文|半導體產業縱橫
今年,人形機器人的前景預期不斷提升。美國《時代周刊》發表了封面文章,匯集并篩選了200項“2024年最佳發明”。其中,人形機器人登上封面,被稱為2024年最偉大發明之一。
有人認為,人形機器人離爆發還早,得解決能源、材料、倫理等難題,不然就是燒錢玩概念。英偉達和特斯拉入局,更多是布局未來,搶占生態主導權。在海外,包括英偉達、Argon Mechatronics、波士頓動力、Apptronik、Figure AI、Unitree、Agility Robotics和特斯拉在內的公司正在重塑下一波智能自動化的可能性。
01、黃仁勛的機器人夢
最近,黃仁勛的是“世界之旅”到達了中國臺灣,他也帶著英偉達的人形機器人計劃落地。
英偉達機器人開發團隊近期在臺啟動首波“選秀”,已有多家工具機業者獲得征求,包括關鍵零組件技術與規格及加入英偉達機器人供應鏈的意愿,甚至傳將不排除在臺設立組裝基地。
英偉達來臺尋求并組織人形機器人供應鏈,包括和大、盟立、盟英、羅升、上銀、直得、所羅門等大廠都是鎖定對象,終端產品瞄準人形機器人、專業型機器人。業內推估,最快明年就會明朗化,相關產品認證也會接續展開,臺美機器人供應鏈可望逐步成型。此外,供應鏈透露,英偉達屬意多家特定指標科技大廠作為組裝伙伴,且部分產品將不排除在臺組裝,換言之,臺灣地區可望繼電動車之后,成為人型機器人生產重鎮。
和大集團董事長沈國榮表示,英偉達與特斯拉不約而同鎖定發展人形機器人,未來商機可期,“和大集團在人形機器人方面絕對不會缺席,盟英近期已接獲不少國際大廠洽詢,預料很快就會初步成果。”
11月底黃仁勛在中國香港科技大學的博士學位授予儀式上,將人形機器人與汽車、無人機并肩列為未來會實現大規模量產的三種機器人。在今年3月份的英偉達GTC大會上,黃仁勛曾與1X Technologies、Agility Robotics、Boston Dynamics、Figure AI、宇樹等9個人形機器人同時登臺,發布英偉達人形機器人通用基礎模型——Project GR00T。
英偉達開發了機器人開發仿真平臺和參考應用程序Isaac Sim和開源的模塊化機器人學習框架Isaac Lab。總的來說,英偉達這一套人形機器人軟件生態,能夠為機器人數據訓練提高效率、降低成本,讓機器人可以不必在復雜的硬件環境中磕磕碰碰,在進入真實環境之前,能夠先在虛擬世界里“練兵”。在今年3月份的英偉達GTC大會上登臺的9家人形機器人,就是這套生態的首批“種子用戶”。在這樣一套仿真機制的配合之下,英偉達發布了具身智能通用大模型——Project GR00T,與迪士尼動畫《銀河護衛隊》中的小樹人格魯特同名,寓意著人形機器人可以如動畫中的格魯特一樣擁有超凡的力量。GROOT使得機器人能夠理解和處理自然語言,并且具備多模態感知能力,即它能夠通過視覺、聽覺等多種感官輸入來進行信息處理。但只做軟件生態,還無法滿足英偉達這樣一家以芯片起家的公司的野心。
機器人或是AI最大載體,Aescape、Cohesive Robotics、Standard Bots等多家機器人公司正在使用 Isaac Sim 對機器人進行部署前的性能仿真和驗證。Rendered.ai、SoftServe和Tata Consultancy Services正在使用Omniverse Replicator和Isaac Sim的合成數據生成功能,來引導驅動各種機器人應用的感知 AI 模型。英偉達提供的底層技術有望助力機器人軟件突破,加快機器人商用化應用前景。當前為人形機器人量產前夕,機器人產業有望迎來集中催化,建議重點關注。
02、特斯拉:愿意一戰
特斯拉稍早剛發表人形機器人“Optimus”,但跟英偉達類似的是由于對關鍵零組件需求強勁,特斯拉也不約而同地瞄準了臺廠供應鏈。
另外,美國電動汽車制造商特斯拉公司近日申請注冊“特斯拉機器人動作模型”商標,注冊類別為健身器材。據企業信息網站天眼查顯示,該商標目前處于實質審查階段。
特斯拉機器人活動模型被描述為“您的迷你自動助手和人形機器人朋友”,是一個 1:10 比例的可收藏和可玩模型,精心設計了 40 多個獨立部件和 20 個關節點,外觀和動作都與第二代人形機器人相似。據該汽車制造商的網站稱,這款模型目前缺貨,售價為 40 美元。該模型寬 5.5 厘米,高 18.2 厘米,重 48 克,具有 40 多個獨立部件和 20 個關節點,包括充電座、帶有機器人模型的網絡錘。
經過幾個月的進化,雖然國內外廠商都在狂卷機器人靈巧手,但僅從自由度來看,Optimus靈巧手依然保持著領先地位
由OpenAI投資的初創企業1X,9月初推出的家庭人形機器人手部具有20個自由度;
Figure 8月發布的第二代人形機器人Figure02,搭載了第四代機械手,擁有16個自由度;
國內智元機器人8月發布的新產品中,靈巧手的自由度達到19個;
傅利葉9月發布通用人形機器人GR-2,靈巧手自由度達到12個。
特斯拉人形機器人新型靈巧手除配置空心杯電機外,還將有望加入微型絲杠、微型諧波等設計,以及優化觸覺傳感器、前臂減重方案等,這些新技術方案的相關標的彈性可能會更大
據《今日美國》報道,特斯拉機器人可動機器人自 11 月發售以來,不到 24 小時就已售罄。目前 eBay 上這款人偶的售價大致在 100 至 300 美元之間。以及特斯拉于2022年9月發布擎天柱原型車,計劃量產后年產量達到10億輛。
特斯拉工廠計劃明年部署超過 1,000 臺甚至數千臺類人機器人。據報道,該公司希望將這些機器人的應用擴展到養老等領域——由于許多國家的人口老齡化,養老功能變得越來越重要。
03、機器人暴漲
花旗全球洞察分析師Rob Garlick和Wenyan Fei分享了他們對未來25年內人形機器人市場發展的深入研究成果。據Rob Garlick介紹,盡管機器人技術并非新生事物,但當前正涌現出眾多新的進展,其中AI的發展尤為關鍵。他指出,人形機器人在家庭服務領域展現出巨大的潛力,如折疊衣物、修剪草坪等家務勞動,以及為老年人提供照護服務等方面,預計將迎來顯著增長。此外,包裹遞送、建筑施工和食品遞送等領域也是人形機器人的重要應用場景。
Wenyan Fei則大膽預測,到2050年,人形機器人的市場規模有望達到7萬億美元之巨。他提到,特斯拉的Optimus是當前正在開發的人形機器人中的一個典型代表,而市場上還有超過50種不同的人形機器人正處于研發階段。盡管家用市場潛力巨大,但分析師認為,人形機器人更有可能首先在工業環境和勞動力中得到廣泛應用。
Rob Garlick強調,人形機器人的投資回報周期可能非常短,且回報豐厚。他估計,部分機器人的投資回收期甚至可能短至36周。然而,他也承認,目前尚不清楚人形機器人將如何替代人類員工以及具體的替代率。同時,對于希望部署該技術的公司來說,提高人形機器人的產量仍面臨巨大的財務挑戰。
另外在11月29日,華為正式入局人形機器人領域,有望明年量產。該消息瞬間引爆市場。華為入局人形機器人,一方面是一個新的科技項目啟動與攻關,另一方面,其實又是各項科技成果的一次系統集成,華為涉足人形機器人產業并不突兀。
國內人形機器人商用量產進度集中在近兩年,成本集中控制在幾十萬元內,工業、生活端均存潛在應用場景,demo 機更側重運動性能、硬件性能的突破。從現有最新產品來看,國內廠商(除小米外)基本都推出了最新的人形機器人 demo 機。從商用化進度來看,目前優必選Walker X、字樹 H1、傅利葉 GR-1 已經開始出售交付,開普勒先行者計劃將于 2024 年下半年進行量產出售,達闥 XR4 預計進入消費者家庭的時間則預計在 2025年。
從遠期售價看,國內廠商預計量產以后整機成本控制在幾十萬元以內,其中字樹預計零售價在幾十萬人民幣以內,智元遠征 A1 希望將成本控制在 20萬元以內,開普勒先行者預估對外售價為 23 萬美元。從應用場景來看,目前國內廠商產品面對工業和消費端場景均存,其中優必選WalkerS、小鵬 PX5、智元遠征 A1、開普勒先行者主要面對工業化場景,優必選 WalkerX小米 Cyber One、達闥 XR4 更多偏生活場景,傅利葉 GR-1 在兩種場景都具備應用機會。
與國內不同,國外量產時間集中在 2025 年及以后,應用場景主要在工業領域,產品進展側重具身智能的流暢度、交互能力。從商業化進度來看,海外量產交付進度整體較不明朗,其中 Digi擬于 2024 年交付第一批,2025 年全面上市出售;特斯拉在 2023Q4 業績交流會表明Optimus 擬于 2025 年批量交付,Atlas 在 2024 年進入汽車工廠之前均作為人形機器人研究平臺存在,商用化進程較慢。
從遠期售價來看,Digit 當前售價為 25萬美元,Optimus 遠期擬在2萬美元以下,擬執行危險、重復無聊的任務。從應用場景來看,國外人形機器人廠商目前主要以工業場景為主,其中 Digit 專注物流行業,Atlas、Optimus 目前在工廠制造場景訓練較多,而 SanctuaryAI 公司的 Phoenix除了工業場景以外,亦在醫療場景有所應用。