本文來自微信公眾號“天翼智庫”，作者/錢文勝、陳海龍。
隨著多模態(tài)大模型發(fā)展，機器人產(chǎn)業(yè)將進入“具身智能”時代。具身智能使人形機器人成為通用服務機器人，將開創(chuàng)廣闊的市場空間。
特斯拉引領人形機器人產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
特斯拉于2023年12月13日，發(fā)布了全新一代人形機器人Tesla Optimus Gen 2。和前代相比，Optimus Gen 2能夠平穩(wěn)地行走，步行速度比前代快了30%，同時它還能做一個90度左右的蹲下，11個自由度的手可以像人手一樣操作，所有手指都具有觸覺感應，能夠靈巧拿捏雞蛋等易碎物品。
在2021年8月AI Day上，馬斯克官宣特斯拉人形機器人Tesla Bot，還只是幾張PPT概念圖，就連臺上跳舞的亮相環(huán)節(jié)也是由穿著機器人套裝的人完成。到第二年的AI Day 2022大會上，Optimus（擎天柱機器人）成了當天發(fā)布會的主角，無論是搬箱子、給植物澆花、還是在超級工廠里搬磚，Optimus都能干。到了2023年3月，Optimus再次迎來了史詩級進化，其中一個亮點是，Optimus從桌子上拿起了一個機械臂并將其固定到位，另一個Optimus則將其固定在仍在組裝的第三個Optimus身上，執(zhí)行任務敏捷且流暢。僅半年后，在9月份的AI Day上，Optimus不僅能夠根據(jù)顏色對方塊進行分類，還能自信地將雙臂舉在空中，用一條腿上擺出瑜伽姿勢，展露出優(yōu)異的平衡力和協(xié)調(diào)力。現(xiàn)在，Optimus Gen 2在運動和操作能力上已更加接近人類水平。Optimus的遠景目標不僅僅是替代人類完成重復勞動、危險操作等任務，而是要成為一款通用服務機器人，融入到家庭、辦公和商業(yè)等更復雜的場景中。國外還有波士頓動力、Engineered Arts、1X和東京大學等機構利用多模態(tài)大模型賦能，開展通用機器人研發(fā)測試及試用。
國內(nèi)也有多個廠家已開展通用人形機器人研發(fā)展示及預售。達闥通用人形雙足機器人“七仙女”小紫亮相2023世界機器人大會，支持實時接入達闥云端大腦，通過多模態(tài)大模型RobotGPT賦能，具備多模態(tài)融合感知、認知、決策和行為生成能力，以接近人類智慧的能力開展工作。2023年9月26日，傅利葉智能通用人形機器人GR-1開啟預售，已具有較強的運動智能，可搭載通用或專用大模型，大幅提升認知智能，應對各類落地應用場景。國內(nèi)還有小米、華為等公司也在研發(fā)通用人形機器人。
通用人形機器人帶動產(chǎn)業(yè)鏈上游核心零部件快速發(fā)展。核心零部件包括電機、絲杠、伺服器、減速器、編碼器、動力電池、專用芯片、傳感器等；隨著人形機器人功能的增加和性能的提升，對核心零部件提出了更高的要求；目前，國內(nèi)企業(yè)在某些核心技術領域與國際先進水平相比還存在一些差距，參考國內(nèi)企業(yè)在電動汽車產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展路徑可以看出，國內(nèi)企業(yè)在技術研發(fā)成本和制造成本控制方面有明顯優(yōu)勢；在政策扶持、資本市場推動和國內(nèi)巨大市場需求驅動下，隨著研發(fā)投入和生產(chǎn)規(guī)模的不斷增大以及持續(xù)的技術創(chuàng)新，國內(nèi)企業(yè)在人形機器人硬件技術上有望取得重大突破，在全球供應鏈中將逐漸占據(jù)更大的市場份額。
具身智能使人形機器人從專用升級到通用
在大模型之前，人形機器人屬于專用設備，只能應用于某一場景，按照預設指令和規(guī)則執(zhí)行相應動作。隨著大模型的不斷迭代升級，其泛化和涌現(xiàn)能力愈加強大，人形機器人在多模態(tài)大模型加持下，能夠通過“感官”和肢體與物理世界不斷交互，感知、學習和適應周圍環(huán)境，做出行動和完成任務，成為具身智能機器人，其更接近人類自然智能，使人形機器人可應用于眾多場景，成為通用服務機器人。當前，具身智能尚處于初級階段，未來可像人一樣與環(huán)境交互、感知、決策和完成復雜任務。
人形機器人從專用升級到通用，其體系架構也將從終端形態(tài)走向“云網(wǎng)端”形態(tài)，即“云大腦+5G網(wǎng)絡+人形機器人終端”。“云大腦”包括多模態(tài)大模型、機器人元宇宙和機器人應用開發(fā)系統(tǒng)等。機器人元宇宙利用數(shù)字孿生技術構建物理世界實時數(shù)字化、極致真實的仿真環(huán)境，生產(chǎn)出數(shù)字孿生人形機器人工作數(shù)據(jù)，為人形機器人多模態(tài)大模型訓練提供海量數(shù)據(jù)輸入；機器人應用開發(fā)系統(tǒng)提供集成化的應用開發(fā)套件，幫助開發(fā)者實現(xiàn)低代碼甚至零代碼快速開發(fā)人形機器人應用?；?G網(wǎng)絡，利用虛擬骨干網(wǎng)（VBN）、5G網(wǎng)絡切片等核心技術保障人形機器人終端與“云大腦”進行高速、安全、可靠的連接。人形機器人終端包括“小腦”和肢體，布放在服務場所，負責感知和服務，“小腦”與“大腦”高效協(xié)同，實施精細化行為控制，能夠全身協(xié)同靈巧作業(yè)，為客戶提供更智能、更高效的服務。
人形機器人未來應用場景廣泛，市場規(guī)模巨大
隨著大模型不斷迭代升級、傳感器和機器人技術不斷進步，人形機器人的智能化水平和運動能力不斷提升，將達到貼近真人水平；特斯拉入局人形機器人產(chǎn)業(yè)，憑借其電動車強大的軟件技術和供應鏈能力，有望實現(xiàn)人形機器人制造成本明顯下降。
人形機器人應用場景廣泛。客戶服務類場景：例如在酒店，人形機器人可以為顧客辦理入住手續(xù)，回答常見問題，提供導向服務。醫(yī)療保健類場景：例如在醫(yī)院，人形機器人可以給病人分發(fā)藥物，幫助病人行走，監(jiān)測病人基本健康狀況。教育培訓類場景：例如在學校，人形機器人可以協(xié)助教師進行語言教學，增加學生的參與度和興趣。家庭服務類場景：人形機器人可以幫助打掃衛(wèi)生、整理房間、照顧老人。緊急救援類場景：例如在受災區(qū)，人形機器人可以穿過狹窄空間，定位生還者，甚至攜帶必要的藥品或工具。娛樂行業(yè)類場景：例如在主題公園，人形機器人可以與游客互動，為他們提供導覽，甚至表演節(jié)目。還有商品推銷和展示類、軍事用途類、太空探索類等場景。
人形機器人未來市場規(guī)模巨大。2022年馬斯克預計，Optimus人形機器人將于3-5年內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)上市，最終數(shù)量將會達到百萬級，而成本將降至2萬美元左右；如果人形機器人和人的比例在2比1左右，那么人們對機器人的需求量可能是100億至200億個，遠超電動車的數(shù)量。根據(jù)2023年5月GGII發(fā)布的報告預測，預計到2026年全球人形機器人在服務機器人中的滲透率有望達到3.5%，市場規(guī)模超20億美元，到2030年全球市場規(guī)模有望突破200億美元。根據(jù)艾瑞咨詢，2022年中國智能機器人市場規(guī)模為76億元，預計2027年市場規(guī)模將達到536億元，2022-2027年CAGR有望達到47.9%。
人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展也將給電信運營商帶來發(fā)展機會
從人形機器人體系架構可以看出，人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展對電信運營商的5G網(wǎng)絡形成強依賴，對云資源也有明確需求，包括算力、云存儲、云備份以及大數(shù)據(jù)資源等，特別是電信運營商云網(wǎng)融合的技術和運營優(yōu)勢能保障人形機器人終端與“云大腦”進行高速、安全、可靠的連接，更好為客戶服務。電信運營商深耕行業(yè)及領域所積累的渠道資源優(yōu)勢和品牌優(yōu)勢也有望幫助人形機器人落地應用，推動人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
