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人形機(jī)器人是否只是「資本的噱頭」？ 具身智能的發(fā)展方向是人形機(jī)器人還是其他形態(tài)？
21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者鄧浩上海報(bào)道
人形機(jī)器人正在進(jìn)入業(yè)務(wù)加速開拓期。
不久前，智元、宇樹拿下中國(guó)移動(dòng)旗下公司1.2億元人形機(jī)器人采購(gòu)訂單，數(shù)日后，優(yōu)必選也中標(biāo)超9千萬(wàn)元機(jī)器人大單，刷新紀(jì)錄。
另一方面，行業(yè)風(fēng)向標(biāo)特斯拉的擎天柱被傳項(xiàng)目暫停。此前某特斯拉人士曾對(duì)記者表示，“應(yīng)該是生產(chǎn)端還需要做一些調(diào)整。”
雖然人形機(jī)器人技術(shù)尚未收斂，但工業(yè)場(chǎng)景成為當(dāng)下業(yè)內(nèi)公司不約而同的共識(shí)。眾多公司紛紛推出相應(yīng)的產(chǎn)品，進(jìn)入工廠實(shí)訓(xùn)。
開普勒機(jī)器人是較早布局工廠的業(yè)內(nèi)玩家。公司4月曾發(fā)布人形機(jī)器人K2“大黃蜂”在上汽通用汽車工廠中的實(shí)訓(xùn)視頻，展示了頗為絲滑的上崗質(zhì)檢、巡航、搬運(yùn)等工作表現(xiàn)。
為何工廠能吸引諸多企業(yè)爭(zhēng)相落子？當(dāng)前人形機(jī)器人真的可以替代藍(lán)領(lǐng)工人嗎？技術(shù)演進(jìn)到什么程度？穿過當(dāng)前的資本市場(chǎng)熱浪，人形機(jī)器人大規(guī)模落地還需要克服哪些難點(diǎn)？
為此，近日21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道前往開普勒機(jī)器人上海總部，獨(dú)家專訪了公司CEO胡德波，深入調(diào)研了當(dāng)前人形機(jī)器人技術(shù)、業(yè)務(wù)的進(jìn)展和痛點(diǎn)，以及工業(yè)場(chǎng)景下機(jī)器人布局的經(jīng)濟(jì)性和演進(jìn)路徑等問題。
《21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道》（下稱《21世紀(jì)》）：公司目前的業(yè)務(wù)進(jìn)展情況如何？
胡德波：目前正在啟動(dòng)小批量量產(chǎn)，進(jìn)行早期客戶訂單的交付。預(yù)計(jì)今年銷量100臺(tái)，明年目標(biāo)1000臺(tái)，后年1萬(wàn)臺(tái)，大概每年10倍的增速?，F(xiàn)在下游行業(yè)的需求量其實(shí)非常大，因此這個(gè)目標(biāo)并不算特別激進(jìn)。更多還是取決于人形機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)展，如能穩(wěn)定完成一些基本的任務(wù)，后期上量不會(huì)是大問題。從下游客戶來(lái)講，今年規(guī)劃的100臺(tái)，會(huì)有一部分是工業(yè)場(chǎng)景的落地測(cè)試項(xiàng)目，一部分進(jìn)入到科研，另外一部分是數(shù)據(jù)采集場(chǎng)、展廳等。明年之后，工業(yè)場(chǎng)景占比會(huì)越來(lái)越大。
《21世紀(jì)》：為何堅(jiān)定選擇工廠場(chǎng)景？
胡德波：我們主要的戰(zhàn)略方向就是瞄準(zhǔn)工業(yè)場(chǎng)景的落地。因?yàn)榫腿诵螜C(jī)器人來(lái)說，工業(yè)非常適合作為早期階段去切入。
首先，其場(chǎng)景比較結(jié)構(gòu)化，而且很多都是封閉空間，對(duì)于泛化性的要求也沒有那么高。比如家庭場(chǎng)景對(duì)泛化性和安全性的要求極高，現(xiàn)階段落地更加困難。
其次，工業(yè)場(chǎng)景的投資回報(bào)是非常清晰的，簡(jiǎn)單來(lái)說，可以算得過來(lái)賬。
最后，現(xiàn)在人形機(jī)器人的演進(jìn)，比較缺數(shù)據(jù)，因此，進(jìn)入工業(yè)場(chǎng)景實(shí)際部署之后，可以和物理空間產(chǎn)生更多的交互，可以采集回來(lái)很多真機(jī)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)飛輪能夠轉(zhuǎn)起來(lái)。
工業(yè)場(chǎng)景的具身智能，其實(shí)類似于L2級(jí)智能輔助駕駛，相對(duì)比較可控，要求的數(shù)據(jù)量也不用非常多。
《21世紀(jì)》：人形機(jī)器人可以在工廠干什么工作？與現(xiàn)有工廠的設(shè)備又如何協(xié)調(diào)？
胡德波：目前工廠環(huán)境已經(jīng)部署了相當(dāng)多的自動(dòng)化設(shè)備，但仍然有不少工位需要工人靈活操作，比如整車工廠的總裝車間仍然大量使用工人，即便在工業(yè)機(jī)器人用量很大的沖壓車間等，也存在用人的工位。比如，沖壓件到焊接臺(tái)的上下料，當(dāng)前是由工人手動(dòng)將沖壓件上料到焊接臺(tái)上，再由工業(yè)焊接機(jī)器人將多個(gè)沖壓件焊接到一起，之后由工人手動(dòng)將其拿下來(lái)放到料架上，如果用傳統(tǒng)自動(dòng)化手段去改造，成本會(huì)極其高。我們現(xiàn)在就在訓(xùn)練人形機(jī)器人負(fù)責(zé)這個(gè)工位的工作，進(jìn)行沖壓件的上下料。
實(shí)際上，在工業(yè)場(chǎng)景中，類似的工位有很多，散落在各處。而且對(duì)工人也并不友好，比如經(jīng)常需要拿取重物、彎腰、舉升等，容易造成工傷。
未來(lái)比較理想的狀態(tài)是，人形機(jī)器人能夠一機(jī)多能，跨工位進(jìn)行調(diào)度工作，這樣投資回報(bào)率會(huì)更高。
《21世紀(jì)》：對(duì)于工業(yè)場(chǎng)景的人形機(jī)器人，如何計(jì)算經(jīng)濟(jì)性？
胡德波：假設(shè)一個(gè)人形機(jī)器人一天可以工作2個(gè)班次，一個(gè)班次可以替代單個(gè)工人70%~80%的勞動(dòng)效率，那么這個(gè)人形機(jī)器人就相當(dāng)于干了1.5個(gè)人的活。以長(zhǎng)三角的普遍的用工成本來(lái)測(cè)算，一年的綜合用工成本在10萬(wàn)元左右，這意味著單個(gè)人形機(jī)器人的勞動(dòng)價(jià)值可以達(dá)到15萬(wàn)元/年。
我們的人形機(jī)器人遠(yuǎn)期目標(biāo)是做到2萬(wàn)美元/臺(tái)，讓客戶能夠在1~2年能夠收回成本，這對(duì)于不少工業(yè)客戶是可以接受的。目前如果部署在車廠的話，客戶支出的人工成本更高，如果批量部署成本在3萬(wàn)美元/臺(tái)，投資回報(bào)也可以達(dá)標(biāo)，我們已經(jīng)比較接近這個(gè)成本水平了。
《21世紀(jì)》：相較于業(yè)內(nèi)普遍50萬(wàn)以上的單臺(tái)售價(jià)，開普勒的機(jī)器人為何可以做到這個(gè)價(jià)格？
胡德波：之所以能夠把價(jià)格做到這么低，首先是因?yàn)槲覀冞M(jìn)行了大量的自研，同時(shí)也得益于我們團(tuán)隊(duì)強(qiáng)大的工程化和量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，以及優(yōu)秀的供應(yīng)鏈資源。我們自研了比如直線關(guān)節(jié)、旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、靈巧手等高價(jià)值模組，由于早期供應(yīng)鏈的不成熟，我們甚至自研了行星滾柱絲杠、電機(jī)、編碼器、控制板等核心零部件，當(dāng)前整機(jī)自研比率在80%以上。
此外，我們也與一些上市公司的戰(zhàn)略合作伙伴進(jìn)行聯(lián)合研發(fā)諸如驅(qū)動(dòng)、傳感器等核心零部件，打造“硬件夢(mèng)之隊(duì)”，從而提高了我們硬件的整體水準(zhǔn)和性價(jià)比。我們作為一家機(jī)器人鏈主型企業(yè)，對(duì)客戶需求和場(chǎng)景有深入的理解，從需求出發(fā)定義和設(shè)計(jì)人形機(jī)器人的整體架構(gòu)，進(jìn)而研發(fā)機(jī)器人關(guān)節(jié)等核心組件，確保本體系統(tǒng)具有強(qiáng)勁的干活能力，再開發(fā)小腦和端側(cè)AI模型等全棧軟件，以滿足場(chǎng)景需求。與我們合作的這些零部件公司，在自己的領(lǐng)域深耕了幾十年，技術(shù)水平非常高，但需要補(bǔ)全對(duì)場(chǎng)景和機(jī)器人本體需求的洞察，以規(guī)劃在人形機(jī)器人上往哪些方向去優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)，因此雙方都有很強(qiáng)的合作意向。
《21世紀(jì)》：此前北京亦莊機(jī)器人半馬比賽，暴露出人形機(jī)器人現(xiàn)在還存在不少問題，比如穩(wěn)定性和續(xù)航。開普勒的機(jī)器人為何可以做到“充電一小時(shí)，工作八小時(shí)”？
胡德波：這是我們的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，開普勒人形機(jī)器人的構(gòu)型是面向工業(yè)場(chǎng)景設(shè)計(jì)，大量使用了行星滾柱絲杠的直線執(zhí)行器，并使用了串并聯(lián)混合的仿生架構(gòu)，可以帶來(lái)長(zhǎng)續(xù)航的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
在機(jī)器人的大臂、小臂、大腿、小腿等位置，我們都是用了行星滾柱絲杠執(zhí)行器，這種執(zhí)行器帶有自鎖的特性，這意味著人形機(jī)器人在站立或?qū)雇獠繘_擊載荷的時(shí)候，只需要很小的電流，就可以保持穩(wěn)定姿態(tài)，功耗非常低。比較而言，如果使用旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的話，就會(huì)一直需要保持大電流的輸出，所以耗電量就會(huì)很大。另外，這種執(zhí)行器很大的特點(diǎn)是不管在高負(fù)載或者低負(fù)載的情況下，傳動(dòng)效率都非常高，因此能量使用效率始終保持在很高的水平。
現(xiàn)在業(yè)內(nèi)還有特斯拉的擎天柱、Apptronik的Apollo、國(guó)內(nèi)的小鵬Iron機(jī)器人也使用這種架構(gòu)。但這種架構(gòu)難度會(huì)比較高，因?yàn)樾行菨L柱絲杠目前供應(yīng)鏈還不成熟，外采成本高，自研難度大，同時(shí)這個(gè)架構(gòu)的運(yùn)動(dòng)控制算法也會(huì)更難。所以，除了我們這幾家外，也有很多公司選擇簡(jiǎn)單一些的構(gòu)型，比如全旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，先切入一些諸如科研、展廳和表演等服務(wù)場(chǎng)景，走不同的技術(shù)路線。
《21世紀(jì)》：開普勒在具身智能的“智能”方面是如何做的？
胡德波：我們目前對(duì)于模型主要做兩方面工作，其一是運(yùn)動(dòng)智能，通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)來(lái)訓(xùn)練人形機(jī)器人走路；其二是操作智能，也就是大家通常講的具身操作，通過訓(xùn)練端側(cè)小模型，瞄準(zhǔn)工業(yè)做垂直場(chǎng)景的具身智能，當(dāng)前模型的能力，可以讓人形機(jī)器人實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的操作抓取，并擁有一定的泛化性。而在VLA和具身大模型方面，我們也在跟進(jìn)前沿研究，并且與大模型公司開放合作。
下一階段，是針對(duì)特定的工作任務(wù)，比如搬運(yùn)類作業(yè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)此類任務(wù)的泛化性，因?yàn)椴煌膱?chǎng)景，料箱的大小、顏色、材質(zhì)、重量、位置等等都會(huì)有不同，可以通過模型的泛化性去實(shí)現(xiàn)垂直場(chǎng)景的快速部署。在VLA等端到端大模型能滿足工業(yè)場(chǎng)景的使用要求之前，中間會(huì)有一個(gè)過渡狀態(tài)，就是人形機(jī)器人帶著預(yù)訓(xùn)練模型到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，通過現(xiàn)場(chǎng)采集部分場(chǎng)景和任務(wù)數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型調(diào)優(yōu)，實(shí)現(xiàn)快速的部署，也可以通過任務(wù)執(zhí)行中的在線學(xué)習(xí)，進(jìn)一步優(yōu)化模型。
《21世紀(jì)》：就人形機(jī)器人行業(yè)來(lái)看，國(guó)內(nèi)與海外差距大不大？
胡德波：目前海外跑的比較快的是特斯拉的擎天柱、Figure。其中馬斯克的技術(shù)細(xì)節(jié)沒有怎么公開，從視頻來(lái)看擎天柱的工廠場(chǎng)景訓(xùn)練可能還是走得最快的，F(xiàn)igure也在美國(guó)寶馬工廠進(jìn)行訓(xùn)練。另外，還有Agility，他們?cè)趤嗰R遜進(jìn)行料箱搬運(yùn)試點(diǎn)應(yīng)用，但還沒有進(jìn)行規(guī)?；纳虡I(yè)化部署，成本和安全性是下一階段的重點(diǎn)考量。開普勒目前在國(guó)內(nèi)的多家汽車主機(jī)廠進(jìn)行不同工位的訓(xùn)練，也在進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)物流場(chǎng)景的工位訓(xùn)練，國(guó)內(nèi)和國(guó)外廠家整體都處在訓(xùn)練和試點(diǎn)應(yīng)用階段，差距不大。從機(jī)器人本體和運(yùn)動(dòng)控制的角度來(lái)看，國(guó)內(nèi)廠家開始取得全球領(lǐng)先的位置，而在機(jī)器人的具身大腦方面，國(guó)外的研究會(huì)更前沿，國(guó)內(nèi)在數(shù)據(jù)采集、訓(xùn)練場(chǎng)方面進(jìn)展非?？?，具身大模型方面也有不少優(yōu)秀的公司，國(guó)內(nèi)外差距不大，都還在高速發(fā)展。
《21世紀(jì)》：從開普勒和行業(yè)角度來(lái)看，目前還有什么核心卡點(diǎn)需要攻克？
胡德波：從目前行業(yè)情況來(lái)看，機(jī)器人本體和具身智能都有很大的發(fā)展空間。比如，針對(duì)工業(yè)場(chǎng)景，雖然有多家機(jī)器人公司在做，但機(jī)器人要滿足工業(yè)場(chǎng)景穩(wěn)定可靠的要求，還有一定距離。比如本體要做到更精良、成本足夠低，要可量產(chǎn)、可部署、可維修，預(yù)計(jì)還需要2~3年才會(huì)達(dá)到比較理想的狀態(tài)，但明年開始就會(huì)小批量落地，用不完美的版本，在使用中去迭代優(yōu)化，最后達(dá)到成熟狀態(tài)。
而就具身智能來(lái)說，目前人形機(jī)器人的聰明程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到全場(chǎng)景通用泛化的要求，機(jī)器人數(shù)據(jù)也非常缺乏，具身智能大模型的技術(shù)路線尚未收斂。但類似于自動(dòng)駕駛從L2到L5的演進(jìn)，具身智能會(huì)一直發(fā)展完善，在這個(gè)過程中，可以沿途下蛋，利用已有的能力，比如L2的具身能力，就可以逐漸在工業(yè)里使用起來(lái)，這個(gè)問題不大。
從我們角度來(lái)講，我們正在建立數(shù)據(jù)閉環(huán)的工業(yè)具身智能，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、模型訓(xùn)練，結(jié)合預(yù)訓(xùn)練的底座模型和現(xiàn)場(chǎng)的少量數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)垂直場(chǎng)景的泛化部署，把以往需要幾周的調(diào)試部署時(shí)間，縮短到幾天，甚至幾個(gè)小時(shí)，這是我們明年在具身智能方面的主要工作。而在機(jī)器人本體方面，我們即將啟動(dòng)開模量產(chǎn)，從9月份開始發(fā)貨，期待與更多的客戶啟動(dòng)合作，把機(jī)器人在各個(gè)場(chǎng)景用起來(lái)。
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