人形機(jī)器人要來了？馬斯克和雷軍靠譜嗎？

擎天柱和鐵大真的能為我們撐起這個(gè)想象的未來嗎？

最近，人形機(jī)器人再一次成為了輿論焦點(diǎn)。

8月11日，小米發(fā)布人形機(jī)器人“鐵大”（CyberOne）。根據(jù)官方資料，這個(gè)高 1.77米，體重52公斤的機(jī)器人，擁有21個(gè)自由度，可識(shí)別6類45種人類語義情緒，成本在60萬元-70萬元之間，目前尚無法量產(chǎn)。

在此之前，特斯拉CEO(首席執(zhí)行官）馬斯克也已經(jīng)宣布，將在9月30日發(fā)布“特斯拉今年最重要的產(chǎn)品”——人形機(jī)器人原型機(jī)“擎天柱”（Optimus），并表示未來它將用于替代人類，從事重復(fù)性高、單調(diào)枯燥的危險(xiǎn)工作。

受兩大科技公司消息影響，人形機(jī)器人概念迅速爆熱。

自今年6月，擎天柱命名公布至今，A股市場(chǎng)的機(jī)器人指數(shù)（Wind，萬得）已經(jīng)上漲超過30%，有的公司股價(jià)甚至上漲超過200%。

甚至有人認(rèn)為，人形機(jī)器人有望引領(lǐng)人工智能場(chǎng)景的下一波浪潮，帶來萬億級(jí)別的市場(chǎng)新藍(lán)海。

根據(jù)麥肯錫報(bào)告預(yù)測(cè)，到2030年全球約4億人的崗位，將被自動(dòng)化機(jī)器機(jī)器人取代。其中，人形機(jī)器人也必將成為一個(gè)萬億級(jí)的新市場(chǎng)。

然而，擎天柱和鐵大真的能為我們撐起這個(gè)想象的未來嗎？

【1】

首先，我們必須有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)：這不是人類第一次追逐人形機(jī)器人，也絕不會(huì)是最后一次。

從幾千年前，《列子·湯問》里的偃師傳說，到15世紀(jì)末，達(dá)·芬奇用風(fēng)車和水力驅(qū)動(dòng)“機(jī)器武士”的設(shè)計(jì)草圖；

從1927年，美國(guó)西屋公司可以接聽電話、回答問題的“Televox”，到日本本田公司歷經(jīng)7代發(fā)展，剛剛于今年上半年退役的“ASIMO”……

從古至今，幾乎每一個(gè)時(shí)代，我們都沒有停止過研制“人形機(jī)器人”的夢(mèng)想與嘗試。

而每一次的重大技術(shù)革命，也都帶動(dòng)了人形機(jī)器人的新一輪發(fā)展。

尤其是深度學(xué)習(xí)的人工智能突破，已經(jīng)在最近幾年，帶來了機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的又一次爆發(fā)。

最具代表性的一個(gè)案例，則是波士頓的“Atlas”。

2013年，“Atlas”初代機(jī)亮相時(shí)，受到最嚴(yán)峻的考驗(yàn)，只是在碎石堆上行走，以及用“金雞獨(dú)立”姿態(tài)承受擺球撞擊；

而到2020年，它已經(jīng)能夠在研究團(tuán)隊(duì)沒有對(duì)行動(dòng)進(jìn)行提前規(guī)劃的情況下，只根據(jù)一張地圖和自己的環(huán)境感知，便順利完成很多普通人都完成不了的流暢跑酷。

而且，在人工智能和硬件技術(shù)的迅猛突破帶動(dòng)下，機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)也已經(jīng)走向空前繁榮。

在剛剛過去的2021年，全球服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)以32.2%的年增長(zhǎng)率，創(chuàng)造了2016年以來的增長(zhǎng)率峰值，銷售額達(dá)到146億美元。

而在中國(guó)，服務(wù)機(jī)器人企業(yè)的數(shù)量，更是在短短一年內(nèi)暴漲了78.92%，達(dá)到10.5萬家；服務(wù)機(jī)器人賽道融資也達(dá)到了113起，融資金額總計(jì)超過440億人民幣。

【2】

不過，時(shí)至今日，“人形機(jī)器人”依然離我們絕大多數(shù)人非常遙遠(yuǎn)。

核心原因在于，作為機(jī)器人的最高級(jí)形態(tài)，人形機(jī)器人普遍需要在開放的、不確定的環(huán)境中與人類進(jìn)行交互，而且需要步態(tài)行走，需要更高的環(huán)境感知、運(yùn)動(dòng)控制、人機(jī)交互能力，對(duì)技術(shù)成熟度的要求更高。

與之相比，工業(yè)機(jī)器人面對(duì)的環(huán)境更簡(jiǎn)單，工作更集中，對(duì)精確性的要求遠(yuǎn)高于應(yīng)變要求，所以應(yīng)用的范圍更廣，規(guī)模更大。

尤其是在當(dāng)下，人工智能的發(fā)展還達(dá)不到真正的“通用智能”，機(jī)器人的硬件能力也還沒有達(dá)到臨界點(diǎn)，所以越是需求明確、場(chǎng)景垂直的機(jī)器人，越容易完成從實(shí)驗(yàn)室向商業(yè)化的關(guān)鍵躍遷。

與之相對(duì)應(yīng)的是，即使是在姿態(tài)控制、動(dòng)作預(yù)判算法、動(dòng)力輸出等領(lǐng)域，已經(jīng)處于全球人形機(jī)器人最前列的波士頓動(dòng)力，依然因?yàn)樯虡I(yè)化艱難，在短短7年內(nèi)連換3任東家，而且每一次的賣身價(jià)都大幅縮水。

那么，新入局的馬斯克和雷軍，能否帶來新的改變？

從長(zhǎng)期來看，由于特斯拉在自動(dòng)駕駛汽車的研發(fā)過程中，有大量的人機(jī)交互、環(huán)境感知和工程機(jī)械等技術(shù)，可以在機(jī)器人身上得到復(fù)用，所以業(yè)界對(duì)特斯拉的入局，普遍抱有期待。 

但就短期而言，無論擎天柱還是鐵大，顯然都還面臨巨大挑戰(zhàn)。

從技術(shù)成熟度來看，依照漢納范人體力學(xué)模型，人的全身一共有76個(gè)自由度。而人形雙足機(jī)器人的身形步態(tài)和動(dòng)姿，如果要達(dá)到人類的及格水準(zhǔn)，自由度數(shù)量至少要達(dá)到人的80%，即超過60個(gè)。

與此同時(shí)，人形機(jī)器人要替代人類工作，也需要在力量方面達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。以一位1.8米高，體重75公斤的運(yùn)動(dòng)員為例，其單腿扭矩可達(dá)到500Nm，全身總扭矩能達(dá)到1600Nm。

而根據(jù)目前已經(jīng)公布的信息，擎天柱預(yù)計(jì)只有40個(gè)自由度。

而鐵大的自由度只有21個(gè)，機(jī)械模組的最大扭矩更是只有300Nm。

所以我們看到，在發(fā)布會(huì)上，走向雷軍的不到6米距離，鐵大走了四五十步，花了近20秒時(shí)間。

而在性價(jià)比上，鐵大已經(jīng)明確不會(huì)量產(chǎn)——即使量產(chǎn)，60~70萬人民幣的高昂價(jià)格，也注定無法走入千家萬戶。

擎天柱雖然還沒有公布價(jià)格，但根據(jù)此前預(yù)計(jì)的可能價(jià)格25000美元（約合16萬人民幣），也不是普通家庭能夠承擔(dān)的。

【3】

盡管如此，兩大科技公司——尤其是特斯拉的發(fā)力，依然成為了一個(gè)新的風(fēng)向標(biāo)：我們已經(jīng)越來越臨近，人形機(jī)器人大規(guī)模走向市場(chǎng)的商業(yè)化拐點(diǎn)。

更重要的是，“網(wǎng)紅效應(yīng)”下，未來幾年，整個(gè)人形機(jī)器人行業(yè)都將獲得資本和公眾的更大關(guān)注，很多此前長(zhǎng)期深耕機(jī)器人行業(yè)的公司和產(chǎn)品，也有機(jī)會(huì)借助這一場(chǎng)東風(fēng)，迎來跨越發(fā)展，產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化的進(jìn)程進(jìn)一步提速。

比如，日本軟銀、美國(guó)Agility、中國(guó)優(yōu)必選、英國(guó)Engineered等公司，就已經(jīng)獲得了更多的資本和媒體關(guān)注。

就目前而言，國(guó)內(nèi)這個(gè)領(lǐng)域最值得關(guān)注的公司，是達(dá)闥機(jī)器人公司。

建立于2015年的達(dá)闥，是全球領(lǐng)先的云端機(jī)器人創(chuàng)造者、制造商和運(yùn)營(yíng)商，目前已形成了云-網(wǎng)-端協(xié)同計(jì)算、多模態(tài)人工智能、數(shù)字孿生、大數(shù)據(jù)、人工增強(qiáng)、交互操作等云端機(jī)器人技術(shù)架構(gòu)體系，并在云端機(jī)器人操作系統(tǒng)和智能柔性關(guān)節(jié)等關(guān)鍵技術(shù)上持續(xù)研發(fā)投入，在智慧醫(yī)養(yǎng)、智慧園區(qū)、智慧地產(chǎn)、智慧教育、智慧城市等行業(yè)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。

相比其他公司，達(dá)闥已經(jīng)建立了以下核心優(yōu)勢(shì)：

1、目前，絕大多數(shù)人形機(jī)器人的智能運(yùn)算方式，都是由裝在本機(jī)上的芯片來完成，這導(dǎo)致算力存在天花板，且能耗大幅增加，運(yùn)動(dòng)和續(xù)航能力受到影響。

而達(dá)闥首創(chuàng)的“云端智能機(jī)器人”架構(gòu)，則是將機(jī)器人負(fù)責(zé)計(jì)算工作的“大腦”放在云端，機(jī)器人本體主要負(fù)責(zé)環(huán)境感知和交互服務(wù)。

這樣，就徹底打破了傳統(tǒng)服務(wù)機(jī)器人的“上限”：只需要一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)連接各個(gè)關(guān)節(jié)，整個(gè)系統(tǒng)就變成了一個(gè)可以無限擴(kuò)展的體系，可以做出任何復(fù)雜的機(jī)器人。

而且，每一臺(tái)機(jī)器人的智能，都可以匯總在云端，不斷迭代進(jìn)化。

2、要讓服務(wù)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的組合動(dòng)作，必須要有智能的、小型化的、高強(qiáng)度的柔性關(guān)節(jié)。

尤其值得注意的是，人形機(jī)器人所用的減速器、伺服電機(jī)等關(guān)鍵模塊，與工業(yè)機(jī)器人上用同類模塊存在著較大差異。比如，人形機(jī)器人所用的減速器體積更小、重量更輕，而且材質(zhì)也不相同。

所以，這個(gè)關(guān)鍵元器件不但占到了人形智能機(jī)器人成本的70%，更長(zhǎng)期被被國(guó)外機(jī)器人“四大家族”壟斷，成為了我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的一大瓶頸。

而現(xiàn)在，達(dá)闥也已經(jīng)通過自主研發(fā)，補(bǔ)上了這一塊短板，不用擔(dān)心被人“掐脖子”。它自主研發(fā)生產(chǎn)的智能柔性關(guān)節(jié)（SCA），在同樣性能下，它的體積只有傳統(tǒng)伺服器系統(tǒng)1/10，最小可以做到直徑35毫米粗細(xì)，可以讓機(jī)器人的體積更小，運(yùn)動(dòng)更加靈活。

目前，已有超過100家機(jī)器人廠商基于達(dá)闥的SCA生產(chǎn)制造出形態(tài)各異、不同功能的機(jī)器人。

3、達(dá)闥已經(jīng)不是一家企業(yè)的“單打獨(dú)斗”，而是聯(lián)手合作伙伴，共同搭建起了一個(gè)繁榮的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

這個(gè)生態(tài)的核心，是達(dá)闥自主研發(fā)的，基于多模態(tài)人工智能、人工增強(qiáng)以及數(shù)字孿生為核心的機(jī)器人運(yùn)營(yíng)服務(wù)平臺(tái)——云端機(jī)器人操作系統(tǒng)“海睿”。

利用云端大腦，海睿系統(tǒng)創(chuàng)造了一個(gè)機(jī)器人的“元宇宙”——“海元世界”，它讓廣大的開發(fā)者可以在虛擬平臺(tái)上構(gòu)建機(jī)器人數(shù)字孿生體、開發(fā)和訓(xùn)練機(jī)器人的各種技能和應(yīng)用，并采用強(qiáng)化學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的低成本、高效率訓(xùn)練，從而讓服務(wù)于各行各業(yè)的機(jī)器人，都能通過大規(guī)模的虛擬培訓(xùn)，最快速、高效、低成本地完成閉環(huán)學(xué)習(xí)和智能進(jìn)化。

基于海睿簡(jiǎn)單、易用、完整、開放的工具集，即使是非編程開發(fā)者，也可以快速地完成機(jī)器人從設(shè)計(jì)、開發(fā)、訓(xùn)練到運(yùn)營(yíng)的全流程，做到“人工智能，人人智能”。

到目前為止，已經(jīng)有超過300個(gè)應(yīng)用合作伙伴和超過100家機(jī)器人及智能設(shè)備商加入海睿操作系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并開放了超過3000個(gè)機(jī)器人技能，創(chuàng)造了超過3500個(gè)數(shù)字孿生地圖。

4、據(jù)悉，近期達(dá)闥已經(jīng)獲得科技部許可，建立中國(guó)第一家、也是目前唯一一個(gè)國(guó)家級(jí)的新一代人工智能云端機(jī)器人開放創(chuàng)新平臺(tái)。

最重要的是，達(dá)闥創(chuàng)始人、CEO黃曉慶的目標(biāo)，正是在2025年讓真正商業(yè)化的通用人形機(jī)器人走入現(xiàn)實(shí)。

自2015年成立至今，達(dá)闥一直在朝著這個(gè)目標(biāo)加速前進(jìn)。

早在2019年，達(dá)闥就已經(jīng)成功制造出一臺(tái)擁有34個(gè)自由度的內(nèi)骨骼機(jī)器人Ginger，它擁有一雙靈活的雙手，可以進(jìn)行各種動(dòng)作，甚至進(jìn)入了武昌方艙醫(yī)院，在承擔(dān)了遠(yuǎn)程看護(hù)、測(cè)量體溫、消毒清潔等工作同時(shí)，還能帶領(lǐng)病患一起跳“廣場(chǎng)舞”。

而在2021年，上海閔行的馬橋人工智能創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，一座占地243畝的智能機(jī)器人基地也已經(jīng)拔地而起。

就在前幾天閉幕的2022世界機(jī)器人大會(huì)上，海睿操作系統(tǒng)、機(jī)器人元宇宙、仿人機(jī)器人等多項(xiàng)達(dá)闥的云端機(jī)器人核心技術(shù)，更已被列入《機(jī)器人十大前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域(2022-2023)》。

據(jù)悉，9月2日即將在上海世博中心舉辦的2022世界人工智能大會(huì)（WAIC2022）上，達(dá)闥還將重磅發(fā)布海睿操作系統(tǒng)的最新5.0版本，以及新一代的人形服務(wù)機(jī)器人Ginger2.0。

屆時(shí)，達(dá)闥將為我們帶來怎樣的驚喜，讓我們拭目以待。