大模型的快速發(fā)展，正推動(dòng)人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加速。
人形機(jī)器人具有人的形態(tài)和人的功能，被認(rèn)為是具身智能的最佳載體。目前，聚焦垂直領(lǐng)域的工業(yè)機(jī)器人、物流機(jī)器人、掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人等已較為普遍，更具通用性、解決泛化性問(wèn)題的人形機(jī)器人尚在產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段。作為一個(gè)從0到1的全新賽道，業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)普遍認(rèn)為，人形機(jī)器人有望復(fù)制新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的成功。
高盛預(yù)測(cè)，最理想情況下，2035年人形機(jī)器人市場(chǎng)空間有望達(dá)1540億美元。長(zhǎng)期來(lái)看，特斯拉認(rèn)為人形機(jī)器人的需求量遠(yuǎn)超電動(dòng)車(chē)，可能會(huì)達(dá)到100億至200億個(gè)；假設(shè)人形機(jī)器人價(jià)格為10萬(wàn)元/臺(tái)，按十年折舊期計(jì)算，每年新增市場(chǎng)空間超百億元。
大模型提升人形機(jī)器人智能化水平
人形機(jī)器人主要分為大腦智能、小腦智能和肢體三部分，多模態(tài)大模型的快速發(fā)展直接助力于人形機(jī)器人的大腦智能部分，提升人形機(jī)器人的智能化水平。
一方面，作為人形機(jī)器人的大腦智能，大模型解決了機(jī)器人的兩大難題：一是基于“常識(shí)”的語(yǔ)義理解，二是完成復(fù)雜任務(wù)的分解。優(yōu)必選（09880.HK）語(yǔ)音技術(shù)科學(xué)家黃東延日前在璞躍中國(guó)主辦的主題為“邁入機(jī)器人新時(shí)代：具身智能”的“GlobalTechNetwork”活動(dòng)上表示，大模型能夠推動(dòng)人機(jī)交互方式變革，也可以符合人類(lèi)的心智，可以主導(dǎo)上層邏輯推理、決策和長(zhǎng)時(shí)間的規(guī)劃。
另一方面，人形機(jī)器人也在賦予大模型更多的能力。“大模型就是人形機(jī)器人的大腦部分，但是它沒(méi)有與外界物理世界的交互。人形機(jī)器人實(shí)際上是在幫助大模型感知物理世界。”黃東延稱(chēng)。
在大模型技術(shù)的快速發(fā)展下，人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)化也在加快步伐。2023年7月，Google發(fā)布視覺(jué)-語(yǔ)言-動(dòng)作模型RT-2，RT-2通過(guò)海量的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)視覺(jué)語(yǔ)言模型進(jìn)行預(yù)訓(xùn)練，再用少量的機(jī)器人數(shù)據(jù)進(jìn)行微調(diào)，使模型直接可以輸出機(jī)器人的動(dòng)作。特斯拉也打通了其FSD（完全自動(dòng)駕駛）和optimus的底層模塊，實(shí)現(xiàn)了一定程度的算法復(fù)用。
“將來(lái)‘手機(jī)+APP’模式會(huì)變成‘通用機(jī)器人+技能’模式。人形機(jī)器人市場(chǎng)會(huì)遠(yuǎn)大于現(xiàn)有的任何一個(gè)市場(chǎng)，它的規(guī)模會(huì)非常大。”上海理工大學(xué)機(jī)器智能研究院執(zhí)行院長(zhǎng)李清都在上述活動(dòng)上表示。
小腦智能技術(shù)還需攻克難關(guān)
在大模型的快速發(fā)展態(tài)勢(shì)下，大腦智能已然不是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最難翻越的山頭。小腦智能才是。
大腦智能負(fù)責(zé)環(huán)境感知、行為控制、人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和智能決策；小腦智能則為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、姿態(tài)控制、動(dòng)態(tài)平衡等。
“大腦智能很多人在做，肢體搞機(jī)械專(zhuān)業(yè)的很多企業(yè)都能做，但是小腦因?yàn)槌猩蠁⑾率亲铍y的。舉個(gè)例子，比如說(shuō)要學(xué)游泳，這個(gè)事老師教你5分鐘、10分鐘就學(xué)會(huì)了，但是練好游泳需要100天。小腦智能涉及到把人的技能遷移。”李清都表示。
小腦智能的迭代升級(jí)，一方面基于算法優(yōu)化。以智元機(jī)器人為例，在其具身智腦El-Brain架構(gòu)中，把機(jī)器人的思維系統(tǒng)分為云端的超腦、端側(cè)的大腦、小腦，以及腦干層，并已迭代了IQP、CMPC、線性MPC、非線性NMPC等多種運(yùn)控算法。
另一方面是基于數(shù)據(jù)側(cè)的訓(xùn)練。“過(guò)去三四年，一些機(jī)器人產(chǎn)品開(kāi)始在小腦算法、小腦運(yùn)動(dòng)控制上逐步有了泛化性，未來(lái)可以有數(shù)據(jù)的暴力美學(xué)，使得人形機(jī)器人或者通用具身智能形態(tài)能夠在各種邊緣場(chǎng)景下不用再做特別設(shè)計(jì)和部署，只要能在數(shù)據(jù)側(cè)學(xué)到足夠多的corner case（邊緣案例），就能夠非常泛化使用。”中金資本執(zhí)行總經(jīng)理毛琛表示。
此外，國(guó)內(nèi)人形機(jī)器人在肢體即硬件方面也比較薄弱。
上海機(jī)器人產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院主任周梅杰表示，“對(duì)標(biāo)海外，或者對(duì)標(biāo)特斯拉來(lái)講，我們的關(guān)節(jié)、核心零部件、爆發(fā)力或者說(shuō)驅(qū)動(dòng)器還不夠好，硬件上是更大的問(wèn)題，而且是很難解決的問(wèn)題。”
當(dāng)下產(chǎn)業(yè)投資機(jī)會(huì)在哪？
“在產(chǎn)業(yè)優(yōu)先級(jí)上，我們肯定會(huì)堅(jiān)定先布局本體。首先這是系統(tǒng)性工程，團(tuán)隊(duì)要自己想辦法把關(guān)節(jié)、運(yùn)動(dòng)、控制包括客戶(hù)交付這件事情整體做好。有點(diǎn)類(lèi)似于新能源整車(chē)廠，它是有系統(tǒng)工程能力的，既有對(duì)內(nèi)的供應(yīng)鏈能力，也有對(duì)外客戶(hù)體驗(yàn)和交付能力。未來(lái)目標(biāo)肯定它要能走到數(shù)據(jù)飛輪，反哺它越來(lái)越在各種泛化性上越做越好。”毛琛直言。
本體企業(yè)方面，作為中國(guó)機(jī)器人第一股，優(yōu)必選率先實(shí)現(xiàn)了人形機(jī)器人的商業(yè)化；一級(jí)市場(chǎng)火爆的智元機(jī)器人在2023年8月發(fā)布遠(yuǎn)征AI人形機(jī)器人，展示了擰螺絲等技能。
A股公司中，博實(shí)股份（002698.SZ）曾公告與哈爾濱工業(yè)大學(xué)簽訂《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，共同設(shè)立人形機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及原理樣機(jī)產(chǎn)業(yè)化研發(fā)項(xiàng)目，并在未來(lái)共同推進(jìn)相關(guān)技術(shù)成果和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。據(jù)悉，哈工大機(jī)器人技術(shù)儲(chǔ)備雄厚，且在人形機(jī)器人機(jī)構(gòu)和控制等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)方面具有良好的技術(shù)儲(chǔ)備。
“2023年人形機(jī)器人銷(xiāo)售規(guī)模有望達(dá)到8700億元。而人形機(jī)器人中關(guān)節(jié)模組的成本占比超過(guò)70%，它是人形機(jī)器人成本中占比最大的部分，現(xiàn)階段的潛在市場(chǎng)規(guī)模推算已經(jīng)超過(guò)百億美元。”任驅(qū)科技CEO張震在上述活動(dòng)上表示。
具體來(lái)看，關(guān)節(jié)模組包括空心杯電機(jī)、力矩電機(jī)、諧波減速器、行星減速器等。
鳴志電器（603728.SH）是空心杯電機(jī)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)，其通過(guò)合資設(shè)立安浦鳴志自動(dòng)化設(shè)備公司，收購(gòu)美國(guó)AMP及瑞士TMotion兩家國(guó)際知名的業(yè)內(nèi)企業(yè)，整合并形成了全球領(lǐng)先的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制產(chǎn)品研發(fā)、制造平臺(tái)。
諧波減速器體積小，精度高，適用于人形機(jī)器人的線性關(guān)節(jié)等部位。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，綠的諧波（688017.SH）2021年國(guó)內(nèi)市占率為25%。
行星減速器是傳動(dòng)效率最高的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，國(guó)產(chǎn)品牌陣營(yíng)以科峰智能、紐氏達(dá)特、中大力德為主要代表。
執(zhí)行器由電機(jī)、減速器、編碼器、力矩傳感器和軸承等多種零部件共同組成的，是將能量轉(zhuǎn)化為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心部件。拓普集團(tuán)（601689.SH）和三花智控（002050.SZ）作為特斯拉供應(yīng)商，也在拓展機(jī)器人執(zhí)行器業(yè)務(wù)。前者研發(fā)的機(jī)器人直線執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器，已多次向客戶(hù)送樣；后者聚焦機(jī)電執(zhí)行器，正全方面配合客戶(hù)產(chǎn)品研發(fā)、試制、調(diào)整及量產(chǎn)落地。
總體看，人形機(jī)器人是一個(gè)周期長(zhǎng)、潛力大的賽道。“人形（機(jī)器人）是一個(gè)長(zhǎng)跑（賽道），到真正走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)還是會(huì)有一定距離。”毛琛表示，“（當(dāng)前階段）有點(diǎn)像當(dāng)時(shí)在AI算法里，最開(kāi)始泛化性不強(qiáng)的時(shí)候，都用一個(gè)個(gè)小模型解決一個(gè)個(gè)小的專(zhuān)有場(chǎng)景。”
