闭眼狂奔后,人形机器人回归现实
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2023高工光伏新型储能大会
光伏锂电氢融合 共赴储能T时代
主办单位:高工储能、高工氢能、高工锂电、高工机器人
协办单位:利元亨
支持单位:光伏盒子
总 冠 名:楚能新能源
专场冠名:欣旺达能源科技、创力新能源、埃斯顿
峰会时间:2023年8月3-4日
峰会地点:苏州·日航酒店
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“现在说能做人形机器人的,不是想要拉升股价,就是想让投资人投钱的。能够沾上人形机器人的边,就有钱进来,这种好事谁不想蹭啊?”
这句话,是目前人形机器人赛道最真实的写照。
今年以来,机器人行业故事题材枯竭,加上下游需求急速收缩,业界迫切需要一个新的风口。而自从去年马斯克公布Optimus的原型机,又在今年5月特斯拉股东大会上演示Optimus的最新进展,并豪言称人形机器人未来需求将达到100亿台,大众对“人形机器人”的热情瞬间被点燃。
此外,英伟达CEO黄仁勋提出的“具身智能”,也即能够与环境交互感知的机器人将人形机器人与上半年红得发紫的AI绑定在一起。人形机器人立刻从利润空间有限的“大玩具”,变成一个充满想象空间的故事,成为机器人赛道上人人谈论的新焦点。
即使目前人形机器人大多还只停留在演示视频中,但无论是资本市场、机器人与零部件企业还是地方政府,人人都围着它起舞。人形机器人的爆火,首先带动的是机器人产业链上游整体股价的大涨,例如专攻核心零部件的步科股份,由于生产人形机器人可能会用到的无框力矩电机,5月大涨39%,6月涨幅近69%,年内累计涨幅约187.7%,股价多次飙出历史新高。南方精工为了蹭人形机器人的热度,甚至宣称“样品已送至美国特斯拉”,为此收到了江苏证监局的警示函。
反复强调自己有“供给人形机器人核心零部件能力”的上游企业躁动不已,这让本体企业当然也不甘落后,用某个核心零部件厂商的话来说,“从其他细分赛道转做人形机器人的企业像雨后春笋一样冒头”。北京、深圳、上海等地方政府也纷纷出台政策,鼓励人形机器人零部件与整机产品的研制与批量落地。
资本市场火热,产业链助威再加上政策利好,人形机器人俨然要来到“产业奇点”以及“iPhone时刻”,“万亿级蓝海市场”,甚至“兆亿级蓝海市场”近在眼前。
真的如此吗?
正如比尔·盖茨在1995年的《未来之路》所言,人们总是高估科技在未来两年发生的变化。高工移动机器人认为,人形机器人离商业化落地还有相当长的一段路要走,如果现在这条赛道被捧得过高,那就意味着,未来将会摔得更狠。
01
走不稳的人形机器人,怎么“起飞”?
想要让“万亿蓝海市场”的愿景成真,而不是隔空炒概念,必须要有能落地的人形机器人产品。同时,这个产品必须具备两种特性:功能性、低成本。
而据高工移动机器人调研,目前人形机器人产品,还远远做不到这两点。
所谓功能性,指的是人形机器人能够在制造业、服务业及其他领域中,成为比人或其他机器人更高效的生产力工具,而不仅仅被看成作为门面摆设或表演用的“大玩具”。从这一点来看,目前人形机器人的功能性还很弱,其根本原因是“运动智能”依然没有达到现实的要求,也就是说,它无法高效地移动以及与物体交互。
以人形机器人的移动能力为例,在这方面站在世界之巅的无疑是传奇的波士顿动力,它推出的Atlas跑酷的视频,让大众甚至认为人形机器人的运动能力已经接近人类。实际上,Atlas在拍摄过程中,接近一半的时间都会失去平衡倒下。Atlas控制负责人Ben Stephens就承认:“大约90秒的连续跳跃、慢跑、转弯、后空翻等动作中的每一个动作都有失败的可能,因此失败的概率加起来是相当高的。”
对此,即使最坚定的从业者也不会否认双足机器人移动能力的技术难度。
逐际动力创始人、南方科技大学教授张巍始终认为人形双足机器人是行业的未来,但他也指出,双足机器人的运动智能远未成熟:“目前满足足式机器人运动的硬件已经有了,但它不能完成你要的(全地形)移动,对于人形双足来说,目前还只能在平地行走,能走不平的都很少,能稳定上下楼梯的就更少。”
作为对比,四足机器人目前的运动能力已经较为成熟,据张巍透露,目前逐际动力的四足机器人能够实现在室外离散地形移动,正在攻克全地形移动能力。
究其原因,还是目前的软件算法的限制,让足式机器人无法实现全地形移动。张巍指出,足式机器人要实现全地形的稳定行走,需要基于感知的运动控制能力(Perceptive Locomotion)。而在这个领域有技术积累的企业非常少,就连学界也是这两年才逐渐开始研究,更不要提从实验室到工程化落地,还有相当长的距离。因此,要让双足机器人稳定地行走,企业还需要在这方面做大量的技术储备与积累。
张巍坦承,双足机器人的运动智能并不是短期突击就能解决的问题,这个赛道现在需要的是时间:“这个储备和积累短时间内,可能不一定能看到明显的效果,但这是个必经的阶段。如果我们要做出一个真正的生产力工具,就必须扎实地做好软件算法这件事。但逐际动力是要做出功能型机器人的,因此基于感知的运动控制从一开始就是必备的能力。”
这还仅仅是移动能力的局限,而人形机器人要有功能性,还需要手部的操作能力与决策智能,目前这些能力的发展,也并不比移动能力更成熟。
此外,业内人士认为最核心的难点,在于将机器人这些能力整合到一起的工作:“比如说运动控制,做单只手的控制还很容易达成,但是你比如说两只手,再加上手臂以后的整体的协调性,它整体的控制算法那就不是像单个手那么简单了。还有脚呢?还有思考决策呢?”
02
成本高企,人形机器人如何量产?
除了功能性存疑以外,人形机器人还面临另一个巨大的挑战:高成本。据市场人士反馈,目前人形机器人产品的售价高达200万,甚至更高。
高成本主要来源于两个方面,核心零部件的高度定制化,以及未知的市场需求。
某国际头部核心零部件企业向高工移动机器人表示,人形机器人的零部件需求对业界的标准产品体系提出了比较大的挑战,因此目前人形机器人的零部件只能依靠定制化,他们现在接到的国内人形机器人零部件需求也基本上都是定制化,成本非常高。这也是为什么,他们认为短期内,人形机器人落地的可能性比较小。
以伺服电机为例,现有的产品无法满足人形机器人关节上面的应用需求,因为人形机器人需要伺服电机同时具备体积小、重量轻、大扭矩与过载能力强的特性,而且每家的技术路线可能还有所不同,零部件厂商还要根据不同机器人企业的需求微调,这就让成本居高不下。
这个问题在特斯拉的Optimus上也得到了印证。近日,在特斯拉二季度财报电话会议上,马斯克提及Optimus机器人产能受限的原因主要是缺乏现成的执行器,因此特斯拉需要自研自制执行器,而这也要仰仗于特斯拉在电动车领域的技术积累。由此可以窥见人形机器人零部件成本高企的一个重要原因。
另一方面,不确定的市场需求,让核心零部件厂商无法下定决心研制并生产适配人形机器人的产品。
某家人形机器人核心零部件厂商向高工移动机器人透露,他们目前的技术积累是能够研制人形机器人的核心零部件标品的,但是人形机器人赛道目前的声量虽大,但市场需求仍然未知,真正在做产品的屈指可数。如果贸然进军零部件的研制,甚至扩产,销量不能保证,投入的成本很可能血本无归。
“关键就是这个东西它不像我们其他产品,有稳定的销量。其他产品的话,我们这么多年已经积累了一些固定客户了,自然就有固定的销量。但人形机器人这个赛道,我们目前看不到有多少量。”
以该厂商所提供的零部件为例子:据悉,该零部件的标准价是50000元,而且人形机器人需要不止一个,要控制成本的话,只能让厂商看到市场上有一定数量的稳定需求,用他的话来说:“一定是量达到了,成本才能降下来,现在市面上就定制化几十上百个,这怎么降成本?”
03
下游落地场景成疑,难以形成商业闭环
科幻巨匠艾萨克·阿西莫夫在其著作《钢穴》曾经提出一个疑问:为什么要制造一个机器人,让它可以像十台机器那样工作?而不是制造十台机器,让一个机器人操作?
这个问题放到今天,则成了人形机器人企业面临的另一大挑战:下游落地场景不清晰。目前已经有各种各样的机器人了,为什么非要造人形呢?以目前人形机器人的能力来看,即使造出来了,也无用武之地。
某家机器人本体企业高管就向高工移动机器人表达了困惑:“现在的AI+机器人还纯粹处于概念与实验室阶段,我们讲机器人仿生都是仿生物的优势,如果长得像人,但却没有人最核心的优势——决策智能的话,那人形机器人的意义在哪呢?”
的确,目前市场上对人形机器人落地场景的想象非常丰富,但这都是建立在有完善运动能力与决策智能的基础上。在目前的舆论中,服务机器人是最可能落地的赛道。这有着两方面的问题。
首先是从功能性的角度出发,人形机器人不见得能够替代当前的服务机器人。目前人形机器人常见的展示、导览、送餐等功能,既不需要足式机器人的全地形移动能力,也不需要灵巧手的运动控制能力,实际上用移动机器人就能取代。与其说是功能性,更多是一种昂贵的“大玩具”,这种市场天花板很矮,空间非常有限,同时复购率也会很低。
其次则是安全问题,一位核心零部件厂商CEO就认为,如果把它用成商用服务机器人的话,在复杂的环境下,要保证它在高效高速运作的同时,还要防止伤害周边的人,这是非常困难的。此外,如果事故发生了,安全责任的划分就成为大问题。
那么如果落地到工业场景呢?这要分两种环境,一种是已经进行自动化改造的工厂或仓库,另一种则是人工为主的工厂或仓库。
在前一种环境运作的话,就会遇到一个问题:既然这个场景已经针对现有的工业机器人与移动机器人进行改造,人形机器人的优势荡然无存:轮式机器人能够移动得更快,已经适配产线后的机械臂能够更有效率,而人形机器人现有的功能不足以让他对机器进行操作。
如果在后一种环境的话,那么人形机器人的移动能力又成了短板,目前双足机器人只能在平地行走,在复杂环境下,无法平稳运动,甚至无法做到上楼梯的动作。
因此,目前人形机器人的功能性不足,让其缺乏清晰的商业化落地场景,许多想象的场景非常美好,但实际上能够落地的场景非常有限。
04
做人形机器人,是难而正确的事
尽管高工移动机器人认为,人形机器人离真正实现商业化落地,短期内落地不现实。但从高工移动机器人所采访的业内人士的回答来看,他们普遍认为“5年左右国产人形机器人产品落地,10年左右大规模量产”是非常有可能的。这主要出于三点因素。
一是从技术角度出发,对于人形机器人,中国与欧美国家的起跑线是一样的,大家都是在同样的环境下摸索试错,而目前越来越多实验室与企业进入到这个领域,整体的研发速度在加快。
二是从产业链角度来看,中国的上游核心零部件比其他国家都要齐全,供应链生态的完善度上全球独步。即使在零件的性能上有差距,如果有足够的需求刺激,国产厂商都能够迎头赶上。而中国的下游场景又非常丰富,能够为人形机器人的落地有足够多的试验空间以及足够广阔的市场。
三则是从目前头部企业的引领作用来看,中国已经有许多大厂在布局人形机器人赛道,这在未来能够引领整条产业链的发展。某位头部机器人厂商负责人透露,其实目前在做人形机器人的,主要不是机器人企业,而是跨界巨头。主要在于机器人企业的实力不够,无法承受人形机器人研发与落地需要的巨量成本。
但一旦这些巨头研发出人形机器人,它就能够带动上游厂商迅速跟进,同时促使核心零部件标准化,人形机器人的研发与落地的成本将会随着规模的上升而迅速下降。
当然这不意味着企业就该等待着技术的成熟,相反,几乎所有业内人士都不约而同地向高工移动机器人表示,现在入局人形机器人是最佳时机:“我不觉得这两年就能搞出一个人形机器人,但是现在不卡好位,提前积累好技术,五年之后市场就没有你的位置了。到时候再赶,怎么来得及?”
今天的人形机器人赛道,既不需要急功近利的资本泡沫,也不需要坐等时机的悲观主义,需要的是静静打磨技术与产品这种“谨慎的乐观主义”。这种企业越多,我们越接近人形机器人的“IPhone时刻”
前文所引的比尔·盖茨名言,其实还有后半句,这或许是今天移动机器人的写照:
“我们总是高估了未来两年的变化,却总是低估了未来十年内的变革。但无论高估低估,我们都不能无所作为。”