文 | 具身研习社,作者 | 吕鑫燚, 编辑 | 张从容
人形机器人,2024年最伟大的发明之一。
这是美国《时代周刊》给人形机器人戴上的新桂冠,前不久,《时代周刊》发表了封面文章,汇集并筛选了200项「2024年最佳发明」。其中,人形机器人不仅成为最佳发明之一,还登上了封面。
如果只能用一个词来总结人形机器人的获奖原因,或许最契合的词为:“never”。
市面上从未有过如此热闹的人形机器人景象,一方面,2024年技术突破爆发临界点后,人形机器人迎来史无前例的进展。精细化工作能力、深度学习能力让人形机器人走进工厂成为现实;另一方面,各家企业轮番上演“新品首秀”,形色各异的机器人为2024年增加了“赛博生产力”。
这并不是一次短暂的发展高潮,而是未来生产关系新范式的第一章。黄仁勋将人形机器人与汽车、无人机并肩列为未来会实现大规模量产的三种机器人。马斯克更是直言,未来人形机器人和人的比例将达到1:1以上,人形机器人数量有望达到100亿台以上。
国内人形机器人的盛况不亚于海外,能打螺丝、搬运货物的人形机器人身影频繁出现在各大发布会及工厂实训中。
优必选旗下Walker S系列,已成为全球进入最多车厂实训的人形机器人;智元机器人已开启通用机器人商用量产,计划产量为962台;截至今年10月,傅利叶旗下通用人形机器人GR-1已量产交付超过100台。
产业多方共同努力下,将人形机器人推上历史发展最高点,也是未来前行的新起点。
岁末年初之际,具身研习社汇总了2024年国内企业推出的人形机器人产品,并从技术能力、商用场景、量产规模、未来走向等维度深入分析2024年人形机器人的“主流发展关键词”,并通过当下发展预测2025年走向。
图片来源:具身研习社
浪潮已至,且看出招。
精细化能力是标配, 开卷肢体稳定性
被誉为“人形机器人元年”的2024年,各家开始“秀肌肉”,其产品不再困于宣传片,而是走出实验室,拿起工具走上工作岗位,甚至走向户外,走过崎岖不平的道路。
回首2024年,人形机器人在本体上的主流表现为:上肢手部的成熟带动机器人精细化能力提升;下肢鲁棒性的提升提高了机器人平稳行走的能力。
从灵巧手来看,2023年末到2024年初,部分人形机器人的手部还未做到“仿真化”,产品手部多以“哆啦A梦”般的手部形态出现。具备五指仿真灵巧手能力的企业,也局限于自由度。例如2023年智元机器人研发的灵巧手SkillHand,有12个主动自由度、5个被动自由度。虽然较此前业内主流的6个自由度有大幅提升,但距离人类手部27个自由度,还相差较远。
但好消息是,过去一年,随着人工智能和机器学习技术的不断进步、新型驱动与传动技术的应用,以及传感器技术的革新,促使灵巧手在触觉、力觉、操作等能力得到大幅度提升,不仅具备“拉、拿、抓”等基本操作能力,还能灵活使用工具。
现阶段,灵巧手的自由度越来越多的企业开始展示人形机器人使用工具的能力。从实际成果来看,宇树G1人形机器人可选配Dex3-1力控灵巧手,能进行砸核桃、搬运重物等常规操作,还能应对汽水瓶开启、焊接等精细作业;开普勒K2单手负载能力达到15公斤,每个指尖配备96个触点的柔性传感器,能够高精度感知环境,完成精细操作;灵宝CASBOT旗下的CASBOT 01能做到整理衣物、组装台灯、更换灯泡乃至精确打螺丝等多样化功能。
图源:宇树科技官网
作为动作执行的末端执行器,灵巧手的自由度决定了精细化操作能力的上限。人形机器人在灵巧手侧取得的进步,一定程度上撬动了更广阔的商业化空间。
值得一提的是,业内追求的是精细化操作能力,而灵巧手只是目前主流的解决方案之一。此外,还有部分企业采用“抓夹”构型满足诉求,如星尘智能旗下轮式机器人S1采用二指夹爪;银河通用旗下轮式机器人G1采用右夹爪和左吸盘组合;UniX AI旗下轮式机器人Wanda采用三指夹爪。
无论是抓夹还是灵巧手,其构型之争尚未一决高下,不过二者的进化目标一致,都致力于提升上肢精细化操作能力。
和更灵活地操作上肢匹配的是更稳定的下肢。
现阶段,轮式和双足同样处于“决战”状态中,各有所长的解决方案“卷”起了下肢行走的稳定能力。先天具备稳定优势的轮式开始卷起了应对复杂路面的行走能力;具备复杂路面行走优势的双足朝着提速、稳定方向能力。
前不久,广汽集团发布的GoMate设计成“可变轮足移动结构”,创造性地提出了两轮足与四轮足可切换的构型,提升了轮式机器人在复杂路面行走的能力。双足方面,以“天工”为例,最高速度已经达到12公里/小时;魔法原子公布的视频中,其产品已经能应对复杂崎岖路面。
除了行走能力外,肢体的“柔韧度”也是今年人形机器人本体的最大进展之一。根据逐际动力视频显示,其产品已经能做到“亚洲蹲”“深蹲”等高难度动作;众擎机器人的PM01也表演了“后弯腰起身”的能力。
柔韧度看似只能给企业贴上“炫技”的标签,暂时还未能在实际应用场景中看到合适“放技能”的时候。但只有技术提升才能有底气满足场景生长出来的各类要求,用技术打破应用边界。换言之,当下技术的跃迁是为了日后商业化埋下的伏笔。
“进厂潮”来临,谁还不谈量产?
从“进厂”来看,其标志着人形机器人初步锚定了商业应用场景,以工厂为靶点,做深B端应用。
诚然,人形机器人更有商业空间的场景为C端。一来,市场空间巨大;二来,能最大程度改变现有的生活范式。但由于C端场景的复杂性和不确定性过高,现阶段技术难以满足,使得相对可控、变化幅度小的B端成为人形机器人商业化的必备“过渡期”。
从B端场景来看,车企已经成为第一批“试验田”。2024年2月,优必选公布的一段视频显示,其工业版人形机器人Walker S已经在新能源汽车工厂“实训”;11月6日,小鹏汽车机器人已在小鹏汽车的广州工厂投入实训;开普勒机器人已与仓储物流、汽车制造等企业展开了合作。
图源:小鹏汽车
车企能成为第一批吃螃蟹的核心原因在于,其自动化、现代化的生产环境为人形机器人落地应用提供了基础。此外,车企的零部件相对于3C和半导体而言体积更大,适合现阶段技术能力。
达闼机器人副总裁王恩玺曾表示“汽车制造相对容易定义出哪些可替代人类工作的场景。当企业把汽车制造‘玩’明白后,下一步就可以做3C了。”
进厂实训不仅是证明企业技术实力的最佳注脚,更能通过真实场景带动企业技术提升,进而实现技术、应用均正向发展的闭环。
现阶段,B端场景已经逐步从车企向外扩容至各领域的工业生产,随着在真实环境中的历练,真正能做到降本增效,或许人形机器人出现在C端场景的景象不会是个遥远的未来。
2023年9月26日,傅利叶打响人形机器人量产第一枪,在宣布第一代通用人形机器人GR-1。随后很长时间,鲜少有企业选择“跟注”。一方面是受困于动辄上百万的成本,另一方面也是碍于需求尚未清晰。
然而,2024年正如前文所述,进厂已经证明了人形机器人并非是“伪需求”,主机厂激增下也带动了上游成本降低,在这段进化过程中,人形机器人行业整体量产节奏明显提速。
智元机器人、宇树科技、矩阵超智、众擎机器人等多家厂商都宣布量产规模。其中,众擎机器人PM01的商业版与教育版均以8.8万元的统一价格面向市场发售;矩阵超智更是喊出了万台规模的量产计划。
前不久,乐聚机器人的人形机器人产线正式启动,预计可年产200台人形机器人,五年内达到满产,满产后年产值达3亿元。
一时间,业内从谁敢谈量产蜕变成谁还没谈量产?
量产看似是个“后置位”的进度,但实则更适合“前置”。批量投入使用能减少前期在应用场景磨合的时间成本,能成倍收获真实数据反馈。此外,规模化生产还能达到降本目的,进一步提升下游客户的接受度。
2025关键词:开源、降本、洗牌
如果说2024年的主旋律是各家企业各自发力,那2025年更多的将是行业向的新变化。
首先最明显的变化,将是开源。此前各家企业都在“闭门造车”,各自摸索人形机器人的最优解。此发展脉络虽然能打磨出技术差异化能力,但不利于行业整体前行的速度,甚至企业将陷入重复做底层能力的泥潭。
现阶段,人形机器人走向物理世界的最大桎梏为数据集。一方面,高质量数据采集成本高昂,对研发成本提出了挑战;另一方面,真实世界的复杂多样化使得数据采集时间周期较长,难以在短时间内达成目标。
但目前已有部分企业掌握优质数据,且具备通用性,于行业而言有着明显促动的作用。当下,已经有企业率先站到台前,开源数据集,为行业提速。
12月27日,国家地方共建具身智能机器人创新中心与北京大学计算机学院联合推出大规模多构型具身智能数据集,有效满足复杂场景具身智能高效率和针对性的训练。随后,智元机器人携手上海人工智能实验室等发布百万真机数据集——AgiBot World。宇树科技也开源了G1人形机器人的操作数据集,并适配多种开源方案。
前辈的数据集开源后,将有效解决后浪在数据集侧的“时间长、成本高”难题。当高质量数据涌入行业后,能促动人形机器人精细化操作能力进一步提升。
除了开源外,当各家企业将量产提上日程后,势必带动上游零部件厂商降本。
据第一财经消息,深圳因时机器人科技有限公司大客户销售经理吴文瑞表示,随着灵巧手出货量增长,一只灵巧手的成本相比两年前已经降低了50%。价格在5万元左右,两年前的价格在10万元上下。某深耕具身智能领域的投资人对具身研习社表示,以谐波减速器为例,现阶段的售价1500元/个*1在一年前要高出20%-50%。
上游降本意味着终端价格降低,下游客户付费意愿提高,有效提速人形机器人产业商业化发展脚步。
相比于开源、降本属于“向阳面”的消息,那行业洗牌则能算上是“背阴面”信号。
任何产业发展都为波动曲线,在经历2023“大脑”技术进步、2024“本体”成熟量产在即之后,人形机器人产业终将从“百花齐放”到“大动荡”时代。
一方面,第一批证明产品可行的企业将收获更多资本和下游的关注,“马太效应”下行业将形成清晰的梯队分化,末端企业有可能面临“生死淘汰赛”;另一方面,现阶段无论是技术能力还是应用场景,各家人形机器人产品已经出现“同质化”趋势,没有抢占先机和差异化路线的企业,很难再实现“弯道超车”。
简言之,2024年所有人形机器人企业都站在0-1的起跑线上,暂时未能分出胜负。而2025年起跑线将变成“排位赛”。
热门跟贴