圖片來(lái)源:攝圖網(wǎng)
人形機(jī)器人集成人工智能、高端制造、新材料等先進(jìn)技術(shù),代表著未來(lái)科技發(fā)展的重要方向。這些機(jī)器人具有巨大的潛力,可以在醫(yī)療、教育、娛樂(lè)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,人形機(jī)器人有望成為創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)的新引擎,為經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)新的動(dòng)力。同時(shí),人形機(jī)器人的發(fā)展也將推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,創(chuàng)造更多就業(yè)機(jī)會(huì)。
4月16日,波士頓動(dòng)力在YouTube上發(fā)布了一段最新機(jī)器人視頻,和以往不同的是,今天的主題是告別:著名人形機(jī)器人Atlas的研發(fā)計(jì)劃宣告中止了。波士頓動(dòng)力表示,近十年來(lái),Atlas機(jī)器人激發(fā)了我們的想象力,啟發(fā)了下一代機(jī)器人專(zhuān)家,并跨越了該領(lǐng)域的技術(shù)障礙?,F(xiàn)在是時(shí)候讓我們的液壓Atlas機(jī)器人放松一下了。
而不到一天時(shí)間,就迎來(lái)反轉(zhuǎn)。4月17日,波士頓動(dòng)力宣布推出全新的全電動(dòng)Atlas機(jī)器人。波士頓動(dòng)力表示,我們?cè)O(shè)計(jì)了功能更強(qiáng)大、更靈巧、更敏捷的全電版Atlas機(jī)器人,Atlas也許擁有類(lèi)人形的外形,但我們的目標(biāo)并不是局限于人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)模式,而是讓它能夠以最有效的方式完成任務(wù)。Atlas將能夠完成超越人類(lèi)能力的動(dòng)作。
據(jù)波士頓動(dòng)力發(fā)布的一段視頻顯示,新的Atlas機(jī)器人在設(shè)計(jì)上與以往版本截然不同,擁有更輕巧的機(jī)械骨架和更平滑的動(dòng)作,如可以從地面自行站立,頭部可以180度旋轉(zhuǎn),其靈活性確實(shí)無(wú)與倫比。且電動(dòng)Atlas機(jī)器人比前身更具科技感,外觀(guān)更輕便、簡(jiǎn)潔,頭部設(shè)計(jì)為功能性圓形屏幕,沒(méi)有人臉特征。與之前的液壓系統(tǒng)相比,全電動(dòng)系統(tǒng)Atlas提供了更平滑、更靜音的運(yùn)動(dòng)性能。Atlas具有比以往任何一代更強(qiáng)大的力量和更廣泛的運(yùn)動(dòng)范圍,使其能夠執(zhí)行更復(fù)雜的操作和任務(wù)。
從波士頓動(dòng)力推出全新電動(dòng)Atlas人形機(jī)器人回看人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展情況:
——整體框架:軟件決定人形機(jī)器人高度,算法需與硬件匹配
人形機(jī)器人本質(zhì)是AI系統(tǒng)落地物理世界的最佳載體,算法是核心,需與硬件匹配。機(jī)器人的輸出包含了虛擬與物理兩種能力。雖然人形機(jī)器人從本體硬件上看,存在抗壓硬度與靈敏度不足的問(wèn)題,但更核心問(wèn)題在于是算法對(duì)運(yùn)動(dòng)能力的控制,包括本體平衡、行走的步態(tài)、手部抓取等規(guī)劃與控制。這需要成熟的感知系統(tǒng)基礎(chǔ)、強(qiáng)大的算法分解任務(wù)和規(guī)劃動(dòng)作、大模型不斷仿真訓(xùn)練以及超強(qiáng)的算力支撐。同時(shí)要求,算法與硬件相匹配,這要求機(jī)器人企業(yè)需自研算法,并持續(xù)更新迭代。
——全球人形機(jī)器人發(fā)展歷程
早在1986-1993年,日本本田公司接連開(kāi)發(fā)了E0到E6等7種行走機(jī)器人,只有腿部結(jié)構(gòu),主要用于研究行走功能。1993年,公司在研制的P1基礎(chǔ)上加上了雙臂使其初具人形,而后同年完成的P3則是ASIMO的原型。2000年,本田公司推出ASIMO;2013年,美國(guó)波士頓動(dòng)力公司推出Atlas,能夠在碎石堆上行走。
而特斯拉是全球人形機(jī)器人行業(yè)發(fā)展最快的公司,最初于2021年的AI DAY發(fā)布了人形機(jī)器人的概念機(jī),并在兩年不到的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了快速迭代,完成了開(kāi)發(fā)平臺(tái)建造、Optimus產(chǎn)品亮相以及電機(jī)扭矩控制、環(huán)境探測(cè)與記憶、雙手復(fù)雜任務(wù)等能力的實(shí)現(xiàn)。
——人形機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)將由細(xì)分領(lǐng)域突破到通用型
參照自動(dòng)駕駛,從L1到L3是經(jīng)歷5年以上迭代的,并且完全自動(dòng)駕駛L5也仍需時(shí)間。人形機(jī)器人的成熟也是漸進(jìn)式,可在細(xì)分市場(chǎng)的率先商業(yè)化,如工廠(chǎng)生產(chǎn)、安防巡檢、物流配送、服務(wù)業(yè)引導(dǎo)、救援、軍事等,初期功能單一,后逐步成熟轉(zhuǎn)為通用型機(jī)器人,由ToB轉(zhuǎn)為T(mén)oC,進(jìn)入家政等市場(chǎng);更遠(yuǎn)的未來(lái),人形機(jī)器人有望應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域。
——全球人形機(jī)器人行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模前景
從全球范圍來(lái)看,人形機(jī)器人已有商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景預(yù)期落地,例如巡邏、物流倉(cāng)儲(chǔ);商業(yè)化進(jìn)程領(lǐng)先的人形機(jī)器人產(chǎn)品則有EVE和Digit。具體而言,美國(guó)1X technologies公司與ADT commercial公司共同研發(fā)的人形機(jī)器人EVE目前已成功應(yīng)用于巡邏安保場(chǎng)景;Digit的應(yīng)用場(chǎng)景主要是在物流倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié),進(jìn)行的任務(wù)主要包括卸載貨車(chē)、搬運(yùn)箱子、管理貨架等,預(yù)計(jì)將在2025年全面上市。
在政策、資本以及技術(shù)多維度賦能下,人形機(jī)器人市場(chǎng)的潛力有望被加速釋放。未來(lái)的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景有望滲透進(jìn)入服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域。馬斯克曾表示其設(shè)計(jì)特斯拉機(jī)器人的遠(yuǎn)景目標(biāo)是讓其服務(wù)于千家萬(wàn)戶(hù)比如做飯、修剪草坪、照顧老人等。目前較有潛力的人形機(jī)器人發(fā)展方向主要面向制造業(yè)、航天探索、生活服務(wù)業(yè)、高??蒲械?,預(yù)計(jì)2025年人形機(jī)器人將有望實(shí)現(xiàn)制造業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用的突破,小批量應(yīng)用于電子、汽車(chē)等生產(chǎn)制造環(huán)境。
根據(jù)2023年5月GGII發(fā)布的報(bào)告預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)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(chǎng)規(guī)模超20億美元,到2030年全球市場(chǎng)規(guī)模有望突破200億美元。參考中國(guó)服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)25%的數(shù)值測(cè)算,2030年中國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)50億美元。
產(chǎn)業(yè)研究院分析認(rèn)為,從政策上看,2023年以來(lái),從中央到地方,支持機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策頻繁出臺(tái),將持續(xù)護(hù)大機(jī)器人產(chǎn)業(yè)規(guī)模、豐富其應(yīng)用場(chǎng)景,加速機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程。未來(lái)在政策支持的背景下,人形機(jī)器人的技術(shù)選代和實(shí)際場(chǎng)景落地有望提速。從技術(shù)上看,人形機(jī)器人發(fā)展的一個(gè)主要痛點(diǎn)是其運(yùn)動(dòng)能力與實(shí)際使用的應(yīng)用場(chǎng)景匹配度不夠,其原因在于算法復(fù)雜度和數(shù)據(jù)規(guī)模限制,導(dǎo)致其智能化不足。ChatGPT等人工智能大模型技術(shù)發(fā)展將使機(jī)器人智能水平獲得跨越式提升,主要包括人機(jī)交互增強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)和決策能力提升、感知和行為有望形成閉環(huán)。
優(yōu)必選副總裁、優(yōu)必選深圳研究院副院長(zhǎng)龐建新表示,全面電動(dòng)化、智能化的人形機(jī)器人或?qū)⒊蔀榈谒拇喂I(yè)革命載體。
根據(jù)高盛最新預(yù)測(cè),人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模在2035年將達(dá)到378億美元,其對(duì)人形機(jī)器人出貨量的測(cè)算較此前增加了4倍,高達(dá)140萬(wàn)臺(tái)。同時(shí),由于人形機(jī)器人材料成本已較2022年下降約了40%,預(yù)計(jì)人形機(jī)器人將可更快實(shí)現(xiàn)盈利。
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