在物流工厂、质检现场，展示其多样化的能力和应用。像是美国人形机器人创企Figure，在2024年一开年，就早早地安排自家机器人Figure 01去汽车巨头宝马的美国制造工厂“上班打工”。
▲Figure 01（来源：X）
同时，马斯克的擎天柱机器人也不甘落后，开年就秀起了自家人形机器人的家务能力——可以在30s内叠衣服。但随后马斯克也坦然回应到现在人形机器人还不能完全自主叠衣服。
▲特斯拉Optimus Gen 2（来源：X）
我们可以看到国内外的人形机器人创企在探索人形机器人的发展上涌现出无限活力。一方面，各大机器人创企开始加快布局人形机器人，近两年来，不少新秀创企先后推出自己的首台人形机器人，产业赛道越来越热闹。另一方面，人形机器人的制造成本开始下探，人形机器人的制造成本也不再动辄上百万，成本正也逐渐向人民币20万元甚至更低靠拢，几乎是此前的三分之一，这也为人形机器人的商业化落地带来了更多的可能性。就在2023年下半年，工业和信息化部印发《人形机器人创新发展指导意见》，提及要打造人形机器人“大脑”和“小脑”、突破“肢体”关键技术、健全技术创新体系。
▲《人形机器人创新发展指导意见》通知（图源：工信部官网）
各地地方也及时响应，加快了在人形机器人方向的政策布局。北京机器人产业发展设立了100亿元投资基金；上海将布局智能机器人创新基础设施，建设“大模型+人形机器人”协同创新平台；深圳则是借助《深圳市加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案（2023—2024年）》，表明其近期对人形机器人产业的高度关注与支持。人形机器人在2024继续成为最火的硬科技赛道，产业技术创新也涌现出无限可能，繁荣之下，人形机器人也不得不面对商业化的困境。2024年，人形机器人赛道将会迎来哪些技术变革？距离人人都能买起机器人的时代还有多远？热门玩家们又是否会在这一年发生洗牌，有人在商业化上上岸，有人出局？这些问题将决定人形机器人赛道的走向和玩家们的生存，在深度走访对话多位业内人士后我们发现，决胜焦点集中在这三个关键：制造成本的持续降低、应用场景的开拓、以及用什么样的算力来驱动人形机器人的大脑。为什么这三点如此重要，各路玩家又身手如何，胜算有多少呢？答案已有端倪。
究竟什么样的价格可以在当前人形机器人阶段称得上“成本足够低”？如果这个问题放在一年前，答案或许是70万。小米CEO以及创始人雷军曾公开表明，目前人形机器人的成本每台大概六、七十万元，且无法实现量产。杭州机器人创企宇树科技也曾在社交媒体上提及人形机器人H1造价大约在人民币65万元左右。在当时，这几乎已经是最低价。但事情发展到2024年，一切似乎有了新的转机。机器人赛道玩家们对人形机器人的“制造成本低”几乎给出了一致的价格区间：人民币15万元至20万元左右。当然，这并非最后的售价区间，而是机器人玩家们给自己定下的一个小目标。近期，机器人创企开普勒机器人提及计划将人形机器人计划将价格控制约为2-3万美元（折合人民币14-21万元）左右。机器人创企智元机器人预估未来其首款人形机器人远征A1的制造成本将会被控制在20万元以内，明星企业特斯拉“擎天柱”人形机器人成本预计在2万美元（约合人民币14万元）左右。
▲特斯拉机器人进化史（来源：X）
从人民币七十万元到二十万元，想要节省下至少50万元的成本，属实考验各大机器人玩家们的“算账能力”。一位从事机器人研究的产业人士分析到堆起人形机器人百万造价的，最主要的是硬件高昂的零部件成本。像是高性能控制器，以及高性能电机驱动等零部件，几乎每一个价格都高达上万元。其中，要是部分零部件需要国外进口，甚至是专项定制，其单个制造成本将会再次翻倍增长。
▲特斯拉机器人擎天柱具体关节展示（来源：Youtube）
要知道，无论是手部、还是脚部，人形机器人的每一个部位涉及的零部件都在十几个到几十个，累积下来，人形机器人的硬件造价不菲。想要降低人形机器人的制造成本，当然免不了从这些高昂的零部件入手。优必选CTO熊友军告诉智东西近年来，他们尝试在保持性能不变的前提下，尝试性对机器人动力系统中的驱动器、减速器、灵巧手、传感器等进行了国产化替代、更换供应商等策略，并且还对一些结构件改进了其设计和加工方式，有效降低了硬件成本。他觉得随着国内供应商产品水平提高以及大批新玩家的加入，导致部分关键零部件的出货量有所提升，成本一定会有下降空间。那到底能够省下多少呢？对整体的成本预估，熊友军和我们算了一笔帐，认为2025年人形机器人的成本将会降到目前的一半。“人形机器人的成本可以在动力系统方面节省50%，算力系统方面节省15%至25%，结构及外观节省40%甚至更多。”整体看来，想要降低人形机器人的成本主要来自两大方面：一是批量生产的人形机器人增多，导致单个机器人的生产成本降低。二是通过自研关节、驱动器、减速器等关键零部件，降低海外采购的成本。
除了成本问题，如何让人形机器人发挥更多作用，让市场、投资者、客户能够看得到其商用价值，也是当前企业急需解决的问题之一。这和人形机器人的智慧大脑——系统息息相关。1、步态算法系统：适应更多场地情况，先从地形感知能力为突破首先是行走，尽管人形机器人领域从来不缺人形机器人跑酷、炒菜、剪纸等各类大秀花活的短视频演示，但我们也可以发现这些人形及其多数在平地进行，或者专门的场地上进行操作，很难适应更多的生活场景或者工厂环境。大多数的人形机器人来说，仍不能在多样化的环境中，控制好自己上楼、下楼以及保持平衡不摔倒等步态规划。现阶段人形机器人在可靠性、移动速度、操作精度、续航时间和人机协同等方面仍存在一些不足，只能在一些特定的场景和工序中进行工作。多数人形机器人几乎只能在平地上行走，并且对周围光线、人员干扰的要求都较高。一位人形机器人相关产业专家提到人形机器人的地形泛化能力和操作泛化能力是核心需要解决的问题。想要人形机器人如机器狗一般，能够能蹦会跳，这或许还需要一段长时间距离。对步态规划这一点，国内人形机器人创企逐际动力近期有所突破。该公司为人形机器人提供了全地形移动能力和通用操作能力，通过实时地形感知动态，让人形机器人能够顺利、平稳的上下楼梯。
▲逐际动力展示其上下楼梯的能力（来源：逐际动力）
2、算法协同系统：信息输入技术多样化，AI提高信息处理效率除了人形机器人的步态算法有待突破以外，人形机器人身上多算法协同能力也有待提升。比如说，人形机器人的“眼睛”所代表的视觉处理系统，“大脑”所代表的决策系统以及“双手”的执行系统。如何让不同控制系统更流畅、数据运转效率更高，仍会是企业面临新痛点。想要解决这一点，离不开最新的创新技术和最热的AI大模型。我们看到不少电子皮肤技术、算法3D视觉识别技术以及柔顺控制技术，和最近大热的AI大模型技术相结合，正在信息输入端，改善数据的信息能力。同时，这些协同操作算法还需要根据应用场景进行优化。优必选相关负责人透露，优必选Walker X经过在智慧工厂场景中的不断训练及测试，基于自研的物体6D位姿识别技术及自主手眼协调抓取技术，已经能确保人形机器人Walker X可以准确抓取物体。如果说硬件决定了人形机器人能力的上限，你能打造出一款什么样的人形机器人，那么算法将决定其下限，你的人形机器人动起来究竟会是什么样的，有什么作用。从现有分析来看，2024年，人形机器人的步态控制系统以及协同处理系统将会从场景、能力两个层面推动人形机器人市场商业化。
作为消费电子界的“庞然大物”，人形机器人同样逃不脱消费电子常见的两大问题：续航以及散热。作为一个需要24小时打工的人形机器人，其散热情况将会影响其上班时间，续航能力将会影响其商业价值。一般来说，导致人形机器人过热的原因有很多，最常见的就是处理器过热。这也涉及到人形机器人的算力资源究竟该如何分配的难题。如果将数据处理全部放在云端，则会出现处理数据时间较长，人形机器人呈现“呆住”、“卡顿”的情况。如果完全将数据处理放在边端，也就是放在人形机器人本地处理，当人形机器人满负荷运转时，那么机器人同样会散热、处理效率低下等多样问题。如今，这个难题被交给了AI。AI大模型的出现，让人形机器人拥有更强大的工具链，能够更“聪明”地处理多模态的信息，拥有更高质量多线程处理能力。据悉，优必选通过人形机器人专用大模型降低了人形机器人各类任务的训练时间，也从一定程度降低了人形机器人的部署成本。
▲优必选机器人在工厂（图源：优必选）
“现阶段人形机器人与大模型及通用AI的结合，能够帮助AI打破虚拟与现实的边界，可以和物理环境进行更多交互、采集更多数据，从而促进具身智能数据的收集和算法的改进，加速具身智能、大模型和人形机器人三者的互动及商业化落地。”熊友军说道。可以看出，除机器人本身制造的问题以外，将AI大模型的能力赋能到人形机器人上，并且处理好不同操作系统之间的资源运转，这或许将成为企业玩家们在2024年重要的技术分水岭之一。
想要打造一个人形机器人如今已不算难事，但想要批量生产出一台人人都能买得起的人形机器人仍然面临着重重难题。随着人形机器人在多样化场景的数据越来越丰富，更多的企业希望人形机器人走向“通用领域”。但摆在面前的是，一部分用户渴望拥有人形机器人，但却败于机器人高昂的费用之下，又或者现阶段的人形机器人，对指令的理解能力仍稍有欠缺。AI时代的到来，2024年，人形机器人或有望成为人类的得力帮手，开始帮助用户提高工作效率，也将部分工人从繁琐的劳务工作中解放出来。
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