新知｜“人形机器人”吹响集结号，它们如何走上“成人”之路
主笔、视频制作：于梅君
人形机器人正在从科幻电影走向现实世界。能跑能跳能“思考”，拿物取物自然灵动……目前，人形机器人成为科技界最炙手可热的赛道之一，“有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品”。什么是人形机器人？好用吗？我国人形机器人发展情况如何？
世界人工智能大会，人形机器人是“最靓的仔”
7月4日至7日，在上海举行的2024世界人工智能大会上，人形机器人是全场“最靓的仔”。特斯拉二代人形机器人“擎天柱”（Optimus）等首次亮相，“见证人形机器人的再进化”。
擎天柱（Optimus），是特斯拉在2021年8月推出的一款智能机器人，集成了特斯拉自主研发的神经网络和先进的计算机视觉技术。其设计初衷是为人类分担危险或枯燥的任务，比如搬运重物、采购杂货等，旨在提升工作效率与生活便利性。
擎天柱一代机器人已展现出强大的功能，配备有2.3kWh电池组，身高约172CM，体重73kg，不仅能耗控制得当，会自然行走，还具备超过200个身体自由度，其仿生手指更是拥有27个自由度，操作极为精细。
“擎天柱”二代人形机器人，在 AI 大模型的加持下，体重减轻约10千克，步行速度提高了30%；手部关节全新升级，活动更自然，手指搭载触觉传感器，能完成抓鸡蛋等精细动作。同时，它还能做多个深蹲动作，平衡感和身体控制力进一步优化。
特斯拉称，预计将于2025年开始限量生产人形机器人，将有超过1000个“擎天柱”在特斯拉工厂帮助人类完成生产任务。特斯拉目标年产10亿台，占据市场10%以上份额，其成本控制在1万美元左右，售价预计2万美元。
除了“擎天柱”，在2024世界人工智能大会上，国内首款全尺寸通用人形机器人开源公版机“青龙”首度公开亮相。
“青龙”身高185cm，体重80kg，拥有高度仿生的躯干和拟人化的运动控制。即使负重40公斤，也能以每秒1米的速度行走。它的手指灵活自如，能准确抓取桌子上随意摆放的面包，再放入篮子里。
“青龙”由人形机器人（上海）有限公司自主研发，全体系对标生物人功能指标，打通了“感知-决策-执行”链路。此后，它将每年发布一个新版本。
在人工智能大会上，达闼科技也首发首展最新一代人形机器人，拥有先进的感知、决策和执行系统，能听懂人类指令并完成具体任务。目前，这些人型机器人不仅能跳舞，还能进养老院当“护工”，做一些量体温、送药等简单的活儿。
机器人真的越来越“像”人了
“人形机器人有望成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品，将深刻变革人类生产生活方式。”此前，工信部发布《人形机器人创新发展指导意见》，开篇即这样写道。
随着技术不断成熟，人形机器人未来有望在多个领域取代人工，展现出巨大的市场潜力。
不久前，特斯拉发布其人形机器人擎天柱（Optimus）在自家工厂“打工”的视频。在此之前，今年2月，国内人形机器人Walker S已经进入新能源汽车工厂，开启了“打工生涯”。在流水线上，它能和人类协作，完成汽车装配及质检作业。
今年4月底，北京人形机器人创新中心，还发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”，它能以6公里/小时的速度稳定奔跑。
毋庸置疑，随着智能化程度越来越高，机器人越来越“像”人了，“它们”正向“他们”快速演变。人形机器人就像汽车行业中的“概念车”，虽然还未量产，但代表着未来。
近期，英伟达创始人黄仁勋表示，AI下一个浪潮将是“具身智能”。而“具身智能”人型机器人，则毫无疑问将成为“新贵”。
所谓“具身智能”，通俗来讲，就是要给人工智能这个聪明的“头脑”，装上一副“身体”。这个“身体”可以是一部手机、一台自动驾驶汽车，而人形机器人则是集各类核心尖端技术于一体的载体，是“具身智能”的代表产品。
那么，人形机器人和传统机器人有什么区别？宇树科技创始人王兴兴介绍，传统机器人基本上是按照人类编写的程序完成特定任务，具有专属性，也就是说，一种机器人只能干一件事。而人形机器人更加智能，能听懂人类指令，识别环境信息，并做出更合理的决策和行动。
比如，中科院自动化研究所设计研发的Q系列人形机器人，当你对它说，“请从桌子上拿起一个淀粉含量最高的蔬菜”，它能准确地从一堆菜中，挑选出土豆放进筐子。
人工智能如此聪明的大脑，为什么偏偏要做成人形？专家解释，现实世界已被打造成适合人类工作和生活的样子，所有工具也是为人类设计的。所以，只有把机器人设计成人的样子、拥有人的运动能力，才能更好地适应环境、驾驭更多工具，从而真正具备通用性。此外，这也涉及心理因素，毕竟人类天然对“人形”更感到亲切。
一个万亿元级产业新赛道呼之欲出
优必选Walker S、宇树H1、达闼XR—4、小鹏PX5、小米CyberOne……这些科技感十足的名字，都是国内企业推出的人形机器人。
业内人士表示，人形机器人正处于从实验室迈向产业化的关键节点，2024年有望成为人形机器人量产元年。
工业制造、商用服务和家庭陪伴，是人形机器人的三大应用场景。智能制造将是首个大规模应用的领域，工业人形机器人三年内有望大规模放量。
不过，家庭和商业场景更复杂的环境和灵活多元的人机交互需求，使得人形机器人大规模商业化尚有不确定性。
宇树科技创始人王兴兴认为，人形机器人的应用场景，可以分短期、中期和长期来看。短期内，主要是工厂里的生产装配；中期，会拓展到家庭、农业、建筑工地等场景；长期来看，可以理解为“多数事都可以由人形机器人来干”。
中国信通院专家介绍，我国人口老龄化问题正逐步显现，长期来看劳动力供给不足，需要人形机器人补充缺口。另一方面，环境恶劣或重复、繁重、危险的工作，都可以由人形机器人来替代。
功能有限、价格昂贵的人形机器人好用吗？看着目前动作缓慢、略显笨拙的人形机器人，不少人心里犯嘀咕。对此，宇树科技创始人王兴兴表示，在ChatGPT出现之前，大家也觉得AI不够智能，这和人形机器人目前的状态有些类似。
王兴兴说，实际上，人形机器人只差一点火候来点燃，就是机器人大模型AI技术突破临界点。快的话3到5年就会有非常明显的进步，慢的话也不会超过10年，“10年后，应该已经天翻地覆了。”
目前，人形机器人开始走进新能源汽车等工业场景生产线，预计明年将带来效益。未来五年，人形机器人或将走进家庭服务等场景。国内外人形机器人企业正在加速赛跑，今年国内头部企业将开启小批量交付，一个万亿元级别产业新赛道呼之欲出。
如果人形机器人广泛应用于生活，价格问题备受关注。马斯克曾表示，特斯拉的人形机器人售价可能低于2万美元。国内多家人形机器人企业也预计，未来市场成熟后，人形机器人售价可能在几万元到几十万元不等。
据《人形机器人产业研究报告》，到2024年，中国人形机器人市场规模将达到约27.6亿元；2029年达到750亿元，位居世界第一；到2035年，有望飙升至3000亿元。这表明人形机器人产业在未来十年内将迎来爆发式增长。
知多一点
机器人的成“人”之路，究竟有多难？
将一个真正的人培养至大学毕业，要花多少钱？由经济学家梁建章牵头、育娲人口发布的《中国生育成本报告2024版》指出，在国内，将一个孩子从0岁养育到大学本科毕业所需的平均成本为68万元。
而仅仅是为6岁的人形机器人WALKER进行4次迭代，“家长”优必选的代价是，近25亿元的投入。如此费钱的根源是，人形机器人需要集“运动健将、智多星、导航助手”三大“完美人设”于一身，即在运动模块、传感模块和人工智能模块，都要驾轻就熟。
其他机器人的“KPI”往往只有一项：工业机器人的能力，取决于 “肌肉个数”，即主要侧重于运动控制技术；扫地机器人的能力，取决于能否成功规避障碍物，把屋子打扫干净，即侧重于导航传感技术。
而人形机器人 “完美人设”背后，需要大把钱去维护：去年6月，天风证券的一份文件显示，目前国内单台人形机器人生产成本在70万-100万元。
如何降本？优必选的预测是，到2030年，人形机器人降本70%-80%，达到2万-3万美元。特斯拉的目标更为激进：3-5年内，降到2万美元。
据优必选透露，目前其产品Walker续航时间在两小时左右。机器人巨大的耗电量，主要来自关节部位。优必选给出的解决方案是：通过优化“机器人直立行走算法、手眼协调算法”等，大幅降低耗电量。
专家认为，人形机器人对制造商的考验，主要在以下三方面：整机集成能力、运动控制算法软件开发能力、AI布局。
AI布局，也就是大脑层面，成为现阶段最大的变数：先前在“大脑”层面，几乎没有什么水花，各家推出的模型，基本只能倒倒水、搬搬快递；而现阶段，ChatGPT来临之后，人形机器人的 “大脑”，终于迎来质变的可能性。
近日，已有开发人员将GPT-4与目标检测网络结合，分析并执行人类指令。
当询问GPT-4，开发人员手中是什么物体时，GPT-4能识别出是可口可乐，然后继续提问可乐的卡路里，GPT-4也能做出回答；GPT-4还能识别出摄像头中的牙刷，并按要求在网上找到牙刷的购买链接。
这也意味着，当ChatGPT强势入局之后，人形机器人的心智或许很快会脱离稚嫩，迈入“成年人”的赛道。
