三十四年后,人形机器人终于可以进厂工作了。

2024-08-11

对于人形机器人的生产,人类只有一百年的制造历史。


一八九三年,加拿大人乔治·摩尔制定了可以行走的设备;一九二七年,为推广新开发的Knowles 美国西屋电器工程师温斯利制造了一种名为“tube电子管”的电子管。Herbert Televox”人形机器人。一九三三年,温斯利带领团队再次发明了一个叫做Elektro的机器人。


人形机器人Elektro


当然,这些制造尝试在今天似乎很简单。然而,技术的简陋并不能阻止人类对人形机器人的想象。从2000多年前偃师创造的“人形机器人”舞者的传说,到中世纪以来西方用齿轮机械制造的各种“人形”设备,再到更多的哲学思考——人类对人形机器人的千年想象,只有在最近的几十年里,尤其是最近几年,终于看到了实现的可能性。


中国人形机器人产业的发展也经历了四个阶段:萌芽、起步、稳定和快速发展。从1990年到2024年,用了34年,中国的人形机器人终于可以在工厂工作了。


1990-2000:萌芽的节奏


从1990年开始,中国的人形机器人技术和工业。


事实上,自20世纪80年代以来,中国几所研究机构相继开始研发人形机器人,其中国防科技大学于1990年开发了中国第一台两足步行机器人。这只比1986年本田开发双足机器人E0晚了四年。如果人形机器人想走得稳,双足行走能力是根本。


2000年,国防科技大学出现了中国单独开发的第一台具有人类形状和模拟人类基本动作的人形机器人。这种类型的人类机器人,被命名为“先锋”,不仅拥有与人类相同的头部、眼睛、脖子、身体、手臂和脚,还具有一定的语言能力。


与1990年国防科技大学开发的中国第一台两足步行机器人相比,这种类型的人类机器人已经完成了许多关键技术的突破:从只能静态行走到快速自由行走;从只能在已知的环境中行走到可以在小误差和不确定的环境中行走;行走频率也从每6秒一步提高到每秒两步。


然而,这些早期的尝试基本上停留在实验室或演示阶段。在此期间,人形机器人的研究主要集中在大学。除了国防科技大学,北京理工大学、浙江大学、东北大学、哈尔滨工业大学等高校都对外国人形机器人的研究进行了跟踪和比较。


2000-2016:起步期蹒跚


2000年后,人形机器人产业终于从大学实验室逐步进入产业。


比如2006年浙江人形机器人创新中心 2008-2011年,开发了小型仿人足球机器人,实现了多机合作踢球;2008-2011年,开发了145回合的乒乓球对打仿人机器人,可以适应正反拍和旋转球。


中国第一家公认的人形机器人公司,在工业界还是成立于2012年的最佳选择。


然而,优必选人形机器人的首次公开亮相是在2016年央视春晚的舞台上,优必选开发了540台Alpha “冲向巅峰”的1S机器人。自2016年以来,优必选的更多产品也开始逐步亮相。



优必选是中国第一家推出商业双足真人机器人的企业,也是世界上第一家将双足真人机器人的成本降低到10万美元以下的企业。


从2000年国防科技大学“先锋”机器人问世到2016年央视春晚首选人形机器人表演舞蹈,我们可以称之为中国人形机器人行业的试水阶段或初始阶段。


在这个阶段,一方面,工业机器人、传感器、减速器等领域发展迅速,为人类机器人的发展奠定了成熟的产业基础。


例如,随着触觉传感器、力反馈系统和先进机械臂设计技术的不断创新,人形机器人可以从简单的抓取到复杂的安装、精密的维护等一系列高精度工作。


例如,环境感知和导航技术的发展为复杂环境下人形机器人的自主决策提供了可能性。理论上,人形机器人可以整合激光雷达、深度相机、超声波传感器等各种传感器机器人,结合先进的路径规划算法,构建详细的三维环境地图,实现动态和未知环境下的自主导航和避障。


就像波士顿动力的Atlas人形机器人一样,它的感知方案是基于多平面分割算法,结合深度相机和激光雷达来实现姿势规划。而且特斯拉Optimus的环境感知采用了基于摄像头的纯视觉方案,头部配有三个摄像头(鱼眼摄像头) 上下摄像头),通过全景分割,成本较低。 三维重建算法的自研(Occupancy Network)实现环境感知。


另一方面,人形机器人的传感器类型和数量远远超过工业机器人,需要轻质材料和高性能电机。人形机器人的发展也可以推动工业机器人产品的升级。


两者的相互促进发展也促进了人形机器人的性能不断提高,而成本逐渐降低。然而,在过去十年的初期,人形机器人产业的发展仍处于智商不足、动作惊人、成本低廉的工业化不足阶段,这是一个蹒跚而起的阶段。


人形机器人2000-2016起步在这个阶段,除了优秀的选择,还有少数其他公司投身游戏。比如2015年12月成立的达达机器人,2016年3月成立的乐聚机器人,2016年8月成立的杭州宇树。但总的来说,现阶段各企业的声音还不够大,社会各界对人形机器人的认知还停留在“玩具”而不是“生产力工具”的印象中。


即使你的成本很高,但至少可以做一些类似波士顿动力的机器人的亮眼动作。但是没有。


即使你的智商不够高,但至少你的成本可以更低。仍然没有。


2017-2022:成熟期的蓄势


在2017-2022年的六年里,中国人形机器人产业的发展终于迈过了一个蹒跚期,开始走向成熟期。这六年也可以称得上是产业爆发的“前夜”。


人形机器人行业蓄势待发。


首先是商品的完善。优必选、达达等公司不断优化人形机器人技术。在产品端,人形机器人逐渐从缓慢的静态行走进步到连续的动态行走,这已经提升到了一个更高的水平,但仍然无法进行高动态运动。


其次,还有更多的科技公司跨界而来,比如2022年8月,小米发布了全尺寸仿生机器人“CyberOne”,从手机跨界人形机器人。


三是部分央国企成立子公司,为人形机器人研发做准备。


举例来说,2019年5月成立的中电科机器人,其首款产品电科机器人1号(由中国电科21所机器人工程中心开发),于2024年首次亮相,预计2025年才能落地实用。


总的来说,在这个人形机器人发展的爆发前夕,虽然很多人形机器人可能没有从公众的角度出现,但实际上很多企业已经悄然成立,提前在产业链中埋下了种子。


2023年到现在:爆发期的飞跃


我们认为,中国人形机器人爆发的第一年是2023年。


2022年,国内能拿出人形机器人的公司还是很少的。然而,2023年后,就像寒武纪大爆发一样,诞生了许多人形机器人公司,甚至更多的公司跨境而来。毫不夸张地说,从公司成立、社会知名度、场景落地探索等多个维度来看,自2023年以来的一年多时间里,中国人形机器人产业的发展可谓是“一年抵过去一万年”。


自2023年以来,不仅有创立于前夜期后商品爆发期的公司,还有创立以来商品亮相的前沿公司。


比如星动纪元于2023年8月在北京成立,由清华大学交叉信息研究所孵化,致力于智能化、通用机器人技术和人类产品的研发。


例如,人形机器人企业星尘智能(Astribot)2024年7月,Pre-A轮融资完成数千万美元。据悉,今年4月星尘智能展示的AI机器人Astribot S1是具有全方位操作技能的人形机器人。在多模式大模型的支持下,S1可以独立完成叠衣、分拣物品、炒菜、除尘清洗、竞技叠杯等多项复杂任务。通过智能人机交互,还具有泛化和迁移的能力,全面覆盖各种复杂场景。


日前,逐际动力还公布了全尺寸人形机器人CL-1全身移动控制的最新技术进展。这一次,CL-1在一个模拟仓库里,在满载货物的多个货架之间,一系列大负荷、大规模的运输任务不断完成,这也标志着逐际动力智能技术的进一步完善。


CL-11动力人形机器人


从伺服电机、减速器、控制器到整个机器人,供应链的完善也为人形机器人行业的大爆发奠定了产业链基础。当供应链能够提供足够低成本的零部件时,整个人形机器人公司也可以推出更具成本效益的成品解决方案。以机器人电驱关节为例。据了解,它的价格从最初的1万元降到了现在的1000元左右,降到了90%。


比如今年5月宇树科技发布的G1人形机器人,以9.9万的价格引爆了市场,进一步降低了人形机器人的价格。


要知道,以前的人形机器人,往往售价百万左右,这样的价格,产业链实在承受不了。


但是人形机器人的“内卷”是没有尽头的。9.9万是最便宜的吗?更便宜的是,中擎机器人最近发布了专业级双足机器人SA01整机或单件套装,价值3.85万元。


众擎SA01教育版机器人整机重量约40KG,单腿6个自由度,可以单脚站立,可以完成飞行、弹跳等操作,扩展性高,交付完全规模化,客户可以选择搭载机械臂等人形部件。


3.85万是终点吗?


也许,也许不是,但卷价不会成为人形机器人未来发展的主流方式。卷技术将具备类人行动的能力,能够替代人类的人形机器人将在患者护理、家政、养老等领域降低到社会能够承受的较低价格,这是人形机器人企业需要“卷”的方向。


七月份,极氪5G智能工厂迎来了第一个人形机器人“员工”——WalkerWalker优必选工业版人形机器人 S Lite,配合AGV完成料箱运输任务。



现在的人形机器人看起来可能还是比较笨的,但是只要迈出人形机器人“在工厂工作”的第一步,后续的发展肯定会加快。特别是在劳动力缺口扩大、未来劳动力成本大幅上升的背景下,人形机器人行业已经按下了加速键。


最近20多年的中国人形机器人产业,或许到目前为止,仍然没有太多的落地案例值得描述。然而,未来十年和二十年,大模型与人形机器人的结合将实现智能化,人形机器人可以在各种制造和服务场景下部署,并不断积累所有元素的生产数据,从而促进人形机器人的智能化,实现更多的能力转移。我们这一代人,将会看到一波真正高速发展的人形机器人。


本文来自微信公众号“亿欧网”(ID:i-yiou),作者:陈俊一,36氪经授权发布。


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