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人形机器人百花齐放,新入局者众多,产业化有望提速。

1、特斯拉和英伟达等海外巨头引领人形机器人
(1)特斯拉:“具身智能”先行者,Optimus持续迭代正如苹果公司之于智能手机,特斯拉之于新能源车,人形机器人时代的伟大企业正呱呱落地。海外看,特斯拉人形机器人进展迅速,在两年不到的时间内实现了快速迭代,完成了开发平台建造、Optimus产品亮相以及电机扭矩控制、环境探测与记忆、双手复杂任务等能力的实现。1)2021年8月马斯克首次透露了要造人形机器人(Tesla Bot)的设想:2)2022年10月Optimus人形机器人首次亮相。在Demo演示中,Optimus展示了其搬箱子、浇花、在特斯拉工厂工作的画面;3)2023年5月,Optimus具备了流畅行走和抓取物体的能力;4)2023年9月,Optimus大脑快速进化,实现神经网络完全端到端训练,可以自主对物体进行分类;5)2023年12月,特斯拉发布Optimus Gen-2,在稳定性、灵活性、机动性方面有较大提升。62024年1月16日,Optimus可以实现叠衣服功能,动作控制更加精准。马斯克预计 Optimus将大规模量产至“百万”量级,预计其单台成本或将低于2万美元。6)2024年2月:人形机器人可以实现工厂内的丝滑转弯、灵活行走。
(2)英伟达:内生+外延布局大脑+本体,AI巨头赋能人形机器人产业英伟达:全球第一家市值突破万亿美元的芯片公司、全球第一家由华人创立的万亿美元市值公司、第七
家市值越过1万亿美元的美国公司。
英伟达的机器人布局可以追溯到十年前,2016年8月,在OpenAI成立不到一年之际,英伟达把全球第一台AI超算一-DGX-1捐给了OpenAI。当时的OpenAI还只是一家名不见经传的初创公司,当时的马斯克还是OpenAI的创始人,也是OpenAI最早的支持者。
英伟达在机器人市场的真正布局始于2018年。在这一年英伟达宣布推出包含全新硬件、软件和虚拟世界机器人模拟器的NVIDIAIsaac,同时还推出专为机器人设计的计算机平台JetsonXavier和相关的机器人软件工具包。其后的几年,英伟达从底层芯片到计算平台到训练与验证进行全方位布局。
2024年,英伟达入股FigreA1,FigureAI是一家致力于打造自主通用人形机器人的初创公司,旨在与人类进行交互并执行多种任务,可以自动执行一系列动作,包括行走、搬运、操作物体等,应用场景包括仓库管理、物流配送、医疗保健等领域。
(3) FigureAl:
美国人形机器人初创公司FigureAI于今年2月29日宣布,获得了来自微软、英伟达、OpenAI以及亚马逊创始人贝佐斯等投资人约6.75亿美元的新一轮融资。这是该公司继去年上半年获得首轮7000万美元外部融资之后宣布的最新融资动态,这也使得该公司的估值达到26亿美元左右。Figure AI表示,将利用这笔新的融资资金加速其人形机器人的开发,以投入商业用途。FigureAI已经成为马斯克的人形机器人之外最受投资人关注的AI初创企业之一。英特尔的风险基金以及“木头姐"CathieWood的ArkInvest、 Align Ventures 和现有投资者 Parkway Venture Capital 也参与了 Figure AI 的投资.
FigureAI成立于2022年,该公司已经开发了一款名为Figureo1的通用机器人,其外观和动作与人类相似,目标是能够用来执行替代人类的危险或者无聊的工作,例如在制造、运输和物流、仓储和零售等行业。这些领域被认为是“劳动力短缺最为严重的领域”。
FigureAI表示,将与OpenAI合作,为人形机器人开发下一代人工智能模型,最终目标是让Figreo1能够自主执行“日常任务”。而要实现这一目标,需要开发更强大的人工智能系统。此外,FigureAI将使用微软的Azure云服务进行人工智能基础设施、培训和存储等方面的部署。根据今年2月27号FigureAI发布的一段视频,Figureo1通过绳索连接,用两条腿行走,它的手有五根手指,可以执行类似拿起一个塑料板条箱的任务,然后再走几步,将箱子放在传送带上。今年1月18日,FigureAI曾公布,将把Figureo1送入宝马位于美国南卡罗莱纳州的斯巴坦堡工厂做试点“实习”,主要代替人类工作者从事一些较危险的任务。
2、国产人形机器人也正迎来商业奇点
作为新兴产业的战略领导者和门户看守者,国内人形机器人企业正在茁壮成长,未来或出现苹果、特斯拉这般带动整条产业链一同成长的龙头企业,中国也正迎来国产人形机器人的商业奇点。
(1)优必选:中国“人形机器人第一股”优必选科技成立于2012年3月,总部位于深圳,从伺服舵机研发起步,逐步推出了消费级人形机器人、教育智能编程机器人、商用服务机器人、智能巡检机器人等产品。2023年12月29日,优必选在香港交易所主板挂牌上市,成为中国“人形机器人第一股”。
优必选是国内最早开始研究人形机器人的企业之一,于2016年开始研发人形机器人Walker系列,2018年成功推出第一代大型双足仿人服务机器人Walker,成为中国首家实现人形机器人商业化的企业。
随后,该产品经历了几次重要的技术迭代,在2019年推出第二代Walker,并在春节晚会上进行了表演。2021年推出了WalkerX,该机器人身高130cm,体重63kg,拥有41个高性能伺服关节构成的灵巧四肢,并搭载了多维力觉、多目立体视觉、全向听觉和惯性、测距等全方位的感知系统,行走速度提升到3km/h。拥有复杂地形自适应平稳快速行走、动态足腿控制自平衡抗干扰、自主操作家电、全身柔顺控制、U-SLAM视觉导航、多模态情感交互、智能家居控制6大特性。优必选伺服驱动器技术领先。优必选成功开发了机器人操作系统应用框架(ROSA),是全球少数完成小扭矩到大扭矩(扭矩从0.2N·m到200N·m)伺服驱动器批量生产的公司之
(2)傅利叶智能
傅利叶智能成立于15年,总部位于上海张江机器人谷,是国内康复医疗机器人领域的领军企业,迄今为止已经成功推出了30多个系列产品,并服务于全球2000多家医疗机构。
傅里叶智能早期专注于医疗康复外骨骼机器人,并实现了规模化应用,同时将其在医疗康复机器人取得的商业成果与技术积累转向通用人形机器人。公司在2019年启动通用人形机器人项目,2023年7月发布首款通用双足机器人产品GR-1,并于9月开启预售,商业化进展快速。
GR-1身高165cm,体重55kg,全身自由度54个,采用一体化自研关节模组作为执行器,以及直腿行走方案,模拟人类直膝行走的自然步态,其步速可达5km/b,具备快速行走、敏捷避障、稳健上下坡、抗冲击干扰等功能,预计将应用于在工业、康复、居家、科研等多种应用场景。
(3)智元机器人
智元机器人成立于2023年2月,创始团队包括华为“天才少年”稚晖君、彭志辉等业界资深人士,拥有较强的技术背景和产业资源。创立仅仅半年,智元机器人就于2023年8月发布了人形机器人远征A1,A1身高175cm,体重55kg,全身49+个自由度,步行速度可达7km/h,整机承重8okg,单臂最大负载5kg。膝盖采用反关节设计,膝盖向后弯曲可以拥有更大的空间,以应对更多的任务场景。
A1上搭载的PowerFlow关节电机为自研开发,使用了准直驱关节方案,实现了低齿槽转矩设计,搭配10速比以内的高力矩透明度行星减速器、共扼同轴双编码器、一体液冷循环散热系统以及自研的矢量控制驱动器,峰值扭矩超过350N·M,而重量仅为1.6kg。搭载RGBD相机、激光雷达,IMU以及麦克风阵列。灵巧手指尖集成了基于视觉的指间传感器,可以分辨被操做物体的颜色、形状甚至材质,并且基于算法可以实现近似压力传感器的效果。同时远征A1搭载了TeraFlops的高算力芯片,具备多模态感知、少样本学习、任务闭环等能力。
远征A1预计将于24年实现商业化落地,售价将控制在20万元以内,将首先应用于3C制造,汽车制造等领域,随后逐步走向家庭,协助工人、科研人员和家庭成员完成各种任务。
(4)车企入局机器人
技术可复用,华为、比亚迪、宁德时代、小鹏等纷纷布局,2023年国内车企入局机器人趋势渐显2023年10月24日,小鹏发布了首款人形机器PX5。何小鹏认为:自动驾驶本质上是机器人科学,智能汽车公司最终也会和机器人公司在技术、产品、生态等等方面融合。小鹏现在做的,就是首先将机器人感知、交互系统,同小鹏汽车已经积累的XNGP、XOS拉通,在底层的操作系统、感知能力等实现一定程度的核心技术复用。


