新火種
2023-10-19 
擎天柱、IROS、鐵大、H1、悟空-4……人形機(jī)器人，來了
潮新聞客戶端 記者 謝丹穎
近日，75歲“AI教父”GeoffreyHinton離職谷歌后，再次下場AI，官宣加入機(jī)器人公司VayuRobotics咨詢委員會，幫助開發(fā)AI機(jī)器人解決方案。迪士尼推出的酷似“瓦力”的機(jī)器人，扁扁的腦袋、四方的身體，不僅會蹦蹦跳跳，還能表達(dá)情感，更是吸引一眾網(wǎng)友紛紛表示，要把它帶回家！
迪士尼推出的機(jī)器人IROS在與人互動
機(jī)器人正一步一步向人類靠近，但它會取代我們嗎？
在特斯拉發(fā)布的一段視頻里，人形機(jī)器人“擎天柱”精準(zhǔn)運(yùn)用各個關(guān)節(jié)，流暢完成機(jī)械臂的搬運(yùn)、裝配任務(wù)，實(shí)現(xiàn)“自己造自己”。近期，“擎天柱”再進(jìn)化，不僅能靠“看”分類物品，還能單腿做瑜伽。相比其他機(jī)器人，應(yīng)用場景本就更通用的它，這一次更是打破工廠、家用壁壘，商業(yè)化落地預(yù)期進(jìn)一步加強(qiáng)。
而去年10月，初次亮相的“擎天柱”，線束、電路板還裸露在外。“就這？！”一眾科技發(fā)燒友直言失望，稱其上臺、全靠人抬。即便是馬斯克自己，也生怕首次沒系牽引繩、自主行走的它，會一頭栽進(jìn)觀眾席，摔在某個“幸運(yùn)兒”臉上。
“擎天柱”在“自己造自己”圖源：特斯拉官方社交平臺
如今，我國人形機(jī)器人也迎來了集中爆發(fā)期：小米的“鐵大”、宇樹科技的H1、浙江大學(xué)控制學(xué)院機(jī)器人團(tuán)隊的“悟空-4”等十余款國產(chǎn)人形機(jī)器人扎堆現(xiàn)身，或走、或跑、或演示抓握、或與人對話。
這一切是如何發(fā)生的？大家緣何看好人形機(jī)器人？它又將如何改變現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)，以及我們的生活？
夢想成真
去往杭州宇樹科技有限公司的路上，記者不止一次對導(dǎo)航產(chǎn)生懷疑：偏僻的街區(qū)、老舊的白樓……這里似乎嗅不到一絲“高科技”的氣息。
然而，在電梯門打開的一剎那，仿佛一張通往科幻之城的虛擬門票“叮咚”入賬：明亮的燈光、空曠的展廳、賽博朋克式裝修直擊瞳孔，四面八方充斥著四足機(jī)器人踏步、跳躍時關(guān)節(jié)運(yùn)動發(fā)出的聲響。
屋里樓外，恍若兩個世界。
成立于2016年的宇樹科技，主攻四足機(jī)器人，不到萬元一臺的價格，歷年銷量領(lǐng)先。而今，趁著特斯拉“擎天柱”的東風(fēng)，推出首款通用人形機(jī)器人H1，一經(jīng)發(fā)布便火爆全網(wǎng)，OpenAI創(chuàng)始成員、前特斯拉AI總監(jiān)AndrejKarpathy都特別轉(zhuǎn)發(fā)官方推文，高呼“想要”。
如此H1，魅力何在？
H1示意圖（受訪者供圖）
乍一看，高約1.8米、重47公斤，“網(wǎng)紅”H1是個瘦高個。除了作為“半年成果預(yù)演”，還沒來得及做雙手，手臂末端接著小塊軟墊，H1已然“人模人樣”。
人形機(jī)器人，亦稱“仿生人”。但其長得像不像人，并不是最重要的?！案嗉夹g(shù)棧指向運(yùn)動能力，以及‘手’的操作能力。動起來像人、能用‘手’靈活操作外部事物，才是真正意義上的人形機(jī)器人?！庇顦淇萍紕?chuàng)始人王興興說。
而在“動”的模塊，作為四足機(jī)器人領(lǐng)軍企業(yè)，宇樹科技具有先天優(yōu)勢。
在55秒的演示視頻里：H1底盤穩(wěn)健、步伐流暢，不僅可以大踏步向前走，還能小步快跑。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，其行走速度大于1.5m/s，與成人步速相當(dāng)，潛在運(yùn)動能力在5m/s以上，是國內(nèi)首臺能跑的全尺寸通用人形機(jī)器人。
此外，視頻也再現(xiàn)了當(dāng)年波士頓動力機(jī)器人受到的“暴力”挑戰(zhàn)——被人從側(cè)面、后面踹一腳，H1稍作踉蹌后，便能迅速找到新的平衡。甚至還學(xué)會預(yù)判，提前快閃，避開飛踢。
H1部分演示視頻（受訪者供圖）
這，是人的尋常操作。但對于人形機(jī)器人來說，越“像人”的動作背后，支撐的技術(shù)越是復(fù)雜。
“難點(diǎn)主要有兩方面?！睋?jù)相關(guān)工作人員透露，無論是整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計，還是運(yùn)動控制算法，都是挑戰(zhàn)——人形機(jī)器人，主要靠兩條“腿”交替與地面支撐，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)動。而每條“腿”，相當(dāng)于一個6自由度的機(jī)械臂，其中還既有串聯(lián)又有并聯(lián)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。同時，為了走得更穩(wěn)、跑得更快，“這12自由度的機(jī)械臂要足夠緊湊，重量足夠輕，且要滿足整個人形機(jī)器人奔跑跳躍時，‘腿部’承受的沖擊載荷”。此外，人形機(jī)器人關(guān)節(jié)數(shù)量多，這意味著對機(jī)器人系統(tǒng)精確建模，也是件難事?！霸谝粋€關(guān)節(jié)內(nèi)部便集成雙編碼器”，在此算法框架下，還需投入大量資源實(shí)驗和采集運(yùn)行數(shù)據(jù)，不斷調(diào)整控制參數(shù)，反復(fù)迭代，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)動的效果。
半年迅速達(dá)成如此成就，工作人員告訴記者，這與宇樹科技四足技術(shù)的遷移不無關(guān)系。據(jù)悉，H1在關(guān)節(jié)電機(jī)、電控系統(tǒng)、控制算法等方面，很多都沿用、借鑒了積累的四足技術(shù)。
技術(shù)路線雖相通，但與“專才”四足機(jī)器人不同，“通才”人形機(jī)器人是更高維的存在，“從四足向人形的‘進(jìn)化’，還有很多技術(shù)瓶頸需要突破?！鳖H多業(yè)內(nèi)人士坦言，國內(nèi)的人形機(jī)器人，還很基礎(chǔ)。
波士頓動力人形機(jī)器人Atlas（圖源：波士頓動力官網(wǎng)）
那么，為何眾人紛紛跳出舒適圈，卷進(jìn)人形機(jī)器人大戰(zhàn)場？
“通用人形機(jī)器人，一直被認(rèn)為是人類機(jī)器人技術(shù)的最終極形態(tài)。幾乎每個熱愛科技的人，或多或少都有過搞人形機(jī)器人的念頭?！?010年，尚讀大一的王興興便嘗試過做人形機(jī)器人，“但那是200元的簡易版，至今記憶猶新?！?/p>
一夢13年，H1也可以說是一種夢想成真。
厚“機(jī)”薄發(fā)
人形機(jī)器人，并非新概念。
從1927年西屋公司粗糙的HerbertTelevox到如今特斯拉“擎天柱”原型機(jī)，人形機(jī)器人的探索之路走過了近百年。這其中既寄托了人類對“造物者”身份的迷戀，也承載了人類對科技的終極想象。
但日前，囿于人形機(jī)器人動輒幾十萬一臺的成本，以及技術(shù)上存在的困境，一直不是機(jī)器人行業(yè)的主要形態(tài)。
為何今年，人形機(jī)器人會異軍突起，備受資本喜愛？
“AI大模型的普及，補(bǔ)全了人形機(jī)器人缺失的一塊核心拼圖?！睒I(yè)內(nèi)人士紛紛表示，此前的技術(shù)，根本沒法駕馭人形機(jī)器人如此復(fù)雜的機(jī)器人形態(tài)，“AI大模型讓大家看到了‘1-100’的階段不再那么難。若行業(yè)解決‘0-1’階段機(jī)器人本體的問題，人形機(jī)器人落地的閉環(huán)便可以預(yù)知了。”
浙江大學(xué)控制學(xué)院機(jī)器人團(tuán)隊的“悟空-4”在2023世界機(jī)器人大會上的展示
在一場線下研討會中，也有嘉賓提及，未來，就像大模型在各個行業(yè)裂變出行業(yè)大模型一樣，搭載行業(yè)大模型的人形機(jī)器人，也會隨之進(jìn)入各個行業(yè)。
與此同時，記者在與人形機(jī)器人創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊的交流中獲悉：目前，人形機(jī)器人行業(yè)大部分零件已經(jīng)可以做到國產(chǎn)化替代，“眼下，芯片也不是大問題，國產(chǎn)的夠用了?！毖邪l(fā)人員補(bǔ)充道。
以浙江為例，視覺傳感器上，?？低暋⒄憬笕A等已接近世界先進(jìn)水平；自然語言處理和應(yīng)答上，阿里巴巴、杭州一知智能等也有多年累積；核心零部件，如中科院寧波材料所的伺服電機(jī)、雙環(huán)傳動的精密減速器等，都屬于業(yè)內(nèi)的佼佼者。
在第八屆中國機(jī)器人峰會上，相關(guān)責(zé)任人告訴記者，以“機(jī)器人智谷小鎮(zhèn)”為中心的余姚機(jī)器人生態(tài)圈已逐步形成，核心區(qū)入駐企業(yè)100余家，83家機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)企業(yè)在周邊落戶，“上下樓就是上下游局面逐步呈現(xiàn)，這，可以說是余姚機(jī)器人產(chǎn)業(yè)全鏈?zhǔn)桨l(fā)展的縮影?！?/p>
第八屆中國機(jī)器人峰會（圖片來源：新華社）
且近些年來，硬件技術(shù)的發(fā)展，使得在保持人形機(jī)器人性能足夠高、足夠敏捷的同時，把成本降下來。以“遠(yuǎn)征A1”為例，天才少年稚暉君出走華為、創(chuàng)造智元團(tuán)隊半年后，對標(biāo)“擎天柱”造出的這一人形機(jī)器人，成本將拉至20萬元以內(nèi)。雖比馬斯克預(yù)測“擎天柱”量產(chǎn)后2萬美元（約14.57萬元）的價格，還是高出許多。但這個數(shù)字，遠(yuǎn)低于波士頓動力200萬美元/臺，也正好落入不少大學(xué)機(jī)器人實(shí)驗室的預(yù)算范圍。對于科技公司買家來說，更是便宜的價格。
技術(shù)能力是前提，現(xiàn)實(shí)需求則是重要推力。
如今有了大模型的加持，人們不再滿足于機(jī)器人只是一個通過代碼控制的“專才”，而是希望它能通過自我學(xué)習(xí)掌握各項技能，以更自然更智能的方式與周邊環(huán)境交互，完成各種任務(wù)，成為真正有意識的智能形態(tài)。
EngineeredArts公司的人形機(jī)器人Ameca在展示其豐富的面部表情
科技部副部長、中國科學(xué)院院士吳朝暉在2023中關(guān)村論壇上表示，以ChatGPT為代表的自然語言大模型，并不是AI大模型的最終形態(tài)，比它更高級的是多模態(tài)的具身智能。“人工智能的下一波浪潮是具身智能?！庇ミ_(dá)首席執(zhí)行官黃仁勛也在今年在一次演講中這樣預(yù)測道。
“這類產(chǎn)品的需求，未來將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過特斯拉汽車，達(dá)到100-200億臺”，馬斯克的這番言論，更是給人形機(jī)器人市場注入更多想象。據(jù)美國知名投資銀行高盛預(yù)測，到2035年，人形機(jī)器人市場或?qū)⑦_(dá)到1540億美元，成為繼智能駕駛電動車后的又一AI落地場景。
面對“具身智能”這一新風(fēng)口，今年初，國家工信部等十七部委印發(fā)了《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動實(shí)施方案》。隨后，北京、深圳、上海等地方政府也紛紛出臺政策，鼓勵人形機(jī)器人零部件與整機(jī)產(chǎn)品的研制與批量落地。
技術(shù)推動，資本熱潮，政策扶持，2023年，在人形機(jī)器人這條賽道，各家公司紛紛入局，各方資本盡數(shù)涌來。其中，“遠(yuǎn)征A1”除了吸引到高榕、高瓴、經(jīng)緯等資本入局，還有李彥宏的私募基金、抖音和地方國資的身影，可謂“資本的寵兒”。
落地難局
和熱鬧的創(chuàng)投景象形成鮮明對比的是，人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然有其難以解開的桎梏。
就像稚暉君在發(fā)布會上所言，要想讓機(jī)器人像人類大師般去下棋是相對容易的，但是要讓機(jī)器人像1歲的小朋友一樣去行動，去感知，相當(dāng)困難。
新的機(jī)會來了，但舊的問題仍然在。學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界研究了數(shù)十年人形機(jī)器人，進(jìn)展一直很緩慢——很長時間內(nèi)，“如何平穩(wěn)走路”仍是核心議題之一。近期，美國人形機(jī)器人公司AgilityRobotics的首席技術(shù)官JonathanHurst在采訪中表示：“它現(xiàn)在只是一個兩歲半的孩子?！?/p>
同時，雖等來了機(jī)器人“大腦”的升級，底層技術(shù)的高速進(jìn)化讓整個世界看到了將人形機(jī)器人大規(guī)模商業(yè)化的可能。但國內(nèi)大模型研討沙龍中，業(yè)內(nèi)人士指出，現(xiàn)在尚無法用大語言模型，把語言直接“翻譯”成機(jī)器人的運(yùn)動指令。用中國科學(xué)院沈陽自動化研究所副所長劉連慶的話，簡單來說，即“想用ChatGPT直接給機(jī)器人長個腦子，現(xiàn)在還做不到”。
清華大學(xué)交叉信息研究院助理教授、星動紀(jì)元CEO陳建宇便對此中細(xì)節(jié)也表示了擔(dān)憂，在他看來，用AI大模型喚醒鋼筋鐵骨，存在人形機(jī)器人的泛化性和任務(wù)操作控制的精巧性這兩者無法兼顧的技術(shù)瓶頸。
一位機(jī)器人從業(yè)人員告訴記者，目前全球范圍內(nèi)，人形機(jī)器人都還處于研發(fā)階段，幾乎都完全沒法實(shí)際落地應(yīng)用。
2023世界機(jī)器人大會現(xiàn)場（圖源：視覺中國）
此外，高昂的成本，也是人形機(jī)器人面臨的另一個巨大挑戰(zhàn)。
國金證券曾對特斯拉人形機(jī)器人做了全身拆解——實(shí)現(xiàn)智能感知，需要3個攝像頭、1個毫米波雷達(dá)、1塊AI芯片，以及價值1.4萬元的其他傳感器，共計2.54萬元，而這只占到總成本的14.55%。其中最核心的執(zhí)行器，需要14個，價值3.43萬元，占總成本的19.64%。初步推算，一個人形機(jī)器人，光材料成本就大約需要17.5萬元。
頗多機(jī)器人創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊坦言，做人形機(jī)器人和以前的創(chuàng)業(yè)不一樣：互聯(lián)網(wǎng)時代做個APP，可能幾個人就夠了，所以那時候能聽到很多個人英雄主義的故事。但現(xiàn)在幾個人的小公司，可能連電費(fèi)都付不起。這個行業(yè)的參與者，要么是谷歌、微軟等不差錢的科技巨頭，要么是頭部的創(chuàng)業(yè)公司，抑或是傳統(tǒng)工業(yè)巨頭、高校研究所。
但正如美國加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)器人與機(jī)械實(shí)驗室創(chuàng)始人DennisHong所言，“如果你問我什么時候機(jī)器人才能在我們的生活中真正使用起來，三年前我可能會說，如果我這輩子看見就不錯了，但是現(xiàn)在我不這么認(rèn)為?！比绱税l(fā)展勢頭下，馬斯克所言“3~5年完成量產(chǎn)”有些樂觀，但也并不是不可能。
至于人形機(jī)器人會取代我們嗎？
坐在記者對面的余姚“機(jī)器人智谷小鎮(zhèn)”相關(guān)負(fù)責(zé)人，頓了頓，反問道：“漫漫科技長河中，所有劃時代的新技術(shù)，哪樣沒取代一些勞動力崗位？”在他看來，這是人類必須經(jīng)歷的“成長痛苦”，“尚不論第一批人形機(jī)器人，替代的是那些危險、無聊、重復(fù)的工作。技術(shù)迭代取代崗位的同時，一些新崗位正被創(chuàng)造?！?/p>
2022年，小鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值50.98億元的數(shù)據(jù)進(jìn)一步印證了他的說法，“人形機(jī)器人是下一步，機(jī)器人行業(yè)，乃當(dāng)之無愧的風(fēng)口，未來一片藍(lán)海”。
人形機(jī)器人正踏浪而來，身處浪潮中的你，準(zhǔn)備好了嗎？
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