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人形機(jī)器人有未來嗎?

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人形機(jī)器人有未來嗎?

人形機(jī)器人市場(chǎng)的邏輯演繹。

文|錦緞研究院  知勇

人形機(jī)器人的概念由來已久。不管是科幻小說還是電影里,我們時(shí)??梢砸姷饺祟惻c人形機(jī)器人共存、共生的精彩場(chǎng)景。沒有誰不期待科幻電影中的人形機(jī)器人成為現(xiàn)實(shí)。

長(zhǎng)久以來,大家往往聽到人形機(jī)器人的消息就很激動(dòng)。這不,就在6月3日,馬斯克在推特表示將在9月30日的特斯拉AI日上公布人形機(jī)器人“擎天柱”。消息一出,A股多家機(jī)器人概念股持續(xù)走強(qiáng)。

不僅僅是普通投資者亢奮,機(jī)構(gòu)研究人員也激動(dòng),“總算看到拐點(diǎn)了?!币贿吢耦^寫報(bào)告拆解產(chǎn)業(yè)鏈、估算市場(chǎng)規(guī)模,另一邊對(duì)外發(fā)聲,現(xiàn)在是時(shí)候重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人了。

特斯拉人形機(jī)器人的熱度還未消退,雷軍也在最近的新品發(fā)布會(huì)上帶來了自家的人形機(jī)器人——“Cyber One”,這一消息直接將國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人推向高潮——連小米也進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域,看來人形機(jī)器人的時(shí)代馬上要來了。憑借小米的極致性價(jià)比,估計(jì)很快就能在小米商城下單了。

不過現(xiàn)實(shí)情況仍然是骨感的,在過去一二十年間,人形機(jī)器人總是像再過5年就會(huì)到來,結(jié)果是5年復(fù)5年。我們始終沒有見到便宜又智能的人形機(jī)器人。

就連業(yè)內(nèi)大名鼎鼎的波士頓動(dòng)力也難逃多次“改嫁”的命運(yùn),先是被谷歌收購(gòu),到2017年又被轉(zhuǎn)手賣給日本軟銀,最后被韓國(guó)現(xiàn)代收入旗下。一家美國(guó)軍方背景的公司硬是變成了全球跨國(guó)公司。歸根結(jié)底,還是人形機(jī)器人短期沒法商業(yè)化。

現(xiàn)實(shí)與理想的差距是肉眼可見的。所以,看空者也不在少數(shù):小米人形機(jī)器人的小碎步比劉姥姥還慢,跟波士頓動(dòng)力的人形機(jī)器人不像一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物。再說了,別人研究了三十年都沒有成功,這明顯又是舊瓶裝新酒的炒作。一時(shí)間,質(zhì)疑之聲不絕于耳。

話說去年同樣在炒元宇宙概念,有人說元宇宙已經(jīng)來了,也有人說元宇宙是互聯(lián)網(wǎng)終極形態(tài),但事實(shí)上目前連最基本的VR、AR等終端設(shè)備尚且不成熟。從這個(gè)層面講,人形機(jī)器人和元宇宙一樣都還是“無源之水,無本之木”。

伴隨著人形機(jī)器人熱度的高漲,評(píng)論區(qū)都快變成多空方的口水戰(zhàn)場(chǎng),雙方難以達(dá)成一致,爭(zhēng)論不休。不過吵歸吵,每當(dāng)有利好消息出現(xiàn),很多投資者還是忍不住要往里沖,可謂“機(jī)器人虐我千百遍,我待機(jī)器人如初戀”。

本著“知其然,知其所以然”的原則,我們今天以旁觀者的身份來初探人形機(jī)器人的未來如何演繹。

01、為什么各路巨頭看好人形機(jī)器人?

1、人形機(jī)器人的歷史悠久

除了開篇提到的谷歌、軟銀、特斯拉和小米,前段時(shí)間騰訊也對(duì)外發(fā)布機(jī)器人產(chǎn)品——四足機(jī)器人Max。為什么人形機(jī)器人屢屢獲得各路豪杰的關(guān)注呢,難道是新的風(fēng)口來了?

實(shí)際上,人們研究人形機(jī)器人的歷史可謂悠久,過去近百年來,一直不斷有行業(yè)巨頭入局。早在1927年,美國(guó)西屋公司制造了世界上第一臺(tái)人形機(jī)器人“Televox”,雖然還不能走動(dòng),但可抬起接收器接聽電話。后來:

1973年,早稻田大學(xué)推出真人大小機(jī)器人WAROT-1,并為其配置了機(jī)械手、人工視覺和聽力裝置等。

2000年,本田推出能夠跳躍的人形機(jī)器人ASIMO,自由度達(dá)57個(gè),且首次采用純電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2013年,美國(guó)波士頓動(dòng)力推出新一代人形機(jī)器人Atlas,主打運(yùn)動(dòng)性能。

2014年,軟銀和AR聯(lián)合推出人形機(jī)器人Pepper,并在2015年開始商用化的大膽嘗試。

2019年,國(guó)內(nèi)優(yōu)必選科技發(fā)布第二代人形機(jī)器人Walker,除了36個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及力覺反饋系統(tǒng),還擁有視覺、聽覺、空間知覺等多方位的感知。

2021年,英國(guó)Engineered Arts公司開發(fā)出人形機(jī)器人Ameca,能夠做出眨眼、思考、害羞等與人一樣的逼真表情,成為目前最接近人類面部表情的機(jī)器人。

不過中間頗有遺憾的是,本田和軟銀的人形機(jī)器人因?yàn)闊o法商業(yè)化分別在2018年和2021年停產(chǎn),好在后來又有新的玩家不斷涌入??傊?,整個(gè)人形機(jī)器人行業(yè)是歷久彌新,科技在進(jìn)步,同時(shí)人形機(jī)器人的功能越來越多,各項(xiàng)性能不斷優(yōu)化。

圖1:知名人形機(jī)器人產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比,資料來源:公司網(wǎng)站,廣發(fā)證券

2、極具號(hào)召力的應(yīng)用前景

如果給你一臺(tái)人形機(jī)器人,你希望它能幫你做什么呢?打掃衛(wèi)生、做飯還是帶娃,想必你更希望它可以24小時(shí)隨叫隨到,且無所不能。也就是說,只要具備相應(yīng)的功能,人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景是極其豐富的。

舉個(gè)例子,我國(guó)人口老齡化加劇,未來老人的看護(hù)問題將是我們這代年輕人不得不面對(duì)的一個(gè)難題。如果能讓具備體貼、溫柔特性的人形機(jī)器人來做,是再合適不過了。畢竟人形機(jī)器人永遠(yuǎn)不會(huì)說累了、困了或者病了。

總的來說,理想中的人形機(jī)器人一旦成為現(xiàn)實(shí),不僅在很多行業(yè)可以替代人工,還可以很好的滿足人們情感交流、看護(hù)等家庭需求。毋庸置疑這將是一個(gè)全新的十萬億級(jí)市場(chǎng)。

圖2:部分人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景,資料來源:Statista,東吳證券

02、喧囂之下的真實(shí)現(xiàn)狀

1、技術(shù)仍需突破

人形機(jī)器人的未來是美好而性感的,但回歸到現(xiàn)實(shí),我們不得不面對(duì)骨感的一面。

過去數(shù)十年來,人形機(jī)器人的進(jìn)步更多的是體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)性能方面。你不得不佩服波士頓動(dòng)力人形機(jī)器人的極致運(yùn)動(dòng)控制性能。但是你要讓它跟你一起聊天、逛街,顯然都還做不到。雖然外形的相似度越來越高,但是跟人類的能力比起來,差距可謂云泥之別。

講到我國(guó)的人形機(jī)器人現(xiàn)狀,由于起步相對(duì)較晚,加上相關(guān)技術(shù)封鎖,綜合性能方面自然還有看得到、摸得著的差距。目前波士頓動(dòng)力的人形機(jī)器人已經(jīng)具備后空翻、空中跳躍等跑酷動(dòng)作,而國(guó)內(nèi)的很多人形機(jī)器人還處在學(xué)步期。

跟工業(yè)機(jī)器人不同,人形機(jī)器人可以說是機(jī)器人的最高級(jí)形態(tài),不僅需要極致的運(yùn)動(dòng)能力,更需要優(yōu)異的交互、感知能力。換言之,人形機(jī)器人不是簡(jiǎn)單的將工業(yè)機(jī)器人上面的技術(shù)平移,而是需要軟硬件能力的深度融合和迭代升級(jí)。

先說硬件方面,人形主要包括控制器、電機(jī)、減速器、電池等,目前全行業(yè)的難點(diǎn)在于核心關(guān)節(jié)的電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料輕量化等方面。

作為人形機(jī)器人的核心部件之一,伺服電機(jī)主要由海外企業(yè)所主導(dǎo),近三年,安川、松下、三菱等日系廠商占據(jù)國(guó)內(nèi)近50%的市場(chǎng)。雖然中小功率的低端伺服電機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但是高端伺服電機(jī)還待突破關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)走在前面的匯川技術(shù)(SZ:300124)和禾川科技(SH:688320)等廠商正在上攻高端市場(chǎng),促進(jìn)伺服電機(jī)國(guó)產(chǎn)化替代。

第二是減速機(jī),由于國(guó)內(nèi)研發(fā)起步較晚,在轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性等方面與國(guó)外企業(yè)存在差距。早年國(guó)內(nèi)的諧波減速器由海外企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)綠的諧波(SH:688017)成為第一家打破海外技術(shù)壟斷的企業(yè),在國(guó)產(chǎn)替代的大背景下,中國(guó)企業(yè)正在加速追趕。

另外,在控制器和傳感器和電池系統(tǒng)方面,國(guó)內(nèi)憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈反而是有一定優(yōu)勢(shì)。(注:對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈的解析,后續(xù)的文章將單獨(dú)介紹)

圖3:人形機(jī)器人核心零部件,資料來源:《中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展:工業(yè)機(jī)器人》,平安證券

再講到軟能力方面。我國(guó)在人工智能技術(shù)方面基本與全球發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一梯隊(duì),特別是在云計(jì)算、圖像識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)領(lǐng)域,跟世界領(lǐng)先水平的差距并不大。但不得不面對(duì)的行業(yè)現(xiàn)狀是,過去較長(zhǎng)時(shí)間,人形機(jī)器人在人機(jī)交互、環(huán)節(jié)感知、自我決策等方面的技術(shù)進(jìn)步還是低于大眾的期望。

現(xiàn)在人機(jī)交互技術(shù)從之前只能接受固定命令和程序,到現(xiàn)在通過大量的深度學(xué)習(xí)和圖像、語音訓(xùn)練,已經(jīng)得到了大幅提升。比如人形機(jī)器人可以較為精準(zhǔn)完成不同場(chǎng)景下的圖像識(shí)別和語音、語義分析。不過,想讓人形機(jī)器人能夠通過深度學(xué)習(xí)解決多種問題,并像人類一樣擁有喜怒哀樂等感情,恐怕還是一時(shí)半刻無法解決的難關(guān)。

接下來要想人形機(jī)器人與人直接打交道,特別是滿足陪護(hù)等需求,勢(shì)必需具備較強(qiáng)的人機(jī)交互能力和感知能力。但是對(duì)于情緒這類東西,人類自己也還沒完全掌控,所以將感知能力搭載到人形機(jī)器人上的嘗試,其實(shí)難度是不小的。

總之,我們不是要制造出一個(gè)聽命行事、只能實(shí)現(xiàn)特定目的的程序性機(jī)器人,而是想要造出能像人一樣思考、可以感知外界的人形機(jī)器人。成熟的硬件只是其中的一部分,強(qiáng)大的AI能力需要不斷迭代和優(yōu)化,顯然是無法一蹴而就。

2、成本限制——造出來又怎么樣?

造出兼具運(yùn)動(dòng)性能和交互能力的人形機(jī)器人只是第一步,我們還得讓人形機(jī)器人的成本降到親民價(jià)。

且不說現(xiàn)在的人形機(jī)器人符不符合大眾的喜好,光是價(jià)格就將絕大多數(shù)消費(fèi)者拒之門外。當(dāng)時(shí)日本本田ASIMO、波士頓動(dòng)力Atlas單臺(tái)成本分別高達(dá)300和190萬美元,就連現(xiàn)在小米的“低配”人形機(jī)器人,成本也高達(dá)六、七十萬。如此高昂的價(jià)格如何能讓人形機(jī)器人走入尋常百姓家?跟一百年前的汽車行業(yè)邏輯一樣,人形機(jī)器人不能只是作為富人的玩具。

另外,雖然市面上部分人形機(jī)器人已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)搬箱子等簡(jiǎn)單重復(fù)的工作,從實(shí)用性角度其實(shí)可以用在物流等行業(yè),但是人形機(jī)器人的高昂售價(jià)難以實(shí)現(xiàn)人工替代價(jià)值。

正是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)與理想的巨大落差,看空者和看多者的口水戰(zhàn)也不斷升級(jí),雙方可謂水火不容。

03、如何看待未來的路?

1、多空方的較量

看好人形機(jī)器人的投資者深信無疑,人形機(jī)器人的商業(yè)化馬上要來了,這可不僅僅是一個(gè)故事,還要顛覆整個(gè)社會(huì)運(yùn)行體系。

其一,互聯(lián)網(wǎng)巨頭、消費(fèi)電子公司、科技企業(yè)不約而同進(jìn)入這個(gè)行業(yè),相信小米也不會(huì)是最后一個(gè)宣布進(jìn)軍人形機(jī)器人的公司。在各大玩家的努力之下,人形機(jī)器人的面世指日可待。

其二,鋼鐵俠馬斯克都進(jìn)場(chǎng)了,說明這事十分有戲。當(dāng)初馬斯克提出的火箭回收和電動(dòng)汽車,同樣乍一聽不可能,結(jié)果現(xiàn)在都實(shí)現(xiàn)了。所以,市場(chǎng)相信馬斯克的人形機(jī)器人也能成功。

第三,現(xiàn)在人形機(jī)器人在聲音識(shí)別和畫面認(rèn)知方面,有高精度傳感器和算法作為支持,在識(shí)別速度和精確度等方面已經(jīng)遠(yuǎn)超過了人類水平。以此類推,將來人形機(jī)器人也可能會(huì)擁有五感。人形機(jī)器人的高度智能化只是時(shí)間早晚問題。

與此同時(shí),看空者也不遑多讓:人形機(jī)器人發(fā)展了數(shù)十年沒有質(zhì)的突破,人類早就登上月球了,下一步還要上火星,人形機(jī)器人的商業(yè)化恐怕還得再等個(gè)三十年。

首先,人形機(jī)器人的硬件技術(shù)尚且不成熟,更別提難度更大的AI技能。波士頓動(dòng)力都已經(jīng)研究了三十余年,其人形機(jī)器人雖然不斷展示很多炫酷技能,為什么不給我們展示生活應(yīng)用場(chǎng)景,顯然都還做不到嘛。更有網(wǎng)友調(diào)侃,人形機(jī)器人沒電了能換5號(hào)南孚電池嗎?

其次,人類有著舉一反三的能力,在一個(gè)領(lǐng)域?qū)W到的東西,可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域。如火如荼的AI雖然已經(jīng)在快速進(jìn)步,但離精密的人腦,還有著全方位的差別,例如自動(dòng)駕駛領(lǐng)域經(jīng)常連個(gè)三輪車都識(shí)別不了,更別說AI功耗目前還很大。

在我們看來,雙方的觀點(diǎn)都不無道理,都是基于部分事實(shí)的線性外推,但實(shí)際上,吵的面紅耳赤沒有意義,還不如多去搬兩塊磚。筆者更想說的是,我們能不能跳出各家的固定思維陷阱呢?

當(dāng)然我們并不是要否定線性思維的意義和作用,而是說,有時(shí)候線性思維就像沉入海底的錨一樣,把你的思維固定在某處,也就是所謂的“錨定效應(yīng)”。在看待人形機(jī)器人的未來趨勢(shì)上,我們需要擺脫錨定效應(yīng)的迷惑。

2、誰會(huì)去重新定義人形機(jī)器人?

首先,我們先來回顧一款劃時(shí)代產(chǎn)品——蘋果手機(jī)。

相信有不少人認(rèn)為喬布斯是創(chuàng)新天才,是他開創(chuàng)了智能機(jī)時(shí)代。實(shí)際上喬布斯的產(chǎn)品并非大家想象的那么“新”。在蘋果手機(jī)發(fā)布之前,當(dāng)時(shí)手機(jī)界霸主諾基亞已推出觸屏手機(jī),黑莓也曾引發(fā)過一波短暫的智能手機(jī)潮。那為什么姍姍來遲的蘋果手機(jī)反倒開創(chuàng)了智能手機(jī)時(shí)代?

在我們看來,喬布斯其實(shí)是頂級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理,他按照自己的理念重新定義了一款手機(jī)。在當(dāng)時(shí),數(shù)碼音樂播放器、觸屏手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等,單拎出來都是成熟產(chǎn)品;多點(diǎn)觸控、虛擬鍵盤、玻璃屏幕等技術(shù),也沒有一項(xiàng)是蘋果原創(chuàng)。但就是腦洞大開的喬布斯將三個(gè)獨(dú)立的設(shè)備和大家想不到去用的技術(shù)精妙地結(jié)合到一部蘋果手機(jī)上面,最終成為大家口口相傳的跨時(shí)代產(chǎn)品。

奧巴馬曾高度評(píng)價(jià)喬布斯,“他改變了我們的生活,重新定義了整個(gè)行業(yè),改變了我們每個(gè)人看世界的方式?!?/p>

試想一下,如果當(dāng)初喬布斯按照做手機(jī)的傳統(tǒng)套路去做蘋果手機(jī),能和諾基亞、三星等巨頭抗衡嗎。實(shí)際上,當(dāng)年的功能機(jī)、智能機(jī)和蘋果手機(jī)根本不是一個(gè)產(chǎn)品。就像我們現(xiàn)在都在討論“軟件定義汽車”。過去近百年,我們一直把汽車當(dāng)成交通工具之一,而今天的智能電動(dòng)車早已經(jīng)不是單純的交通工具,它更像有車輪的智能手機(jī)或者是移動(dòng)的家庭第三空間等等,在不同的場(chǎng)景中,扮演者不同的身份。

十年前,大家覺得電動(dòng)車太貴了,續(xù)航又低,怎么能和歷經(jīng)百年積淀的燃油車比,結(jié)果現(xiàn)在電動(dòng)車進(jìn)入千家萬戶了;當(dāng)年手機(jī)取消按鍵的時(shí)候,大家還擔(dān)心以后怎么打字呢。結(jié)果現(xiàn)在都可以玩上英雄聯(lián)盟了。雖然現(xiàn)在人們對(duì)電動(dòng)車的質(zhì)疑煙消云散了,但是大家習(xí)以為常的以熟悉的歷史演變過程來進(jìn)行類比推理和線性外推的思維模式一直還在。

如果未來只是沿襲著原來的路徑去做人形機(jī)器人,即使有新的行業(yè)巨頭進(jìn)入,筆者更愿意站在看空者這一邊;但是假如不斷有企業(yè)去重新定義人形機(jī)器人,那么讀者倒是認(rèn)為可以謹(jǐn)慎樂觀。

3、借力“東風(fēng)”,拿來再說

回到商業(yè)化層面來,目前人形機(jī)器人還處在從0到1的過程。就像2011年的電動(dòng)車,面臨續(xù)航低、充電慢、壽命短、價(jià)格貴等諸多問題。

伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展,以及圖像識(shí)別、自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)不斷成熟,人形機(jī)器人的發(fā)展有了更好的環(huán)境。其他領(lǐng)域的自動(dòng)駕駛算法、AI人臉識(shí)別、語音識(shí)別、AI芯片、電池系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)都可以運(yùn)用到人形機(jī)器人上面?;蛘呖梢該Q思路,借用魯迅先生的話說,我們要運(yùn)用腦髓,放出眼光,自己來拿!不管三七二十一,拿來!

舉個(gè)例子,2013年波士頓動(dòng)力推出第一代仿人機(jī)器人Atlas時(shí)候,由于鋰電池技術(shù)不夠成熟,還需要電纜進(jìn)行供電,到了2016年的第二代Atlas,就用上了獨(dú)立的鋰電池,脫離了電纜的束縛。與此同時(shí),隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,同等算力下,芯片的功耗得到大幅度降低,意味人形機(jī)器人的工作時(shí)間就加長(zhǎng)了。

其次,更多公司加入帶來的你追我趕、互不相讓的競(jìng)爭(zhēng)氛圍推動(dòng)了技術(shù)的加速發(fā)展,可以實(shí)現(xiàn)雙向反饋循環(huán)。并且假如能有特斯拉、蘋果、騰訊、小米等自帶品牌效益的公司率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,其規(guī)模量產(chǎn)后帶來的降本同樣值得期待。

科技行業(yè)最讓人振奮的是,永遠(yuǎn)有你所不知道的劃時(shí)代產(chǎn)品誕生。至于人形機(jī)器人是最浪美的幻想還是改變?nèi)祟惖漠a(chǎn)品,目前最核心的是看怎么下定義。

*本文系基于公開資料撰寫,僅作為信息交流之用,不構(gòu)成任何投資建議。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。

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人形機(jī)器人的概念由來已久。不管是科幻小說還是電影里,我們時(shí)??梢砸姷饺祟惻c人形機(jī)器人共存、共生的精彩場(chǎng)景。沒有誰不期待科幻電影中的人形機(jī)器人成為現(xiàn)實(shí)。

長(zhǎng)久以來,大家往往聽到人形機(jī)器人的消息就很激動(dòng)。這不,就在6月3日,馬斯克在推特表示將在9月30日的特斯拉AI日上公布人形機(jī)器人“擎天柱”。消息一出,A股多家機(jī)器人概念股持續(xù)走強(qiáng)。

不僅僅是普通投資者亢奮,機(jī)構(gòu)研究人員也激動(dòng),“總算看到拐點(diǎn)了?!币贿吢耦^寫報(bào)告拆解產(chǎn)業(yè)鏈、估算市場(chǎng)規(guī)模,另一邊對(duì)外發(fā)聲,現(xiàn)在是時(shí)候重新認(rèn)識(shí)機(jī)器人了。

特斯拉人形機(jī)器人的熱度還未消退,雷軍也在最近的新品發(fā)布會(huì)上帶來了自家的人形機(jī)器人——“Cyber One”,這一消息直接將國(guó)產(chǎn)人形機(jī)器人推向高潮——連小米也進(jìn)入機(jī)器人領(lǐng)域,看來人形機(jī)器人的時(shí)代馬上要來了。憑借小米的極致性價(jià)比,估計(jì)很快就能在小米商城下單了。

不過現(xiàn)實(shí)情況仍然是骨感的,在過去一二十年間,人形機(jī)器人總是像再過5年就會(huì)到來,結(jié)果是5年復(fù)5年。我們始終沒有見到便宜又智能的人形機(jī)器人。

就連業(yè)內(nèi)大名鼎鼎的波士頓動(dòng)力也難逃多次“改嫁”的命運(yùn),先是被谷歌收購(gòu),到2017年又被轉(zhuǎn)手賣給日本軟銀,最后被韓國(guó)現(xiàn)代收入旗下。一家美國(guó)軍方背景的公司硬是變成了全球跨國(guó)公司。歸根結(jié)底,還是人形機(jī)器人短期沒法商業(yè)化。

現(xiàn)實(shí)與理想的差距是肉眼可見的。所以,看空者也不在少數(shù):小米人形機(jī)器人的小碎步比劉姥姥還慢,跟波士頓動(dòng)力的人形機(jī)器人不像一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物。再說了,別人研究了三十年都沒有成功,這明顯又是舊瓶裝新酒的炒作。一時(shí)間,質(zhì)疑之聲不絕于耳。

話說去年同樣在炒元宇宙概念,有人說元宇宙已經(jīng)來了,也有人說元宇宙是互聯(lián)網(wǎng)終極形態(tài),但事實(shí)上目前連最基本的VR、AR等終端設(shè)備尚且不成熟。從這個(gè)層面講,人形機(jī)器人和元宇宙一樣都還是“無源之水,無本之木”。

伴隨著人形機(jī)器人熱度的高漲,評(píng)論區(qū)都快變成多空方的口水戰(zhàn)場(chǎng),雙方難以達(dá)成一致,爭(zhēng)論不休。不過吵歸吵,每當(dāng)有利好消息出現(xiàn),很多投資者還是忍不住要往里沖,可謂“機(jī)器人虐我千百遍,我待機(jī)器人如初戀”。

本著“知其然,知其所以然”的原則,我們今天以旁觀者的身份來初探人形機(jī)器人的未來如何演繹。

01、為什么各路巨頭看好人形機(jī)器人?

1、人形機(jī)器人的歷史悠久

除了開篇提到的谷歌、軟銀、特斯拉和小米,前段時(shí)間騰訊也對(duì)外發(fā)布機(jī)器人產(chǎn)品——四足機(jī)器人Max。為什么人形機(jī)器人屢屢獲得各路豪杰的關(guān)注呢,難道是新的風(fēng)口來了?

實(shí)際上,人們研究人形機(jī)器人的歷史可謂悠久,過去近百年來,一直不斷有行業(yè)巨頭入局。早在1927年,美國(guó)西屋公司制造了世界上第一臺(tái)人形機(jī)器人“Televox”,雖然還不能走動(dòng),但可抬起接收器接聽電話。后來:

1973年,早稻田大學(xué)推出真人大小機(jī)器人WAROT-1,并為其配置了機(jī)械手、人工視覺和聽力裝置等。

2000年,本田推出能夠跳躍的人形機(jī)器人ASIMO,自由度達(dá)57個(gè),且首次采用純電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

2013年,美國(guó)波士頓動(dòng)力推出新一代人形機(jī)器人Atlas,主打運(yùn)動(dòng)性能。

2014年,軟銀和AR聯(lián)合推出人形機(jī)器人Pepper,并在2015年開始商用化的大膽嘗試。

2019年,國(guó)內(nèi)優(yōu)必選科技發(fā)布第二代人形機(jī)器人Walker,除了36個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及力覺反饋系統(tǒng),還擁有視覺、聽覺、空間知覺等多方位的感知。

2021年,英國(guó)Engineered Arts公司開發(fā)出人形機(jī)器人Ameca,能夠做出眨眼、思考、害羞等與人一樣的逼真表情,成為目前最接近人類面部表情的機(jī)器人。

不過中間頗有遺憾的是,本田和軟銀的人形機(jī)器人因?yàn)闊o法商業(yè)化分別在2018年和2021年停產(chǎn),好在后來又有新的玩家不斷涌入。總之,整個(gè)人形機(jī)器人行業(yè)是歷久彌新,科技在進(jìn)步,同時(shí)人形機(jī)器人的功能越來越多,各項(xiàng)性能不斷優(yōu)化。

圖1:知名人形機(jī)器人產(chǎn)品參數(shù)對(duì)比,資料來源:公司網(wǎng)站,廣發(fā)證券

2、極具號(hào)召力的應(yīng)用前景

如果給你一臺(tái)人形機(jī)器人,你希望它能幫你做什么呢?打掃衛(wèi)生、做飯還是帶娃,想必你更希望它可以24小時(shí)隨叫隨到,且無所不能。也就是說,只要具備相應(yīng)的功能,人形機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景是極其豐富的。

舉個(gè)例子,我國(guó)人口老齡化加劇,未來老人的看護(hù)問題將是我們這代年輕人不得不面對(duì)的一個(gè)難題。如果能讓具備體貼、溫柔特性的人形機(jī)器人來做,是再合適不過了。畢竟人形機(jī)器人永遠(yuǎn)不會(huì)說累了、困了或者病了。

總的來說,理想中的人形機(jī)器人一旦成為現(xiàn)實(shí),不僅在很多行業(yè)可以替代人工,還可以很好的滿足人們情感交流、看護(hù)等家庭需求。毋庸置疑這將是一個(gè)全新的十萬億級(jí)市場(chǎng)。

圖2:部分人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景,資料來源:Statista,東吳證券

02、喧囂之下的真實(shí)現(xiàn)狀

1、技術(shù)仍需突破

人形機(jī)器人的未來是美好而性感的,但回歸到現(xiàn)實(shí),我們不得不面對(duì)骨感的一面。

過去數(shù)十年來,人形機(jī)器人的進(jìn)步更多的是體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)性能方面。你不得不佩服波士頓動(dòng)力人形機(jī)器人的極致運(yùn)動(dòng)控制性能。但是你要讓它跟你一起聊天、逛街,顯然都還做不到。雖然外形的相似度越來越高,但是跟人類的能力比起來,差距可謂云泥之別。

講到我國(guó)的人形機(jī)器人現(xiàn)狀,由于起步相對(duì)較晚,加上相關(guān)技術(shù)封鎖,綜合性能方面自然還有看得到、摸得著的差距。目前波士頓動(dòng)力的人形機(jī)器人已經(jīng)具備后空翻、空中跳躍等跑酷動(dòng)作,而國(guó)內(nèi)的很多人形機(jī)器人還處在學(xué)步期。

跟工業(yè)機(jī)器人不同,人形機(jī)器人可以說是機(jī)器人的最高級(jí)形態(tài),不僅需要極致的運(yùn)動(dòng)能力,更需要優(yōu)異的交互、感知能力。換言之,人形機(jī)器人不是簡(jiǎn)單的將工業(yè)機(jī)器人上面的技術(shù)平移,而是需要軟硬件能力的深度融合和迭代升級(jí)。

先說硬件方面,人形主要包括控制器、電機(jī)、減速器、電池等,目前全行業(yè)的難點(diǎn)在于核心關(guān)節(jié)的電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、材料輕量化等方面。

作為人形機(jī)器人的核心部件之一,伺服電機(jī)主要由海外企業(yè)所主導(dǎo),近三年,安川、松下、三菱等日系廠商占據(jù)國(guó)內(nèi)近50%的市場(chǎng)。雖然中小功率的低端伺服電機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,但是高端伺服電機(jī)還待突破關(guān)鍵技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)走在前面的匯川技術(shù)(SZ:300124)和禾川科技(SH:688320)等廠商正在上攻高端市場(chǎng),促進(jìn)伺服電機(jī)國(guó)產(chǎn)化替代。

第二是減速機(jī),由于國(guó)內(nèi)研發(fā)起步較晚,在轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)精度和穩(wěn)定性等方面與國(guó)外企業(yè)存在差距。早年國(guó)內(nèi)的諧波減速器由海外企業(yè)壟斷,國(guó)內(nèi)綠的諧波(SH:688017)成為第一家打破海外技術(shù)壟斷的企業(yè),在國(guó)產(chǎn)替代的大背景下,中國(guó)企業(yè)正在加速追趕。

另外,在控制器和傳感器和電池系統(tǒng)方面,國(guó)內(nèi)憑借完整的產(chǎn)業(yè)鏈反而是有一定優(yōu)勢(shì)。(注:對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈的解析,后續(xù)的文章將單獨(dú)介紹)

圖3:人形機(jī)器人核心零部件,資料來源:《中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展:工業(yè)機(jī)器人》,平安證券

再講到軟能力方面。我國(guó)在人工智能技術(shù)方面基本與全球發(fā)達(dá)國(guó)家處于同一梯隊(duì),特別是在云計(jì)算、圖像識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)領(lǐng)域,跟世界領(lǐng)先水平的差距并不大。但不得不面對(duì)的行業(yè)現(xiàn)狀是,過去較長(zhǎng)時(shí)間,人形機(jī)器人在人機(jī)交互、環(huán)節(jié)感知、自我決策等方面的技術(shù)進(jìn)步還是低于大眾的期望。

現(xiàn)在人機(jī)交互技術(shù)從之前只能接受固定命令和程序,到現(xiàn)在通過大量的深度學(xué)習(xí)和圖像、語音訓(xùn)練,已經(jīng)得到了大幅提升。比如人形機(jī)器人可以較為精準(zhǔn)完成不同場(chǎng)景下的圖像識(shí)別和語音、語義分析。不過,想讓人形機(jī)器人能夠通過深度學(xué)習(xí)解決多種問題,并像人類一樣擁有喜怒哀樂等感情,恐怕還是一時(shí)半刻無法解決的難關(guān)。

接下來要想人形機(jī)器人與人直接打交道,特別是滿足陪護(hù)等需求,勢(shì)必需具備較強(qiáng)的人機(jī)交互能力和感知能力。但是對(duì)于情緒這類東西,人類自己也還沒完全掌控,所以將感知能力搭載到人形機(jī)器人上的嘗試,其實(shí)難度是不小的。

總之,我們不是要制造出一個(gè)聽命行事、只能實(shí)現(xiàn)特定目的的程序性機(jī)器人,而是想要造出能像人一樣思考、可以感知外界的人形機(jī)器人。成熟的硬件只是其中的一部分,強(qiáng)大的AI能力需要不斷迭代和優(yōu)化,顯然是無法一蹴而就。

2、成本限制——造出來又怎么樣?

造出兼具運(yùn)動(dòng)性能和交互能力的人形機(jī)器人只是第一步,我們還得讓人形機(jī)器人的成本降到親民價(jià)。

且不說現(xiàn)在的人形機(jī)器人符不符合大眾的喜好,光是價(jià)格就將絕大多數(shù)消費(fèi)者拒之門外。當(dāng)時(shí)日本本田ASIMO、波士頓動(dòng)力Atlas單臺(tái)成本分別高達(dá)300和190萬美元,就連現(xiàn)在小米的“低配”人形機(jī)器人,成本也高達(dá)六、七十萬。如此高昂的價(jià)格如何能讓人形機(jī)器人走入尋常百姓家?跟一百年前的汽車行業(yè)邏輯一樣,人形機(jī)器人不能只是作為富人的玩具。

另外,雖然市面上部分人形機(jī)器人已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)搬箱子等簡(jiǎn)單重復(fù)的工作,從實(shí)用性角度其實(shí)可以用在物流等行業(yè),但是人形機(jī)器人的高昂售價(jià)難以實(shí)現(xiàn)人工替代價(jià)值。

正是因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)與理想的巨大落差,看空者和看多者的口水戰(zhàn)也不斷升級(jí),雙方可謂水火不容。

03、如何看待未來的路?

1、多空方的較量

看好人形機(jī)器人的投資者深信無疑,人形機(jī)器人的商業(yè)化馬上要來了,這可不僅僅是一個(gè)故事,還要顛覆整個(gè)社會(huì)運(yùn)行體系。

其一,互聯(lián)網(wǎng)巨頭、消費(fèi)電子公司、科技企業(yè)不約而同進(jìn)入這個(gè)行業(yè),相信小米也不會(huì)是最后一個(gè)宣布進(jìn)軍人形機(jī)器人的公司。在各大玩家的努力之下,人形機(jī)器人的面世指日可待。

其二,鋼鐵俠馬斯克都進(jìn)場(chǎng)了,說明這事十分有戲。當(dāng)初馬斯克提出的火箭回收和電動(dòng)汽車,同樣乍一聽不可能,結(jié)果現(xiàn)在都實(shí)現(xiàn)了。所以,市場(chǎng)相信馬斯克的人形機(jī)器人也能成功。

第三,現(xiàn)在人形機(jī)器人在聲音識(shí)別和畫面認(rèn)知方面,有高精度傳感器和算法作為支持,在識(shí)別速度和精確度等方面已經(jīng)遠(yuǎn)超過了人類水平。以此類推,將來人形機(jī)器人也可能會(huì)擁有五感。人形機(jī)器人的高度智能化只是時(shí)間早晚問題。

與此同時(shí),看空者也不遑多讓:人形機(jī)器人發(fā)展了數(shù)十年沒有質(zhì)的突破,人類早就登上月球了,下一步還要上火星,人形機(jī)器人的商業(yè)化恐怕還得再等個(gè)三十年。

首先,人形機(jī)器人的硬件技術(shù)尚且不成熟,更別提難度更大的AI技能。波士頓動(dòng)力都已經(jīng)研究了三十余年,其人形機(jī)器人雖然不斷展示很多炫酷技能,為什么不給我們展示生活應(yīng)用場(chǎng)景,顯然都還做不到嘛。更有網(wǎng)友調(diào)侃,人形機(jī)器人沒電了能換5號(hào)南孚電池嗎?

其次,人類有著舉一反三的能力,在一個(gè)領(lǐng)域?qū)W到的東西,可以應(yīng)用到其他領(lǐng)域。如火如荼的AI雖然已經(jīng)在快速進(jìn)步,但離精密的人腦,還有著全方位的差別,例如自動(dòng)駕駛領(lǐng)域經(jīng)常連個(gè)三輪車都識(shí)別不了,更別說AI功耗目前還很大。

在我們看來,雙方的觀點(diǎn)都不無道理,都是基于部分事實(shí)的線性外推,但實(shí)際上,吵的面紅耳赤沒有意義,還不如多去搬兩塊磚。筆者更想說的是,我們能不能跳出各家的固定思維陷阱呢?

當(dāng)然我們并不是要否定線性思維的意義和作用,而是說,有時(shí)候線性思維就像沉入海底的錨一樣,把你的思維固定在某處,也就是所謂的“錨定效應(yīng)”。在看待人形機(jī)器人的未來趨勢(shì)上,我們需要擺脫錨定效應(yīng)的迷惑。

2、誰會(huì)去重新定義人形機(jī)器人?

首先,我們先來回顧一款劃時(shí)代產(chǎn)品——蘋果手機(jī)。

相信有不少人認(rèn)為喬布斯是創(chuàng)新天才,是他開創(chuàng)了智能機(jī)時(shí)代。實(shí)際上喬布斯的產(chǎn)品并非大家想象的那么“新”。在蘋果手機(jī)發(fā)布之前,當(dāng)時(shí)手機(jī)界霸主諾基亞已推出觸屏手機(jī),黑莓也曾引發(fā)過一波短暫的智能手機(jī)潮。那為什么姍姍來遲的蘋果手機(jī)反倒開創(chuàng)了智能手機(jī)時(shí)代?

在我們看來,喬布斯其實(shí)是頂級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理,他按照自己的理念重新定義了一款手機(jī)。在當(dāng)時(shí),數(shù)碼音樂播放器、觸屏手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等,單拎出來都是成熟產(chǎn)品;多點(diǎn)觸控、虛擬鍵盤、玻璃屏幕等技術(shù),也沒有一項(xiàng)是蘋果原創(chuàng)。但就是腦洞大開的喬布斯將三個(gè)獨(dú)立的設(shè)備和大家想不到去用的技術(shù)精妙地結(jié)合到一部蘋果手機(jī)上面,最終成為大家口口相傳的跨時(shí)代產(chǎn)品。

奧巴馬曾高度評(píng)價(jià)喬布斯,“他改變了我們的生活,重新定義了整個(gè)行業(yè),改變了我們每個(gè)人看世界的方式?!?/p>

試想一下,如果當(dāng)初喬布斯按照做手機(jī)的傳統(tǒng)套路去做蘋果手機(jī),能和諾基亞、三星等巨頭抗衡嗎。實(shí)際上,當(dāng)年的功能機(jī)、智能機(jī)和蘋果手機(jī)根本不是一個(gè)產(chǎn)品。就像我們現(xiàn)在都在討論“軟件定義汽車”。過去近百年,我們一直把汽車當(dāng)成交通工具之一,而今天的智能電動(dòng)車早已經(jīng)不是單純的交通工具,它更像有車輪的智能手機(jī)或者是移動(dòng)的家庭第三空間等等,在不同的場(chǎng)景中,扮演者不同的身份。

十年前,大家覺得電動(dòng)車太貴了,續(xù)航又低,怎么能和歷經(jīng)百年積淀的燃油車比,結(jié)果現(xiàn)在電動(dòng)車進(jìn)入千家萬戶了;當(dāng)年手機(jī)取消按鍵的時(shí)候,大家還擔(dān)心以后怎么打字呢。結(jié)果現(xiàn)在都可以玩上英雄聯(lián)盟了。雖然現(xiàn)在人們對(duì)電動(dòng)車的質(zhì)疑煙消云散了,但是大家習(xí)以為常的以熟悉的歷史演變過程來進(jìn)行類比推理和線性外推的思維模式一直還在。

如果未來只是沿襲著原來的路徑去做人形機(jī)器人,即使有新的行業(yè)巨頭進(jìn)入,筆者更愿意站在看空者這一邊;但是假如不斷有企業(yè)去重新定義人形機(jī)器人,那么讀者倒是認(rèn)為可以謹(jǐn)慎樂觀。

3、借力“東風(fēng)”,拿來再說

回到商業(yè)化層面來,目前人形機(jī)器人還處在從0到1的過程。就像2011年的電動(dòng)車,面臨續(xù)航低、充電慢、壽命短、價(jià)格貴等諸多問題。

伴隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)發(fā)展,以及圖像識(shí)別、自然語言處理、深度學(xué)習(xí)等智能技術(shù)不斷成熟,人形機(jī)器人的發(fā)展有了更好的環(huán)境。其他領(lǐng)域的自動(dòng)駕駛算法、AI人臉識(shí)別、語音識(shí)別、AI芯片、電池系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)都可以運(yùn)用到人形機(jī)器人上面?;蛘呖梢該Q思路,借用魯迅先生的話說,我們要運(yùn)用腦髓,放出眼光,自己來拿!不管三七二十一,拿來!

舉個(gè)例子,2013年波士頓動(dòng)力推出第一代仿人機(jī)器人Atlas時(shí)候,由于鋰電池技術(shù)不夠成熟,還需要電纜進(jìn)行供電,到了2016年的第二代Atlas,就用上了獨(dú)立的鋰電池,脫離了電纜的束縛。與此同時(shí),隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步,同等算力下,芯片的功耗得到大幅度降低,意味人形機(jī)器人的工作時(shí)間就加長(zhǎng)了。

其次,更多公司加入帶來的你追我趕、互不相讓的競(jìng)爭(zhēng)氛圍推動(dòng)了技術(shù)的加速發(fā)展,可以實(shí)現(xiàn)雙向反饋循環(huán)。并且假如能有特斯拉、蘋果、騰訊、小米等自帶品牌效益的公司率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,其規(guī)模量產(chǎn)后帶來的降本同樣值得期待。

科技行業(yè)最讓人振奮的是,永遠(yuǎn)有你所不知道的劃時(shí)代產(chǎn)品誕生。至于人形機(jī)器人是最浪美的幻想還是改變?nèi)祟惖漠a(chǎn)品,目前最核心的是看怎么下定義。

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