繼去年8月宣布進(jìn)軍機器人領(lǐng)域后,特斯拉(NASDAQ:TSLA)的首個人形機器人Tesla Bot原型機終于有了亮相的時間表。前不久,特斯拉官方在社交媒體中發(fā)布了一條“造人計劃”視頻,作為公司CEO的埃隆·馬斯克表示,將在今年9月30日的特斯拉AI Day(即人工智能活動日)推出Tesla Bot原型機,以此證明“特斯拉不僅僅是一家汽車公司,而且是一家領(lǐng)先的人工智能公司”。
根據(jù)特斯拉方面及馬斯克的介紹,特斯拉人形機器人被命名為Optimus,與好萊塢電影《變形金剛》中的汽車人領(lǐng)袖(中文名為“擎天柱”)同名。Optimus高1.72米,重量為56.6千克,身體由特殊材料制成,頭部為可顯示信息的屏幕,四肢共由40個電機控制實現(xiàn)平衡和敏捷動作,內(nèi)置了特斯拉FSD(完全自動駕駛)芯片,并共用AI系統(tǒng)。根據(jù)特斯拉的計劃,Optimus最早將于2023年開始生產(chǎn)。
《中國經(jīng)營報》記者注意到,相比虛擬的聊天機器人、單一功能的送餐送物機器人以及各種機械臂,人形機器人似乎在大眾認(rèn)知中具有更高的關(guān)注度與期待值,而眾多影視作品描摹的、具有高度智能水平的機器人角色也往往呈現(xiàn)出類人的形態(tài)。因此,當(dāng)特斯拉入局人形機器人領(lǐng)域,再加上馬斯克向來擁躉眾多,在全球范圍內(nèi)引發(fā)了廣泛的關(guān)注,甚至帶動A股多家機器人公司股價上漲,業(yè)界寄望特斯拉開啟人機交互的新時代。當(dāng)然,也有不少人士對馬斯克的言論持懷疑態(tài)度,認(rèn)為人形機器人需要集成的技術(shù)眾多,AI成熟度尚不足,距離真正落地商用還有較長距離。
特斯拉入局的商業(yè)邏輯
作為一家新能源汽車公司,特斯拉為什么要做人形機器人?針對這一問題,馬斯克在接受采訪時解釋,自己花了不少時間才意識到,為了解決自動駕駛問題,需要解決現(xiàn)實中的人工智能問題。解決FSD的唯一方法是解決現(xiàn)實世界的人工智能和復(fù)雜的視覺問題?!叭绻銥槠嚱鉀Q了AI問題,那汽車就是一個四輪機器人,你可以把它泛化應(yīng)用到雙足機器人上。”
在馬斯克看來,從傳感器和執(zhí)行器的角度來看,制造一個人形機器人是有可能的,目前所缺少的要素有兩點——足夠的智能和擴大的生產(chǎn)規(guī)模,而“這是特斯拉非常擅長的兩件事”,因此特斯拉只需要設(shè)計人形機器人所需要的專用驅(qū)動器和傳感器就可以了。
按照特斯拉的規(guī)劃,今年推出Optimus原型機,明年生產(chǎn)一批有用的成品,第一批產(chǎn)品主要用來填補勞動力缺口,執(zhí)行那些危險、無聊、重復(fù)和人們不愿意做的工作。馬斯克認(rèn)為,兩年后人形機器人的實用性將逐年快速增長,同時成本降低、生產(chǎn)規(guī)模擴大,“這將是一盤比汽車更大的棋”。
上海人工智能研究院技術(shù)總監(jiān)沈灝向本報記者指出,人形機器人是大勢所趨,在眾多應(yīng)用場景中,人們對機器人以類人形態(tài)來替代人抱有非常大的期望,因為人形機器人的類人操作可以解決很多復(fù)雜場景下的實際問題。而特斯拉可能正是看到了這樣的趨勢,選擇了當(dāng)下作為入局的合適窗口期。
根據(jù)中國電子學(xué)會測算,2021年世界服務(wù)機器人銷售額將達(dá)146億美元,年增長率達(dá)到32.2%,而中國是全球最大的供應(yīng)國。目前世界范圍廣泛運用的機器人包括服務(wù)機器人和工業(yè)機器人,而人形機器人是服務(wù)機器人的技術(shù)升級。另據(jù)中國國際發(fā)展知識中心發(fā)布的《全球發(fā)展報告》,預(yù)計2020年至2025年間,全球范圍內(nèi)將有8500萬個工作崗位將被機器替代。
謙詢智能創(chuàng)始合伙人龔斌指出,從應(yīng)用領(lǐng)域來看,人形機器人只要達(dá)到一定的技術(shù)參數(shù),落地的空間是非常大的,人形機器人將會形成剛需。社會老齡化、勞動力短缺等問題作用下,機器人補充勞動力的趨勢日益明顯,從遠(yuǎn)期來看,機器人的市場規(guī)模將會數(shù)十倍于智能汽車,比新能源汽車的想象空間更大。
特斯拉Optimus能做什么?
對于特斯拉Optimus的應(yīng)用前景,馬斯克提到首先是從事生產(chǎn)制造,生產(chǎn)的第一批機器人是為那些危險、無聊、重復(fù)的和人們不愿意做的工作而設(shè)計的。而隨著人形機器人未來實用性不斷增加,最終的愿景在于讓人們在家里使用機器人。
龔斌指出,工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不難理解,特別是汽車產(chǎn)業(yè)鏈,并逐步延伸至整個工業(yè)的勞動替代或補充,其間會涉及二次開發(fā)、二次編程等商業(yè)模式。同時可以暢想下其在人們?nèi)粘I钪械膽?yīng)用,比如現(xiàn)在家庭生活已有洗碗機、掃地機、炒菜機等所謂的“機器人”,但中間仍存在許多人力成本,而且不夠智能,優(yōu)勢不明顯。預(yù)計未來一兩年內(nèi),人形機器人在算法層面可以實現(xiàn)掃地、做飯、洗衣服,以及養(yǎng)貓、遛狗、按摩等,如果再經(jīng)過3~5年的訓(xùn)練時間,人形機器人或許可以照顧老人小孩包括喂奶粉、做護理等行為。
關(guān)于特斯拉Optimus的價格問題,馬斯克透露,初期肯定會很貴,畢竟它是一項新技術(shù)、產(chǎn)量有限,但汽車的復(fù)雜度和成本要比人形機器人高,那么預(yù)計其成本將低于汽車,或者說至少與廉價汽車相當(dāng)?!凹词挂?萬美元起步,幾年內(nèi)也會降到2萬美元或者更低的價格?!?/p>
本報記者了解到,世界上第一臺人形機器人WABOT-1最早出現(xiàn)于1973年的日本早稻田大學(xué),也就是說,人們對人形機器人的探索開發(fā)已經(jīng)將近50年。2000年10月,由日本本田研制的仿人機器人ASIMO問世,直到2022年3月底ASIMO才正式退役,其間幾經(jīng)迭代升級。而最近幾年里,更是涌現(xiàn)出了一些典型的人形機器人代表,比如2016年亮相的、由漢森機器人技術(shù)公司開發(fā)的類人機器人“索菲亞”,次年被沙特阿拉伯授予公民身份,成為歷史上首個獲得公民身份的機器人;2021年底,由英國科技公司Engineered Arts研發(fā)的人形機器人Ameca憑借蘇醒后的表情引發(fā)全網(wǎng)震驚,它能夠做出眨眼、目瞪口呆、思考等與人一樣的逼真表情。除此之外,2021年9月,美國創(chuàng)業(yè)公司Agility Robotics旗下類人機器人Digit已在倉庫中得到應(yīng)用,2022年Digit已獲得了亞馬遜的投資。而國內(nèi)的人形機器人領(lǐng)域已有優(yōu)必選的Walker等出現(xiàn)。
要說在人形機器人領(lǐng)域關(guān)注度最高的“玩家”還要屬波士頓動力公司。公開數(shù)據(jù)顯示,波士頓動力公司起源于美國麻省理工學(xué)院,1992年成立,后于2013年12月被谷歌母公司Alphabet所收購,隨后波士頓動力公司研制出一款電動液壓機器狗Spot。2017年,波士頓動力公司被日本軟銀集團收入囊中;去年6月,現(xiàn)代汽車集團與軟銀集團宣布,前者完成了對波士頓動力公司80%股權(quán)的收購。人形機器人Atlas原型機在2009年就亮相,2013年時已經(jīng)具備在艱苦條件下行走的能力,2017年經(jīng)歷幾次迭代后,Atlas動作更加流暢,并且能夠上臺階、后空翻等,隨后幾年里,Atlas學(xué)會了跑步、體操、翻滾、倒立、跳舞等技能。
總體來看,無論是Atlas,還是其他人形機器人,都還不能算作商業(yè)化的產(chǎn)品,整個人形機器人領(lǐng)域仍處于早期階段。沈灝指出,人形機器人相對而言仍面臨很大的挑戰(zhàn),無論是電池續(xù)航能力、力控能力、多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)控制能力等各方面能力,都需要長期的技術(shù)積累過程,總體技術(shù)難度較大,成本控制方面也需要適應(yīng)市場化需求,所以目前商業(yè)化玩家相對較少,但相信在某個時間節(jié)點,還是會有不少頭部玩家入局。
商業(yè)化仍需較長周期
商業(yè)咨詢公司MIR睿工業(yè)發(fā)文指出,特斯拉Optimus要達(dá)到馬斯克所說的突破至2萬美元左右的成本,難度比較大。目前來看,特斯拉選擇的技術(shù)路線還是會沿著傳統(tǒng)電機驅(qū)動的路線走,電機驅(qū)動發(fā)展的時間比較長,技術(shù)比較成熟,相較于波士頓動力的Atlas人形機使用的液壓驅(qū)動成本更低。據(jù)特斯拉方面公開的信息——機器人身上會裝有40個控制不同功能的電機,按照市面上600元/個(功率較低產(chǎn)品)來計算,僅電機就至少要花費2.4萬元人民幣以上。
“實際上,單價遠(yuǎn)不止600元,這還沒有計算軟件系統(tǒng)和其他各種硬件裝置?!盡IR睿工業(yè)認(rèn)為,細(xì)拆一個仿人機器人身上所需要的基本構(gòu)造,除去一些軟件裝置如全自動駕駛計算機FSD進(jìn)行行為決策與運動控制,Dojo超級計算機進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自動訓(xùn)練之外,硬件自研創(chuàng)新的空間并不大,預(yù)計特斯拉會采取與相關(guān)元器件廠商合作的方式,將之納入自己的供應(yīng)鏈中。
國產(chǎn)移動機器人公司優(yōu)艾智合行業(yè)解決方案總監(jiān)張明迪告訴記者,機器人是一個集成式的產(chǎn)品,牽涉的產(chǎn)業(yè)鏈較長,考驗的是企業(yè)的技術(shù)把握和整合能力。特斯拉的長期愿景要將人形機器人做成家用服務(wù)機器人,需要解決的問題包括行走算法、手眼協(xié)調(diào)、AI芯片、電池、人機交互等方面。其中,特斯拉稱使用汽車同款FSD芯片,但是家用場景相比工業(yè)制造更復(fù)雜,需要更全面的精準(zhǔn)識別。
特斯拉的人形機器人目前在前期階段,具體的技術(shù)參數(shù)及功能還有待9月底揭曉。就相關(guān)問題,記者聯(lián)系采訪特斯拉中國方面,其回應(yīng)稱暫未有更多信息透露。
龔斌指出,一般來說人形機器人具有五個系統(tǒng):一是傳動系統(tǒng),比如諧波和RV減速機;二是伺服系統(tǒng),里面包含伺服電機、編碼器、控制主回路這些零部件;三是動力及熱管理系統(tǒng);四是控制系統(tǒng);五是對環(huán)境的感知系統(tǒng)及語音/視覺多模態(tài)交互系統(tǒng)。從技術(shù)角度來講,單一功能有可能落地并推動家用,復(fù)雜場景的功能成熟度有待考驗,完全從駕駛場景移動到家庭環(huán)境場景,從產(chǎn)品分析上有一定難度,從機械結(jié)構(gòu)上面來講實現(xiàn)難度也不低。特斯拉機器人發(fā)布最主要的意圖可能還是通過不同應(yīng)用場景的導(dǎo)入,實現(xiàn)軟件算力的快速迭代,形成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)效應(yīng)。
安信證券在研報中表示,特斯拉即將推出的人形機器人原型機,有望促使全球服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,帶動人機交互進(jìn)入新時代,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的企業(yè)有望受益于產(chǎn)業(yè)趨勢的演進(jìn)。