科技让生活更美好
志东西
作者徐山
编辑彭云
2024年1月17日，人工智能研究实验室Midjourney的创始人大卫·霍尔茨（David Holz）在社交媒体X上发文写道:“我们有理由预计，到2040年地球上将有10亿个人形机器人。到2060年，世界上将有1000亿个人形机器人。”这句话正在揭示一个新的人形机器人时代即将到来。
▲大卫·霍尔茨X社交平台（来源:X）
2024年这一年，除了AI模型，还有人形机器人。如今，市场上的人形机器人不再是早期实验室中笨拙而花哨的翻车人形机器人原型，而是经过不断打磨的成品人形机器人，并已开始在物流工厂和质检现场展示其多样化的能力和应用。
例如，美国人形机器人Figure在2024年的第一年就安排了自己的机器人Figure 01在汽车巨头宝马的美国制造工厂“上班”。
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▲图01（来源:X）
与此同时，马斯克的擎天柱机器人也不甘落后。年初，它展示了自己的人形机器人的家务能力——它可以在30秒内叠好衣服。但随后马斯克也冷静回应称，人形机器人无法完全自己叠衣服。
▲特斯拉擎天Gen 2（来源:X报）
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我们可以看到，国内外人形机器人创业者在探索人形机器人发展的道路上涌现出了无限生机。一方面，各大机器人创业公司开始加快布局人形机器人。近两年来，众多新秀创业公司相继推出首款人形机器人，产业赛道愈发热闹。
另一方面，人形机器人的制造成本已经开始下降，人形机器人的制造成本不再是几百万，成本逐渐向20万元人民币甚至更低靠拢，几乎是以前的三分之一，这也为人形机器人的商业化带来了更多可能性。
在企业风风火火的时候，国家产业政策又送来了一股股东风。
2023年下半年，工信部发布《关于仿人机器人创新发展的指导意见》，其中提到要打造仿人机器人的“大脑”和“小脑”，突破“四肢”关键技术，完善技术创新体系。
▲《关于人形机器人创新发展指导意见的通知》（来源:工信部官网）
各地也及时响应，加快在人形机器人方向的政策布局。北京机器人产业设立了100亿元的投资基金；上海将布局智能机器人创新基础设施，打造“大模型+人形机器人”协同创新平台；深圳借助《深圳市加快人工智能高质量发展和高水平应用行动计划（2023-2024年）》，显示出近期对仿人机器人产业的高度关注和支持。
2024年人形机器人将继续成为最热门的硬科技赛道，产业技术创新将涌现出无限可能。繁荣之下，人形机器人将不得不面临商业化的困境。
2024年人形机器人赛道将迎来哪些技术变革？离人人买得起机器人的时代还有多远？今年人气选手会不会重新洗牌，一部分人商业化上岸，一部分人出局？正硅酸乙酯制备硅溶胶水添加量
这些问题将决定人形机器人赛道的走向和选手的生死存亡。在对许多业内人士进行深入采访后，我们发现决定性的焦点是这三个关键:制造成本的持续降低、应用场景的开发以及用什么样的计算能力来驱动人形机器人的大脑。
为什么这三点如此重要？球员的技术如何，他们获胜的几率有多大？答案有了线索。
首先，如何压低价格？“关节零件”的成本是最关键的。
在目前的人形机器人阶段，什么样的价格才能称得上“足够低的成本”？
如果这个问题在一年前问，答案可能是70万。小米CEO兼创始人雷军曾公开表示，目前人形机器人的成本约为每台60万至70万元人民币，不可能实现量产。杭州机器人创始人玉树科技也在社交媒体上提到，人形机器人H1的成本约为65万元人民币。当时几乎是最低价了。
但到了2024年，一切似乎都有了新的转机。机器人赛道玩家对人形机器人的“低制造成本”给出了几乎相同的价格区间:约15万元至20万元。
当然，这并不是最终的价格区间，而是机器人玩家设定的一个小目标。
近日，机器人初创公司开普勒机器人提到，计划将人形机器人的价格控制在2-3万美元左右（折合人民币14-21万元）。机器人创始人致远机器人预测，未来其首款人形机器人远征A1的制造成本将控制在20万元以内，明星企业特斯拉擎天柱人形机器人的成本预计为2万美元（约14万元人民币）。
▲特斯拉机器人进化史（来源:X报）
从70万元到20万元，如果你想至少节省50万元，这将真正考验各大机器人玩家的“会计能力”。
那高达百万的人形机器人成本到底是多少呢？
一位从事机器人研究的业内人士分析，最重要的是硬件零部件成本高。像高性能控制器和高性能电机驱动器，几乎每一款的价格都高达万元。其中，如果一些零件需要从国外进口，甚至定制，它们的单个制造成本将再次翻倍。
▲特斯拉机器人擎天柱混凝土关节展示（来源:Youtube）
要知道，无论手还是脚，人形机器人的每个部位都涉及到十几到几十个零件。累积起来，人形机器人的硬件很昂贵。
为了降低人形机器人的制造成本，不可避免地要从这些昂贵的零件入手。
育碧CTO熊友军告诉智东西，近年来，他们尝试将机器人动力系统中的驱动器、减速器、灵巧手和传感器等部件更换为国产产品并更换供应商，还改进了部分结构件的设计和加工方法，有效降低了硬件成本。
他认为随着国内供应商产品水平的提高和大量新玩家的加入，一些关键零部件的出货量增加了，成本肯定会下降空。
你能存多少钱？对于整体的成本估算，熊友军和我们算了一笔账，认为2025年人形机器人的成本将降至目前的一半。“人形机器人的成本在动力系统方面可节省50%，在计算系统方面可节省15%至25%，在结构和外观方面可节省40%或更多。”
总的来说，降低人形机器人的成本主要来自两个方面。首先，批量生产的人形机器人数量增加，这导致单个机器人的生产成本降低。二是通过自研关节、驱动器、减速器等关键零部件，降低海外采购成本。
第二，从开会到工作:由两个关键系统决定。
除了成本问题，如何让人形机器人发挥更多作用，让市场、投资者和客户看到其商业价值也是企业迫切需要解决的问题之一。这与仿人机器人的智能大脑系统密切相关。
1.步态算法系统:适应更多场地条件，从地形感知能力的突破开始。
首先是走路。虽然人形机器人领域从来不缺少跑酷、烹饪、剪纸等各类大秀的短视频演示，但我们也可以发现，这些人形机器人且大多是在平地或特殊场地上操作，难以适应更多的生活场景或工厂环境。
对于大多数人形机器人来说，它们仍然无法控制自己的步态规划，例如上下楼以及在各种环境中保持平衡而不摔倒。
目前，人形机器人在可靠性、移动速度、操作精度、电池寿命和人机协作等方面仍存在一些不足，只能在一些特定的场景和流程中工作。大多数人形机器人只能在平地上行走，对周围光线和人为干扰有很高的要求。
一位人形机器人相关行业专家提到，人形机器人的地形泛化能力和操作泛化能力是需要解决的核心问题。人形机器人像机器狗一样跳跃可能需要很长时间。
对于步态规划，国内人形机器人最近在企业间动机方面取得了突破。该公司提供具有全地形机动性和通用操作能力的人形机器人。通过实时地形感知动态，人形机器人可以平稳地上下楼梯。
▲步步高动力展示其上下楼梯的能力（来源:步步高动力）
2.算法协同系统:信息输入技术多样化，AI提高信息处理效率。
除了仿人机器人的步态算法外，仿人机器人的多算法协同能力也有待提高。比如以人形机器人的“眼睛”为代表的视觉处理系统，以“大脑”为代表的决策系统和以“双手”为代表的执行系统。如何让不同的控制系统更流畅、数据操作更高效，仍将是企业面临的新痛点。
要解决这个问题，离不开最新的创新技术和最热的AI大模型。我们看到，许多电子皮肤技术、算法3D视觉识别技术和合规控制技术，结合最近流行的AI大模型技术，正在提高信息输入端数据的信息能力。
同时，这些协同操作算法还需要根据应用场景进行优化。据育碧相关负责人介绍，经过在智能工厂场景中的不断训练和测试，基于自研的6D姿态识别技术和自主手眼协调抓取技术，育碧Walker X已经能够确保人形机器人Walker X能够准确抓取物体。
如果说硬件决定了人形机器人能力的上限，决定了你能造出什么样的人形机器人，那么算法就决定了它的下限，你的人形机器人会是什么样子，会扮演什么角色。从现有分析来看，2024年，仿人机器人的步态控制系统和协同处理系统将从场景和能力两个层面推动仿人机器人市场的商业化。
第三，人形机器人可以在没有电的情况下使用:大型模型和计算能力决定了大脑的待机时间。
作为消费电子中的“庞然大物”，人形机器人逃不开消费电子中常见的两个问题:续航和散热。
作为一个需要24小时工作的人形机器人，其散热将影响其工作时间，其续航能力将影响其商业价值。
一般来说，人形机器人过热的原因有很多，最常见的是处理器过热。这也涉及到人形机器人的算力资源如何分配的问题。
如果所有的数据处理都放在云端，处理数据的时间会很长，人形机器人会显得“迟钝”和“卡顿”。如果将数据处理完全放在边缘，即人形机器人的本地处理上，当人形机器人满载运行时，机器人还会出现散热和处理效率低等各种问题。
如今，这个问题已经交给了AI。随着AI大模型的出现，人形机器人拥有了更强的工具链，可以更“智能”地处理多模态信息，具有更高的多线程处理能力。
据悉，育碧通过人形机器人的特殊大模型减少了人形机器人各种任务的训练时间，也在一定程度上降低了人形机器人的部署成本。
▲育碧机器人在工厂里。
“现阶段，人形机器人与大模型和通用AI的结合可以帮助AI打破虚拟与现实的边界，可以与物理环境进行更多的交互并收集更多的数据，从而促进智能数据的收集和算法的改进，加速智能、大模型和人形机器人的交互和商业化。”熊友军说。
可以看出，除了机器人本身产生的问题外，将AI大模型赋能给人形机器人，并处理不同操作系统之间的资源操作，可能会成为2024年企业玩家的重要技术分水岭之一。
结语:解决三大障碍，人形机器人靠“智慧”谋生。
现在制造一个人形机器人并不难，但要批量生产一个每个人都买得起的人形机器人仍然很难。
随着人形机器人在多样化场景下的数据越来越丰富，更多企业希望人形机器人走向“通用领域”。然而，摆在我们面前的是，一些用户渴望拥有人形机器人，但他们被机器人的高成本所击败，或者说现阶段的人形机器人对指令的理解仍略有欠缺。
随着AI时代的到来，在2024年，人形机器人有望成为人类的有效帮手，开始帮助用户提高工作效率，也将一些工人从繁琐的劳动工作中解放出来。
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