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人形機器人走進工廠流水線,甚至直接走進千家萬戶的時間也許不遠了。
然而,人形機器人技術的普及也許不僅僅是帶來效率的提升。
它們來了之后,對經濟、社會乃至生活的改變是無法想象的。
特斯拉CEO馬斯克曾經表示,地球上機器人的數量將超過人類,人形機器人將取代人類勞動中重復、無聊且危險工作。
也許有一天,你自己在躺平曬太陽,采購的幾個機器人出租出去會為你源源不斷的賺錢。
一旦人形機器人疊加人造子宮技術并獲得許可應用,現有的家庭角色傳統可能會被重新定義。
新技術仍然可能被最先應用到的戰爭領域。國家間熱戰比拼的將是智造產能和資源。這一點從目前的俄烏戰爭可以看到一些端倪。如果有一方意外獲得了數以十萬計的無人機。。。
人形機器人是機器人技術領域的一個重要分支,其設計和構造模仿人類形態,具有類似人類的運動能力和行為。
進擊的人形機器人
目前,全球有多家知名企業在研發和生產人形機器人。
國外企業及產品
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1.波士頓動力(BostonDynamics)
-Atlas:波士頓動力開發的Atlas是一款高度靈活的人形機器人,能夠執行翻越障礙物、后空翻等動作。Atlas具有先進的自主步伐規劃算法和強大的感知、導航功能,能夠適應多變的地形和環境。
-Spot:另一款波士頓動力的產品,主要用于室內外搬運和拍攝。Spot具有強大的動態運動能力和自主性,能夠適應多種作業環境。
2.特斯拉(Tesla)
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-Optimus:Optimus預計將在未來幾年內實現量產,并計劃用于特斯拉工廠。
3.AgilityRobotics
-Digit:一款主要用于倉庫貨物搬運和物流配送的人形機器人,具有優秀的搬運能力和自主導航技術。該公司開發的人形機器人Digit主要用于倉庫貨物搬運和物流配送。Digit結合了先進的自主導航技術和強大的搬運能力,能夠提高物流效率并降低人力成本。
4.1X
-EVE:主要用于物流、零售和安保領域,擁有環境感知交互功能。
-NEO:尚在研發中,預計將用于物流、制造、操作機械以及清潔整理家務等場景。
5.Figure
-Figure01:是由美國初創公司Figure開發的通用型人形機器人。Figure01被設計用于在不同環境中工作并處理各種任務,從倉儲到零售都可以應用。該機器人已經在美國的寶馬工廠開始部署,執行一些危險度高的工作。
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6.“星際之門”(Stargate)合作項目
-微軟和OpenAI:微軟和OpenAI計劃聯手投資高達1000億美元建設AI超級計算機“星際之門”(Stargate),以提供強大的算力支持,推動人工智能技術的發展。此外,還有報道稱微軟和OpenAI計劃共同投資1億美元于人形機器人項目,盡管具體細節尚未公布。
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7.MIT人形機器人
麻省理工學院(MIT)研發的人形機器人,它們能執行跳躍、后空翻等復雜動作,這得益于“執行器感知的動力學運動計劃器”和“著陸控制器”等核心技術。MIT重視執行器的改進,采用可反向驅動和精確扭矩控制等技術,進一步提升動態運動效率。這些創新為人形機器人的未來發展開辟了新的道路。
8.ALTER3(大阪大學和MIXI)
大阪大學和mixi推出的最新人形機器人被稱為Alter3,它由人工神經網絡驅動,并具有音樂耳朵。Alter的早期版本在歌劇中演唱。Alter3增強了傳感器,改善了歌唱的表達能力和發聲系統。2020年,在東京新國立劇場指揮了一支管弦樂隊,并參加了其他現場表演。
9.ARMAR-6(卡爾斯魯厄理工學院)
ARMAR-6是由德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員開發的一款人形機器人,用于在工業環境中工作。
10.OCEANONE(斯坦福機器人實驗室)
斯坦福大學的人形機器人OceanOneK能夠潛入水下,深度可達1000米。OceanOneK以觸覺反饋和人工智能為特色,可以操作工具和其他設備。
11.ROBONAUT2(美國宇航局和通用汽車)
Robonaut2由NASA和通用汽車公司開發,是一款人形機器人,可以在太空和工廠車間與人類同行一起工作。十多年前,Robonaut2成為第一個進入太空的人形機器人,并在國際空間站擔任助手,直到2018年返回地球進行維修。
12.豐田(2013年)開發的機器人Kirobo被送往國際空間站,展示了在無重力條件下的工作能力。
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還有一些外表擬人程度更高的人形機器人,如Sophia、Erica、JunkoChihira。它們通過先進的感知層、聊天機器人、內存模型等技術,能夠識別面孔、手勢、情緒,并與人類進行自然流暢的交互。
國內企業及產品
1.優必選(UBTECH)
-Walker:中國首家實現人形機器人商業化的企業,WalkerX是全球首個能夠量產交付的人形機器人。
-悟空、AlphaEbot:主要用于教育領域。
2.達闥(CloudMinds)
-Ginger:一款輪式機器人,主要應用于迎賓導覽、商業促銷、節目表演、養老陪護等領域。
-小紫XR-4:擁有60+柔性關節,單腿峰值扭矩600Nm,運動性能較強。
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3.傅利葉(Furui)
-GR-1身高1.65米,體重55公斤,全身自由度達40個,最大關節模組峰值扭矩可達300NM,步行速度可達到5KM/h,負重50公斤,計劃未來1-2年量產交付。
4.智元(Ziyuan)
-遠征A1:搭載PowerFlow關節電機,峰值扭矩超350NM,計劃24年商業化落地。
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5.宇樹(Unitree)
-H1機器人:宇樹科技對外發布宇樹首款通用人形機器人——UnitreeH1。這款人形機器人是國內第一臺能跑的全尺寸通用人形機器人,膝關節峰值扭矩360Nm。
6.小米(Xiaomi)
-CyberOne:全身21個自由度,髖關節電機峰值扭矩300Nm,主打服務人本身。
7.科大訊飛(iFLYTEK)
-推出具身智能人形機器人,能夠根據自然語言指令自動拆解任務并執行相關操作。
8.小鵬(Xpeng)
-PX5機器人:擁有高負載機械臂和11自由度靈巧手,感知交互可以和汽車領域的XNGP、XOS技術打通。
9.追覓科技(ChasingTechnology)
-通用人形機器人:搭載自研的伺服電機,集成了電機、驅動器、減速器及雙編碼器,具備自主避障能力。
這些科技企業和產品基本代表了當前人形機器人領域的最新技術和市場趨勢。
人形機器人的夢想由來已久
歷史上,人類對于模仿人類形態和功能的器械有著悠久的探索和豐富的想象。
古希臘時期
-亞里士多德(公元前4世紀)提出了“機器人”的設想,他想象如果每一件工具都能自動完成適合它們的工作,那么就不再需要師徒或主奴關系。
-代達羅斯(公元前3世紀)是古希臘神話中的發明家,據說他為克里特島國王邁諾斯塑造了一個機械巨人“塔羅斯”,用以守衛寶島,這是對“機器人”的早期幻想之一。
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文藝復興時期
-達·芬奇(15世紀末至16世紀初)設計了多款機械裝置,包括一款能夠揮舞胳膊、坐立的人形機器人。這款機器人以風能和水力為驅動力,使用齒輪系統進行動作。
18世紀至19世紀
-雅克·德羅(1768-1774年間)設計制造了三個像真人一樣大小的機器人——寫字機器人、繪圖機器人和彈風琴機器人。
-喬治·摩爾(1893年)設計了一個能行走的機器人,該機器人以蒸汽為動力,行進速度可達14km/h。
20世紀初
-溫斯利(1927年)制造了一個名為“Televox”的機器人,并在紐約的世界博覽會上展出。
-理查茲和雷費爾(1928年)發明了人形機器人EricRobot,該機器人內置了驅動裝置,外皮由鋁制成,能夠站立,四肢和頭部都可以活動。
中國古代對機器人的探索和創造有著悠久的歷史。
西周時期 - 伶人
中國古代最早的“機器人”記載之一出現在西周時期。據《列子·湯問》記載,周穆王在西巡途中遇到了一位名叫偃師的工匠,他向穆王獻上了一個能歌善舞的“伶人”。這個“伶人”由皮革、木料、膠漆等材料制成,能夠模仿人類的行走、歌唱和舞蹈動作。雖然這個故事可能帶有神話色彩,但它反映了古人對于機械模仿人類行為的早期想象。
春秋后期 - 魯班的木鳶
春秋時期的工匠魯班,以其精湛的手藝和機械制造方面的才能著稱。據《墨經》記載,魯班曾根據飛鳥的特征,制造了一只能夠在空中飛行數日的木鳥,稱為木鳶。
三國時期 - 馬鈞的百戲機器人
三國時期的發明家馬鈞利用木材制成了原動機,以水作為動力,驅動木質機器人進行各種動作,如擊鼓、吹簫、拋劍、攀繩倒立等。這些機器人被稱為“百戲機器人”。
三國時期 - 諸葛亮的木牛流馬
蜀國丞相諸葛亮為了解決軍糧運輸問題,發明了“木牛流馬”。這是一種利用機械原理的運輸工具,能夠在復雜的地形中運送軍糧。
隋唐時期 - 黃袞的木質機器人船
隋煬帝時期,黃袞制造了能夠自動行駛的小船,船上裝有木質機器人,能夠進行撐篙、劃槳等動作,為皇家園林中的娛樂活動增添樂趣。
古人的“機器人夢”并不遙遠,它們體現了中國古代先賢的智慧和創造力。
從古代的神話和設想,到現代的高科技產品,人形機器人的發展是一個跨越千年的創新歷程。
充滿想象空間的藍海市場
人形機器人市場預計將經歷顯著增長。根據GGII的報告預測,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%,市場規模超過20億美元。到2030年,全球市場規模有望突破200億美元。中國服務機器人市場約占全球市場的25%,預計2030年中國人形機器人市場規模將達到50億美元。
據高盛預測,在技術得到革命性突破的理想情況下,人形機器人2025年至2035年銷量復合年均增長率可達94%,2035年市場規模將達1540億美元。
技術進步是推動市場增長的關鍵因素。人形機器人的核心技術包括伺服控制、人工智能和運動控制。隨著人工智能大模型技術的發展,如ChatGPT等,人形機器人的智能水平有望獲得跨越式提升,包括人機交互增強、自主學習和決策能力提升、感知和行為形成閉環等。
人形機器人的應用場景預計將更加多元化。目前,已有商業應用場景預期落地,如巡邏、物流倉儲等。未來,人形機器人的商業應用場景有望滲透進入服務業、制造業等領域。例如,特斯拉的遠景目標是讓其服務于千家萬戶,執行如做飯、修剪草坪、照顧老人等任務。
政策支持對人形機器人市場的發展至關重要。2023年11月份中國工信部印發了《人形機器人創新發展指導意見》明確指出了人形機器人有望成為繼計算機、智能手機和新能源汽車后的一種顛覆性產品,指導意見指出在2025年實現全國機器人的量產,在2027年構建具有國際競爭力的產業生態,綜合實力將達到世界先進水平。
人形機器人產業鏈包括核心零部件、機器人本體制造和應用領域。上游核心零部件的發展,如無框力矩電機、空心杯電機、傳感器、專用芯片等,將為人形機器人的性能提升和成本降低提供支持。
國內國際頭部科技公司紛紛看中人形機器人在未來的巨大市場潛力。隨著全球人口老齡化的加劇和勞動力成本的上升,人形機器人的應用前景廣闊。
毋庸置疑,人形機器人市場預計將在未來幾年內實現快速增長。技術進步、應用場景的拓展和政策支持是主要的推動力。
也許,2024,人形機器人元年。
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