今年可謂是人形機(jī)器人的“破圈”之年。從蛇年春晚上的“手絹舞”，到北京亦莊的機(jī)器人馬拉松，再到浙江杭州的機(jī)器人格斗賽……人形機(jī)器人的系列活動(dòng)紛至沓來(lái)，相關(guān)話題也頻上熱搜，令人目不暇接。
熱鬧背后，藏著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的密碼。國(guó)際會(huì)計(jì)師事務(wù)所畢馬威發(fā)布報(bào)告稱，過(guò)去五年，中國(guó)在人形機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域申請(qǐng)專利近6000件，成為全球申請(qǐng)量最多的國(guó)家；其產(chǎn)業(yè)融資規(guī)模從2020年的15.8億元升至2024年的72.3億元，年均復(fù)合增長(zhǎng)率為35.6%。
發(fā)展人形機(jī)器人，中國(guó)有哪些優(yōu)勢(shì)？為什么近年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng)？在全球發(fā)展賽道上，中國(guó)處在什么位置？下一步，人形機(jī)器人的發(fā)展是什么樣？記者采訪了相關(guān)專家。
1.中國(guó)優(yōu)勢(shì)何在？
強(qiáng)大供應(yīng)鏈無(wú)可替代
“最大的底氣，來(lái)自我們多年工業(yè)積累形成的高質(zhì)量供應(yīng)鏈?！鼻迦A大學(xué)交叉信息研究院助理教授、星海圖聯(lián)合創(chuàng)始人許華哲告訴記者，這不僅是能不能造出一個(gè)零件的問(wèn)題，而是這些零件能否在規(guī)定時(shí)間內(nèi)協(xié)調(diào)完成、整體交付。
中國(guó)是全球唯一擁有聯(lián)合國(guó)工業(yè)分類中全部41個(gè)大類、207個(gè)中類、666個(gè)小類工業(yè)門(mén)類的國(guó)家。這種“全覆蓋”優(yōu)勢(shì)使中國(guó)能夠快速形成產(chǎn)業(yè)鏈集群，實(shí)現(xiàn)“積木式”組合生產(chǎn)。
“別的地方或許能單獨(dú)造出一個(gè)東西，但很難實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的整合交付。我們有完整的上下游鏈條，這是中國(guó)獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)?！痹S華哲說(shuō)。
一根火柴會(huì)引燃另一根火柴，一個(gè)優(yōu)勢(shì)往往也會(huì)帶來(lái)又一個(gè)優(yōu)勢(shì)。完整的工業(yè)體系，首先意味著使用場(chǎng)景豐富。
“中國(guó)擁有全球最大的應(yīng)用場(chǎng)景?！眱?yōu)必選科技創(chuàng)始人、董事會(huì)主席周劍認(rèn)為，人形機(jī)器人第一個(gè)主賽道是智能制造，比如在工廠中的搬運(yùn)、分揀等，中國(guó)各類制造場(chǎng)景豐富，讓“人形機(jī)器人”可以大顯身手。而這些在真實(shí)場(chǎng)景中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，恰是訓(xùn)練人形機(jī)器人最寶貴的資源。
豐富的場(chǎng)景，帶來(lái)市場(chǎng)的需求。一些高污染、高危險(xiǎn)、高勞動(dòng)強(qiáng)度的工種，對(duì)人形機(jī)器人的需求很大。正如浙江人形機(jī)器人創(chuàng)新中心首席科學(xué)家、浙江大學(xué)求是特聘教授熊蓉所說(shuō)，“一旦有了市場(chǎng)，企業(yè)就有動(dòng)力投入資金和人力去做相關(guān)研發(fā)，這是推動(dòng)我們不斷前進(jìn)的重要力量”。
政策支持與人才儲(chǔ)備，也是中國(guó)的優(yōu)勢(shì)所在。2023年10月，工信部印發(fā)了《人形機(jī)器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)》，為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展指明方向。在政策牽引下，北京、上海、浙江、廣東等地積極因地制宜布局人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展，已形成具有一定引領(lǐng)性和規(guī)模效益的產(chǎn)業(yè)集群。
“目前我國(guó)人形機(jī)器人企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過(guò)400家?！敝袊?guó)信息通信研究院泰爾系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室副主任韓鏑表示，中國(guó)擁有大量人工智能、機(jī)器人、自動(dòng)化領(lǐng)域的工程人才，這對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。
2.人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)為何爆發(fā)？
硬件成本下降，智能能力提升
人形機(jī)器人發(fā)展，依賴“硬件+智能”兩個(gè)維度。產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，源于這兩個(gè)維度上的突破。
“在硬件上，經(jīng)過(guò)多年迭代，我們終于找到了既能量產(chǎn)、質(zhì)量又過(guò)硬、成本又能接受的方案?！痹S華哲給記者講了人形機(jī)器人“老大哥”波士頓動(dòng)力的故事——
過(guò)去，波士頓動(dòng)力選擇用更昂貴的液壓方案來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人，他們認(rèn)為廉價(jià)的電機(jī)做不到。直到后來(lái)看到中國(guó)的機(jī)器人用電機(jī)驅(qū)動(dòng)關(guān)節(jié)也能翻跟頭，他們才意識(shí)到，中國(guó)的電機(jī)已經(jīng)足夠強(qiáng)了。
“這是因?yàn)橹袊?guó)的電機(jī)在能量密度和成本控制方面表現(xiàn)非常好?！痹S華哲說(shuō)，“我們用更安全、更便宜的方式實(shí)現(xiàn)了更好性能?！弊罱K，波士頓動(dòng)力放棄了原來(lái)的液壓方案，也改用了電機(jī)結(jié)構(gòu)。
此外，中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也對(duì)降低機(jī)器人硬件成本大有裨益?！靶履茉窜?chē)和機(jī)器人在技術(shù)組成、供應(yīng)鏈形態(tài)等方面有許多相似之處，如都以電機(jī)為主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以攝像頭、激光雷達(dá)等為主要傳感方式?！表n鏑介紹說(shuō)，許多傳感器供應(yīng)商已經(jīng)積累了高性能、低成本的解決方案，直接遷移到機(jī)器人身上很方便。
“在核心零部件上，我們幾乎都可以用更低的成本，做出相當(dāng)甚至更好的性能?！痹S華哲說(shuō)。
另一個(gè)維度，是智能能力的突破?！斑^(guò)去做機(jī)器人控制，要建模、寫(xiě)代碼，非常費(fèi)力，而且很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜姿態(tài)的動(dòng)態(tài)平衡。但現(xiàn)在大模型走通后，強(qiáng)化學(xué)習(xí)所需的訓(xùn)練算力成本急劇下降?！鄙钲谑腥斯ぶ悄芘c機(jī)器人研究院常務(wù)副院長(zhǎng)丁寧告訴記者，如今可以構(gòu)建一個(gè)仿真環(huán)境，扔進(jìn)去“100萬(wàn)臺(tái)虛擬機(jī)器人”，通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)、懲罰機(jī)制，自主演化出最佳運(yùn)動(dòng)策略。這些策略還可以通過(guò)大模型轉(zhuǎn)化為代碼，實(shí)現(xiàn)從仿真到真實(shí)機(jī)器的遷移。
“以前這一套訓(xùn)練成本極高，現(xiàn)在一兩千萬(wàn)就可以支撐一個(gè)中小企業(yè)完成從零到一的開(kāi)發(fā)。”丁寧說(shuō)，基于人工智能的強(qiáng)化學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)等開(kāi)發(fā)方式，讓人形機(jī)器人的研發(fā)迭代速度顯著提升，有效推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
3.中國(guó)處于什么位置？
處于第一梯隊(duì)，硬件實(shí)力較強(qiáng)
今年初，摩根士丹利發(fā)布一份報(bào)告稱，人形機(jī)器人“大腦”研發(fā)主要集中在北美地區(qū)，而“身體”部分則是中國(guó)企業(yè)的強(qiáng)項(xiàng)。
據(jù)周劍介紹，哪怕是國(guó)際最知名的機(jī)器人公司，其80%以上的零部件合作方都在中國(guó)，其中不少是生產(chǎn)機(jī)器人的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)此，丁寧表示，“在硬件和控制，也就是‘肢體’和‘小腦’這兩塊，中國(guó)可以說(shuō)已經(jīng)具備了不小的優(yōu)勢(shì)?！?/span>
當(dāng)然，中國(guó)也存在一些短板，主要集中在智能計(jì)算與高精度部件領(lǐng)域?！澳壳皣?guó)產(chǎn)芯片在算力和輕量化方面與英偉達(dá)仍存在差距；部分高性能傳感器、直線關(guān)節(jié)所需的滾珠絲杠、軸承等精密部件，在精度和壽命上也仍需追趕。”熊蓉說(shuō)。
目前，全球人形機(jī)器人的共同短板，還是智能移動(dòng)操作能力。也就是說(shuō)，機(jī)器人能不能像人類一樣，雙手協(xié)調(diào)地使用工具完成復(fù)雜任務(wù)。
“比如機(jī)器人洗衣服，就算動(dòng)作再靈活，可能也不如一臺(tái)200塊的洗衣機(jī)高效。如果不能脫離預(yù)設(shè)程序，做不到智能適應(yīng)場(chǎng)景，那它很難進(jìn)入實(shí)用階段。”丁寧說(shuō)，“所以本質(zhì)上，人形機(jī)器人真正的門(mén)檻是智能水平，也就是它的‘大腦’。”
多位專家表示，智能水平提升慢，與難以獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)有關(guān)。
“數(shù)據(jù)基本上可以分為真實(shí)數(shù)據(jù)和仿真合成數(shù)據(jù)兩大類。真實(shí)數(shù)據(jù)質(zhì)量高但數(shù)量少、成本高，仿真數(shù)據(jù)量大但質(zhì)量不足?！北本┐髮W(xué)助理教授、銀河通用創(chuàng)始人王鶴告訴記者，高質(zhì)量真實(shí)數(shù)據(jù)缺失，已成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。“我常舉這樣一個(gè)例子，‘你只看別人游泳，能學(xué)得會(huì)游泳嗎？’”
“數(shù)據(jù)對(duì)于人工智能的意義，就像石油之于工業(yè)。數(shù)據(jù)問(wèn)題解決，算法和模型才有可能真正進(jìn)化?！痹S華哲說(shuō)，當(dāng)前很多機(jī)構(gòu)正在努力，比如提升遙操作（人類操作機(jī)器人收集數(shù)據(jù)）效率、優(yōu)化仿真質(zhì)量、建立高質(zhì)量標(biāo)注系統(tǒng)等。“未來(lái)誰(shuí)能在數(shù)據(jù)質(zhì)量與規(guī)模上實(shí)現(xiàn)突破，誰(shuí)就有可能在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中形成決定性優(yōu)勢(shì)?！?/span>
4.未來(lái)發(fā)展什么樣？
從工廠走向萬(wàn)家，腳踏實(shí)地最重要
“幫助人類完成重復(fù)、簡(jiǎn)單、枯燥的勞動(dòng)，才是人形機(jī)器人的正確發(fā)展路徑?！睂?duì)于人形機(jī)器人的應(yīng)用順序，周劍認(rèn)為是先在工業(yè)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，然后是商業(yè)場(chǎng)景，最后才是家庭場(chǎng)景。
對(duì)于機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?；瘧?yīng)用，業(yè)界一般認(rèn)為是2年-3年，而進(jìn)入家庭場(chǎng)景，則需要更長(zhǎng)時(shí)間。
做家務(wù)這類場(chǎng)景，看似簡(jiǎn)單，其實(shí)更難，因?yàn)樾枰鼜?qiáng)的任務(wù)理解能力。丁寧舉了一個(gè)例子：如果機(jī)器人在倒咖啡時(shí)能自發(fā)“抖一下手”，是因?yàn)樗鶕?jù)自己的經(jīng)驗(yàn)理解知道這樣能讓殘液流出，而不是人后臺(tái)教給它這個(gè)動(dòng)作——這才叫具備真正的任務(wù)理解能力。目前，無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，這個(gè)能力都還沒(méi)有突破。
熊蓉還提到了成本問(wèn)題?！皺C(jī)器人的價(jià)格也需要合理，不能是只‘展示’不‘實(shí)用’的科技玩具?！毙苋卣f(shuō)，“只有當(dāng)機(jī)器人既‘能干活’，又‘買(mǎi)得起’，它才能真正進(jìn)入家庭場(chǎng)景?！?/span>
王鶴認(rèn)為，關(guān)鍵是先讓機(jī)器人產(chǎn)生生產(chǎn)力價(jià)值?！氨热缱ト?、放置、移動(dòng)，這幾個(gè)能力看似很簡(jiǎn)單，但工廠、超市、零售環(huán)境里不就是拿、放、走的組合嗎？”目前，銀河通用的機(jī)器人已進(jìn)駐無(wú)人藥房，在收到訂單后揀貨、送貨、打包并交給快遞小哥。
“我希望先讓一部分人、在一部分場(chǎng)景中看到它的價(jià)值，比如在超市、飯店、醫(yī)院等地方真正‘干起來(lái)’。當(dāng)人們開(kāi)始接受并習(xí)慣它的存在，未來(lái)就不遠(yuǎn)了。”許華哲說(shuō)。
“我呼吁產(chǎn)業(yè)中每一個(gè)人十年如一日、腳踏實(shí)地去做技術(shù)研發(fā)和工程落地化的事情?！敝軇φf(shuō)，“如果能夠堅(jiān)持正確的方向，中國(guó)企業(yè)肯定能在全球人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)大潮中擁有自己的一席之地?！?/span>
（袁雪騏參與采寫(xiě)）
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