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新聞動(dòng)態(tài)

人形機(jī)器人加速,但最先商用的領(lǐng)域怕是工業(yè)制造

發(fā)布日期:2024-04-17分享到:

日前舉行的2024上海全球投資促進(jìn)大會(huì)上,市經(jīng)信委、寶山區(qū)政府聯(lián)手舉辦“智領(lǐng)未來·機(jī)器人及智能制造分享會(huì)”。這款由宇樹科技開發(fā)的國產(chǎn)人形機(jī)器人驚艷亮相。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露,這款名為H1的全尺寸人形機(jī)器人已更新至第三代,達(dá)到3.3m/s,這一速度刷新了世界紀(jì)錄。如今,其靈活的身手不僅能實(shí)現(xiàn)全身協(xié)調(diào)搬運(yùn),應(yīng)用于工廠、物流等行業(yè);更能快速穩(wěn)定上下樓梯,跨越大于、等于16厘米的單個(gè)臺(tái)階。



人形機(jī)器人+工業(yè)制造

人形機(jī)器人的出色性能,讓與會(huì)者看到了其在工業(yè)制造領(lǐng)域的廣闊前景。

如何讓機(jī)器人的手如同人類一樣靈活?深耕工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域多年的大界機(jī)器人企業(yè)發(fā)展部負(fù)責(zé)人高興宇解釋,其期待通過提升軟件端的控制能力,加快解決工業(yè)機(jī)器人硬件方面的柔性不足問題。譬如,以傳統(tǒng)金屬制造企業(yè)為例,針對(duì)鋼筋彎折這一市場(chǎng)需求開發(fā)柔性控制的軟件后,企業(yè)所需產(chǎn)線可能從兩三條縮至一條,大大實(shí)現(xiàn)降本增效。

在他看來,人形機(jī)器人要打開市場(chǎng),首先要克服穩(wěn)定、成本等難題?!叭诵螜C(jī)器人的電機(jī)要穩(wěn)定,維護(hù)成本要低,系統(tǒng)穩(wěn)定性、精度要高?!蔽ㄓ袧M足上述種種條件,人形機(jī)器人才具備了規(guī)?;目赡?。

在生產(chǎn)線“實(shí)訓(xùn)”

多家企業(yè)的人形機(jī)器人量產(chǎn)計(jì)劃接踵而至。

日前,優(yōu)必選董事會(huì)主席兼行政總裁周劍在2023年業(yè)績說明會(huì)上表示,計(jì)劃今年底前實(shí)現(xiàn)Walker S人形機(jī)器人量產(chǎn),于明年進(jìn)行小批量交付。

今年2月,優(yōu)必選人形機(jī)器人Walker S進(jìn)入蔚來第二先進(jìn)制造基地總裝車間進(jìn)行實(shí)地“培訓(xùn)”,實(shí)現(xiàn)全球首例人形機(jī)器人在汽車工廠流水線與人類協(xié)作完成汽車裝配及質(zhì)量檢查作業(yè)。據(jù)了解,Walker S搭載41個(gè)高性能伺服關(guān)節(jié)以及多維力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性、測(cè)距等全方位感知系統(tǒng),擁有全面升級(jí)的視覺定位導(dǎo)航、手眼協(xié)調(diào)操作、步態(tài)控制、多模態(tài)路徑規(guī)劃垂域模型等技術(shù)。機(jī)器人的自主運(yùn)動(dòng)及決策能力大幅提高,可在工廠流水線實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)安全作業(yè)。

優(yōu)必選副總裁、研究院執(zhí)行院長焦繼超在大會(huì)上接受中國證券報(bào)記者采訪時(shí)表示,在Walker S進(jìn)入蔚來工廠“實(shí)訓(xùn)”的過程中,公司團(tuán)隊(duì)根據(jù)產(chǎn)線實(shí)際情況,開展軟硬件的優(yōu)化迭代,以及數(shù)據(jù)采集處理等工作。公司已經(jīng)和數(shù)十家國內(nèi)頭部新能源汽車企業(yè)接觸,推進(jìn)人形機(jī)器人需求對(duì)接。

“實(shí)訓(xùn)是優(yōu)必選在新能源汽車工廠應(yīng)用落地的重要一步,我們?cè)跒槟甑仔∨苛慨a(chǎn)做準(zhǔn)備,進(jìn)而推進(jìn)交付。交付后,會(huì)幫助客戶運(yùn)維一段時(shí)間,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人在實(shí)際產(chǎn)線真正落地?!苯估^超稱。

偉景機(jī)器人CEO董霄劍在大會(huì)期間宣布,公司將在今年推出雙足人形機(jī)器人。具體來看,20248月將推出自主操作機(jī)器人,202412月開始小批量量產(chǎn)?!拔覀儚?qiáng)調(diào)人形機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)自主工作,只在實(shí)驗(yàn)室跑跳,或只會(huì)在眾人面前表演跳舞,這不行,要能幫助人干活。”董霄劍說。

規(guī)?;M(jìn)廠仍需時(shí)日

然而,值得注意的是,雖然進(jìn)入人形機(jī)器人賽道的“玩家”不斷增多,而且人形機(jī)器人已經(jīng)開始進(jìn)廠“打工”,但是在制造業(yè)工廠的商業(yè)化落地和應(yīng)用上,當(dāng)前仍還處于探索驗(yàn)證階段。

據(jù)介紹,優(yōu)必選將工業(yè)版人形機(jī)器人Walk S送入蔚來工廠“實(shí)訓(xùn)”,并不是訂單交付,因此還不屬于正式落地應(yīng)用。而人形機(jī)器人Figure 01在寶馬斯巴坦堡工廠的“打工”生涯將從“少量工作”開始。隨著時(shí)間推移,這些由AI驅(qū)動(dòng)的人形機(jī)器人才會(huì)加入到更多的制造工作,包括箱子搬運(yùn)、拾取和放置任務(wù)、托盤裝載等工作??己似诮Y(jié)束后,未來12-24個(gè)月的時(shí)間,Figure 01集成到寶馬的制造流程中,包括車身車間、鈑金和倉庫等工區(qū)。

這表明,人形機(jī)器人雖然已經(jīng)展現(xiàn)了在制造業(yè)工廠的巨大應(yīng)用空間和潛力,但離規(guī)?;M(jìn)廠還為時(shí)尚早。實(shí)際上,短期內(nèi)人形機(jī)器人大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件還并不成熟。高昂的成本以及技術(shù)上的瓶頸,是當(dāng)前人形機(jī)器人企業(yè)需要著力解決的問題。

目前,人形機(jī)器人的造價(jià)都不菲,這取決于其高昂的硬件成本。有數(shù)據(jù)顯示,波士頓動(dòng)力的Atlas人形機(jī)器人,其預(yù)估成本就超過了20萬美元。而高昂的造價(jià)實(shí)際上也是導(dǎo)致波士頓動(dòng)力商業(yè)化落地緩慢,進(jìn)而公司被屢經(jīng)轉(zhuǎn)賣的主要原因之一。在“遠(yuǎn)征 A1”智元具身智能機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)布會(huì)上,稚暉君曾表示其長遠(yuǎn)目標(biāo)是硬件成本控制在20萬元以內(nèi)。而據(jù)中泰證券研報(bào)數(shù)據(jù),人形機(jī)器人BOM(物料)成本以遠(yuǎn)期20萬元單價(jià)測(cè)算,單臺(tái)人形機(jī)器人的核心零部件總價(jià)值量就達(dá)約10萬元,其中力、視覺等傳感器單機(jī)總價(jià)值量為2.3萬元,滾動(dòng)、滑動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)單機(jī)總價(jià)值量分別為4200-9600元、750-1500元,無框電機(jī)為4.2萬元,滾珠絲杠為2.1萬元。

但即使硬件成本控制在20萬元以內(nèi),以目前能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用來看,人形機(jī)器人也并不具備價(jià)格優(yōu)勢(shì)。以目前制造業(yè)工廠正在越來越多應(yīng)用的協(xié)作機(jī)器人為例,在市場(chǎng)高度“內(nèi)卷”的情況下,如今協(xié)作機(jī)器人的價(jià)格最低已下探至萬元以內(nèi)。協(xié)作機(jī)器人同樣能完成目前人形機(jī)器人在制造業(yè)工廠所能完成的作業(yè)任務(wù),如物品配送與轉(zhuǎn)運(yùn)、物品揀選與分類,拾取與放置、操作機(jī)械、質(zhì)量檢測(cè)等;裝上移動(dòng)底盤,協(xié)作機(jī)器人化身移動(dòng)復(fù)合機(jī)器人,還能滿足更多復(fù)雜應(yīng)用及細(xì)分場(chǎng)景需求。此外,自ChatGPT橫空出世后,包括節(jié)卡、越疆科技等協(xié)作機(jī)器人企業(yè)以及微軟、谷歌、阿里巴巴等科技企業(yè)也在積極探索AI大模型與協(xié)作機(jī)器人的融合應(yīng)用,以實(shí)現(xiàn)更加智能化的應(yīng)用。

技術(shù)上的瓶頸,也是制約人形機(jī)器人在制造工廠批量化應(yīng)用的“攔路虎”。

雙腳站立要比四足行走難得多。雙足人形機(jī)器人需要解決平衡性問題,要能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的步態(tài)控制,具備良好的避障能力。從目前的各形機(jī)器人產(chǎn)品發(fā)布會(huì)或演示視頻可以看出,跑步、跳躍、后空翻、爬坡、爬樓梯、跳舞也是其展示的重點(diǎn),同時(shí)也有部分企業(yè)推出了輪式人形機(jī)器人產(chǎn)品,這表明人形機(jī)器人的平衡性問題正在逐步被攻克。但是,人形機(jī)器人所面臨的技術(shù)瓶頸也不限于此,也還包括運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性、感知、決策智能以及續(xù)航等問題。而且,人形機(jī)器人的安全性標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范等也需要建立和完善,以確保人機(jī)共存環(huán)境下的安全。

此外,人形機(jī)器人在AI大模型融合應(yīng)用以及人機(jī)交互能力上,也仍有提升空間。雖然在Figure AI最新上傳的視頻中,在OpenAI的視覺語言模型(VLM)的多模態(tài)能力賦能之下,Figure 01人形機(jī)器人可以與人類對(duì)話,理解人類的意圖,以及根據(jù)人的自然語言指令執(zhí)行任務(wù),并解釋自己為什么這么做,在智能化方面取得了重大突破,但在人機(jī)交互流暢性和體驗(yàn)上仍有提升空間。而且,人形機(jī)器人需要理解復(fù)雜的人類語言和非語言交流信號(hào),并做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),才能更加勝任制造工廠的場(chǎng)景應(yīng)用。

不過,正所謂“關(guān)關(guān)難過關(guān)關(guān)過,事事難成事事成”。如今,人形機(jī)器人已成為各方競(jìng)逐未來產(chǎn)業(yè)的新賽道,以及“人工智能+”發(fā)展的熱點(diǎn)領(lǐng)域。202311月,工信部出臺(tái)的《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》明確提出要以大模型等人工智能技術(shù)突破為引領(lǐng);構(gòu)建完善人形機(jī)器人制造業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系;聚焦3C、汽車等制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域,提升人形機(jī)器人工具操作與任務(wù)執(zhí)行能力,打造人形機(jī)器人示范產(chǎn)線和工廠,在典型制造場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)深度應(yīng)用。

由于人形機(jī)器人模仿的是人的能力,因此理論上目前制造工人所能執(zhí)行的工作和任務(wù),未來人形機(jī)器人也能勝任。雖然目前人形機(jī)器人規(guī)?;M(jìn)廠還為時(shí)尚早,但是相信在產(chǎn)業(yè)政策支持以及產(chǎn)業(yè)鏈多方共同努力之下,卻也并不會(huì)太遙遠(yuǎn)。

應(yīng)用需求釋放

人形機(jī)器人商業(yè)化有哪些應(yīng)用方向?

目前,業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,人形機(jī)器人最早突破的場(chǎng)景在工業(yè)場(chǎng)景,服務(wù)家庭、服務(wù)業(yè)應(yīng)用等場(chǎng)景,仍然有一段路要走。

優(yōu)必選副總裁、研究院執(zhí)行院長焦繼超表示,相比服務(wù)市場(chǎng)和家庭消費(fèi)市場(chǎng),工業(yè)場(chǎng)景對(duì)成本的敏感度更低,但可控性要求更高,有利于人形機(jī)器人快速應(yīng)用落地,并開展規(guī)模復(fù)制。除了汽車制造領(lǐng)域,3C制造、服裝制造等行業(yè)也需要人形機(jī)器人參與柔性化生產(chǎn)。

焦繼超表示,當(dāng)前,汽車產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化水平整體較高,裝配線上不少流程環(huán)節(jié)已經(jīng)由工業(yè)機(jī)械臂完成,但仍有不少需要人工完成的任務(wù)。例如,總裝線上重要的檢測(cè)環(huán)節(jié),需要人工進(jìn)行辨別。彎腰進(jìn)車內(nèi)檢查安全帶、打開部件等工作對(duì)運(yùn)動(dòng)控制、臨場(chǎng)操作能力要求很高,而非機(jī)械臂能夠勝任,這時(shí)候就需要人形機(jī)器人來做這些工作。另外,人力成本上升,也為人形機(jī)器人“上崗”創(chuàng)造了需求。

據(jù)了解,小米人形機(jī)器人“鐵大”,已經(jīng)開始籌備應(yīng)用到小米自己的智能制造工廠中。小米方面曾對(duì)媒體表示,未來的智能制造體系中,70%的工作由自動(dòng)化設(shè)備來完成;20%應(yīng)當(dāng)由仿真機(jī)器人來完成,核心目的是實(shí)現(xiàn)柔性制造與跨系統(tǒng)的協(xié)同,主要覆蓋度、復(fù)雜度高,柔性場(chǎng)景的需求的場(chǎng)景;剩下的10%需要人來完成。

中國科學(xué)院院士丁漢表示,人形機(jī)器人在更多場(chǎng)景有“重大需求”的可能,更適合低負(fù)載、高柔性、高協(xié)作和多復(fù)雜任務(wù)的場(chǎng)景,除了在搬運(yùn)碼垛、流水線生產(chǎn)等工業(yè)領(lǐng)域有望落地,未來在空間站服務(wù)、保健護(hù)理等方向頗具發(fā)展?jié)摿?。例如,在航空領(lǐng)域,C919已經(jīng)進(jìn)入交付階段,人形機(jī)器人的應(yīng)用,在未來就存在很大空間;航海領(lǐng)域,大型船體的應(yīng)用,人形機(jī)器人也可以突破產(chǎn)能瓶頸;軌道交通領(lǐng)域,人形機(jī)器人也可以解決質(zhì)量不穩(wěn)定、健康風(fēng)險(xiǎn)大、招工難等問題。