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2024年人形機器人四大趨勢凸顯,2025年將行至何方?

2025-01-03 16:11

人形機器人,2024年最偉大的發明之一。

這是美國《時代周刊》給人形機器人戴上的新桂冠,前不久,《時代周刊》發表了封面文章,匯集並篩選了200項「2024年最佳發明」。其中,人形機器人不僅成為最佳發明之一,還登上了封面。

如果只能用一個詞來總結人形機器人的獲獎原因,或許最契合的詞為:「never」。

市面上從未有過如此熱鬧的人形機器人景象,一方面,2024年技術突破爆發臨界點后,人形機器人迎來史無前例的進展。精細化工作能力、深度學習能力讓人形機器人走進工廠成為現實;另一方面,各家企業輪番上演「新品首秀」,形色各異的機器人為2024年增加了「賽博生產力」。

這並不是一次短暫的發展高潮,而是未來生產關係新範式的第一章。黃仁勛將人形機器人與汽車、無人機並肩列為未來會實現大規模量產的三種機器人。馬斯克更是直言,未來人形機器人和人的比例將達到1:1以上,人形機器人數量有望達到100億台以上。

國內人形機器人的盛況不亞於海外,能打螺絲、搬運貨物的人形機器人身影頻繁出現在各大發佈會及工廠實訓中。

優必選旗下Walker S系列,已成為全球進入最多車廠實訓的人形機器人;智元機器人已開啟通用機器人商用量產,計劃產量為962台;截至今年10月,傅利葉旗下通用人形機器人GR-1已量產交付超過100台。

產業多方共同努力下,將人形機器人推上歷史發展最高點,也是未來前行的新起點。

歲末年初之際,具身研習社匯總了2024年國內企業推出的人形機器人產品,並從技術能力、商用場景、量產規模、未來走向等維度深入分析2024年人形機器人的「主流發展關鍵詞」,並通過當下發展預測2025年走向。

圖片來源:具身研習社

圖片來源:具身研習社

浪潮已至,且看出招。

精細化能力是標配,開卷肢體穩定性

被譽為「人形機器人元年」的2024年,各家開始「秀肌肉」,其產品不再困於宣傳片,而是走出實驗室,拿起工具走上工作崗位,甚至走向户外,走過崎嶇不平的道路。

回首2024年,人形機器人在本體上的主流表現爲:上肢手部的成熟帶動機器人精細化能力提升;下肢魯棒性的提升提高了機器人平穩行走的能力。

從靈巧手來看,2023年末到2024年初,部分人形機器人的手部還未做到「仿真化」,產品手部多以「哆啦A夢」般的手部形態出現。具備五指仿真靈巧手能力的企業,也侷限於自由度。例如2023年智元機器人研發的靈巧手SkillHand,有12個主動自由度、5個被動自由度。雖然較此前業內主流的6個自由度有大幅提升,但距離人類手部27個自由度,還相差較遠。

但好消息是,過去一年,隨着人工智能和機器學習技術的不斷進步、新型驅動與傳動技術的應用,以及傳感器技術的革新,促使靈巧手在觸覺、力覺、操作等能力得到大幅度提升,不僅具備「拉、拿、抓」等基本操作能力,還能靈活使用工具。

現階段,靈巧手的自由度越來越多的企業開始展示人形機器人使用工具的能力。從實際成果來看,宇樹G1人形機器人可選配Dex3-1力控靈巧手,能進行砸核桃、搬運重物等常規操作,還能應對汽水瓶開啟、焊接等精細作業;開普勒K2單手負載能力達到15公斤,每個指尖配備96個觸點的柔性傳感器,能夠高精度感知環境,完成精細操作;靈寶CASBOT旗下的CASBOT 01能做到整理衣物、組裝檯燈、更換燈泡乃至精確打螺絲等多樣化功能。

圖源:宇樹科技官網

圖源:宇樹科技官網

作為動作執行的末端執行器,靈巧手的自由度決定了精細化操作能力的上限。人形機器人在靈巧手側取得的進步,一定程度上撬動了更廣闊的商業化空間。

值得一提的是,業內追求的是精細化操作能力,而靈巧手只是目前主流的解決方案之一。此外,還有部分企業採用「抓夾」構型滿足訴求,如星塵智能旗下輪式機器人S1採用二指夾爪;銀河通用旗下輪式機器人G1採用右夾爪和左吸盤組合;UniX AI旗下輪式機器人Wanda採用三指夾爪。

無論是抓夾還是靈巧手,其構型之爭尚未一決高下,不過二者的進化目標一致,都致力於提升上肢精細化操作能力。

和更靈活地操作上肢匹配的是更穩定的下肢。

現階段,輪式和雙足同樣處於「決戰」狀態中,各有所長的解決方案「卷」起了下肢行走的穩定能力。先天具備穩定優勢的輪式開始捲起了應對複雜路面的行走能力;具備複雜路面行走優勢的雙足朝着提速、穩定方向能力。

前不久,廣汽集團發佈的GoMate設計成「可變輪足移動結構」,創造性地提出了兩輪足與四輪足可切換的構型,提升了輪式機器人在複雜路面行走的能力。雙足方面,以「天工」為例,最高速度已經達到12公里/小時;魔法原子公佈的視頻中,其產品已經能應對複雜崎嶇路面。

除了行走能力外,肢體的「柔韌度」也是今年人形機器人本體的最大進展之一。根據逐際動力視頻顯示,其產品已經能做到「亞洲蹲」「深蹲」等高難度動作;眾擎機器人的PM01也表演了「后彎腰起身」的能力。

柔韌度看似只能給企業貼上「炫技」的標籤,暫時還未能在實際應用場景中看到合適「放技能」的時候。但只有技術提升纔能有底氣滿足場景生長出來的各類要求,用技術打破應用邊界。換言之,當下技術的躍遷是爲了日后商業化埋下的伏筆。

「進廠潮」來臨,誰還不談量產?

從「進廠」來看,其標誌着人形機器人初步錨定了商業應用場景,以工廠為靶點,做深B端應用。

誠然,人形機器人更有商業空間的場景為C端。一來,市場空間巨大;二來,能最大程度改變現有的生活範式。但由於C端場景的複雜性和不確定性過高,現階段技術難以滿足,使得相對可控、變化幅度小的B端成為人形機器人商業化的必備「過渡期」。

從B端場景來看,車企已經成為第一批「試驗田」。2024年2月,優必選公佈的一段視頻顯示,其工業版人形機器人Walker S已經在新能源汽車工廠「實訓」;11月6日,小鵬汽車機器人已在小鵬汽車的廣州工廠投入實訓;開普勒機器人已與倉儲物流、汽車製造等企業展開了合作。

圖源:小鵬汽車

圖源:小鵬汽車

車企能成為第一批吃螃蟹的核心原因在於,其自動化、現代化的生產環境為人形機器人落地應用提供了基礎。此外,車企的零部件相對於3C和半導體而言體積更大,適合現階段技術能力。

達闥機器人副總裁王恩璽曾表示「汽車製造相對容易定義出哪些可替代人類工作的場景。當企業把汽車製造‘玩’明白后,下一步就可以做3C了。」

進廠實訓不僅是證明企業技術實力的最佳註腳,更能通過真實場景帶動企業技術提升,進而實現技術、應用均正向發展的閉環。

現階段,B端場景已經逐步從車企向外擴容至各領域的工業生產,隨着在真實環境中的歷練,真正能做到降本增效,或許人形機器人出現在C端場景的景象不會是個遙遠的未來。

2023年9月26日,傅利葉打響人形機器人量產第一槍,在宣佈第一代通用人形機器人GR-1。隨后很長時間,鮮少有企業選擇「跟注」。一方面是受困於動輒上百萬的成本,另一方面也是礙於需求尚未清晰。

然而,2024年正如前文所述,進廠已經證明了人形機器人並非是「偽需求」,主機廠激增下也帶動了上游成本降低,在這段進化過程中,人形機器人行業整體量產節奏明顯提速。

智元機器人、宇樹科技、矩陣超智、眾擎機器人等多家廠商都宣佈量產規模。其中,眾擎機器人PM01的商業版與教育版均以8.8萬元的統一價格面向市場發售;矩陣超智更是喊出了萬台規模的量產計劃。

前不久,樂聚機器人的人形機器人產線正式啟動,預計可年產200台人形機器人,五年內達到滿產,滿產后年產值達3億元。

一時間,業內從誰敢談量產蜕變成誰還沒談量產?

量產看似是個「后置位」的進度,但實則更適合「前置」。批量投入使用能減少前期在應用場景磨合的時間成本,能成倍收穫真實數據反饋。此外,規模化生產還能達到降本目的,進一步提升下游客户的接受度。

2025關鍵詞:開源、降本、洗牌

如果説2024年的主旋律是各家企業各自發力,那2025年更多的將是行業向的新變化。

首先最明顯的變化,將是開源。此前各家企業都在「閉門造車」,各自摸索人形機器人的最優解。此發展脈絡雖然能打磨出技術差異化能力,但不利於行業整體前行的速度,甚至企業將陷入重複做底層能力的泥潭。

現階段,人形機器人走向物理世界的最大桎梏為數據集。一方面,高質量數據採集成本高昂,對研發成本提出了挑戰;另一方面,真實世界的複雜多樣化使得數據採集時間周期較長,難以在短時間內達成目標。

但目前已有部分企業掌握優質數據,且具備通用性,於行業而言有着明顯促動的作用。當下,已經有企業率先站到臺前,開源數據集,為行業提速。

12月27日,國家地方共建具身智能機器人創新中心與北京大學計算機學院聯合推出大規模多構型具身智能數據集,有效滿足複雜場景具身智能高效率和針對性的訓練。隨后,智元機器人攜手上海人工智能實驗室等發佈百萬真機數據集——AgiBot World。宇樹科技也開源了G1人形機器人的操作數據集,並適配多種開源方案。

前輩的數據集開源后,將有效解決后浪在數據集側的「時間長、成本高」難題。當高質量數據湧入行業后,能促動人形機器人精細化操作能力進一步提升。

除了開源外,當各家企業將量產提上日程后,勢必帶動上游零部件廠商降本。

據第一財經消息,深圳因時機器人科技有限公司大客户銷售經理吳文瑞表示,隨着靈巧手出貨量增長,一隻靈巧手的成本相比兩年前已經降低了50%。價格在5萬元左右,兩年前的價格在10萬元上下。某深耕具身智能領域的投資人對具身研習社表示,以諧波減速器為例,現階段的售價1500元/個*1在一年前要高出20%-50%。

上游降本意味着終端價格降低,下游客户付費意願提高,有效提速人形機器人產業商業化發展腳步。

相比於開源、降本屬於「向陽面」的消息,那行業洗牌則能算上是「背陰面」信號。

任何產業發展都為波動曲線,在經歷2023「大腦」技術進步、2024「本體」成熟量產在即之后,人形機器人產業終將從「百花齊放」到「大動盪」時代。

一方面,第一批證明產品可行的企業將收穫更多資本和下游的關注,「馬太效應」下行業將形成清晰的梯隊分化,末端企業有可能面臨「生死淘汰賽」;另一方面,現階段無論是技術能力還是應用場景,各家人形機器人產品已經出現「同質化」趨勢,沒有搶佔先機和差異化路線的企業,很難再實現「彎道超車」。

簡言之,2024年所有人形機器人企業都站在0-1的起跑線上,暫時未能分出勝負。而2025年起跑線將變成「排位賽」。

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