检测到您的浏览器版本过低,可能导致某些功能无法正常使用,建议升级您的浏览器,或使用推荐浏览器 Google Chrome 、Edge、Firefox 。 X
5月13日-17日,国际机器人学术权威会议 ICRA(IEEE International Conference on Robotics and Automation)在日本横滨举办,会议吸引了全球机器人领域的研究人员和企业家,广泛交流探讨机器人和自动化领域的前沿技术和热点议题。今年ICRA大会主题为“CONNECT+”,旨在促进机器人技术领域内外的交流与合作。大会通过报告、主题演讲、论文报告会、研讨会和教程、论坛、展览、机器人比赛等活动,交流讨论机器人和自动化领域的最新研究成果和创新应用,强调机器人和自动化在应对全球挑战中的作用。本届ICRA有119家企业参与展会,吸引了美国亚马逊、波士顿动力,德国库卡,日本本田研究所,以及中国云深处、青瞳视觉、非夕科技、乐聚机器人、逐际动力、求之科技、宇树科技、傅利叶智能、Franka Robotics等一众机器人团队的参会。换言之,ICRA 2024不仅展现了学术界的深度交流,更象征着全球工业领域机器人团队之间的一场巅峰对决。
一、美国
1、波士顿动力公司双足人形机器人Atlas:波士顿动力公司研发的双足人形机器人Atlas,能实现复杂的运动,如跑、跳、踢球等。Atlas还能够根据周围环境进行调整,适应各种复杂地形。
来源:波士顿动力
2、美国陆军四足机器人:美国陆军研发的四足机器人LittleDog,能够在各种复杂地形上行走。LittleDog还能够携带重型装备执行任务。
来源:littleDog
3、美国宇航局双足人形机器人:美国宇航局双足人形机器人Handle,能够在月球和火星等环境下执行任务。
来源:波士顿动力
4、Figure 01:Figure AI的拳头产品Figure 01机器人采用了“基于AI的视觉模型”,能够实现“完全自主操控”,且适用于所有与抓取相关的神经网络。
来源:Figure AI
5、Optimus:特斯拉公司研发的人形机器人,目标是成为一种通用型人形机器人,能够在工业、服务、家庭等领域应用。
二、中国
1、CyberOne:依靠小米自研Mi-Sense深度视觉模组,结合AI交互算法的机器人。
2、傅立叶智能带来通用人形机器人 GR-1:GR-1 高165cm,重55kg,最高行走速度为每小时5km。使用电动执行器的GR-1 本体拥有40个自由度,可承受近50kg的重量。
来源:傅利叶智能
3、Walker:优必选公司研发的人形机器人。Walker能够实现多种日常生活活动,如走路、跑步、爬楼梯等。
来源:优必选
4、X2:东方先进公司研发的人形机器人。能够在各种复杂地形上行走,还能够进行重复性工作。
5、乐聚机器人「夸父(KUAVO)」:「夸父(KUAVO)」是一款全尺寸高动态双足仿人形机器人,最大行走速度可达5km/h,跳跃高度可达20cm。
来源:乐聚
三、日本
1、ASIMO:本田公司研发的人形机器人。ASIMO能够实现多种日常活动,如走路、跑步、爬楼梯等。
3、Pepper:软 银公司研发的人形机器人。能够提供多种服务,如导航、翻译等。
来源:软银
三、中美日人形机器人比较
相对而言,美国部分技术领先,日本有部分核心零部件加工工艺领先优势,中国则拥有供应链优势、市场优势等。
来源:星船知造
有鉴于起步的基础,专攻的方向以及政策的扶植力度不一样,导致进步的速度和取得的成果也不尽相同。以Optimus来说,最新版的Optimus使用的神经网络完全是端到端运行,只利用机器人的2D摄像头视频和机载自传感器,直接生成关节控制序列,因此其完全靠视觉辅助和人类示范进行训练。其内部“神经网络”运行在机器人嵌入式FSD计算机上。设计上可以让单一神经网络在训练过程中加入更多多样化数据后执行多项任务。随着特斯拉所处理的数据指数级的增长,公司由于耗电问题放弃Nvidia A100 GPU,而是研发出专注于深度学习训练的Dojo D1芯片,特斯拉Dojo超级电脑应运而生。Figure AI则表示:机器人的所有行为均为自主学习所得,并非远程操控。这背后,不仅有Figure AI引以为傲的“端到端”神经网络技术,还有OpenAI强大的大模型作支撑。Figure AI 的掌门人特别提到了与OpenAI的合作,这一合作将有助于提高机器人的语言推理和任务执行能力,使得机器人能够更好地理解和响应人类的指令。英伟达则发布了一款基于NVIDIA Thor系统级芯片(SoC)的新型人形机器人计算机Jetson Thor,并对NVIDIA Isaac机器人平台进行了重大升级。从以上几家美国科技企业目前在人形机器人上取得的进展来看,我们必须承认,他们在技术(尤其在具身智能方面)上是具备一定优势的。
中国和日本在机器人产业链上的情况则是——日本机器人的起步和开发都更早,相关产业链也较成熟,不过由于高昂的生产成本和相对保守的发展策略,在人形机器人领域的进军步伐是迟缓于中国和美国的。中国的供应链优势则有助于打出“快速扩产、打下价格、获得新市场”的组合拳。并依靠市场资金来反哺薄弱的产业环节,逐个击破。毕竟,人形机器人集机、电、材料、计算机、传感器、控制技术等多门学科于一体,未来一款真正受市场欢迎的人形机器人产品,托举起它的不是单一技术的发展、也不是某一环节的成本优势,而是整个国家的科技实力和制造业整体实力。
人形机器人走出实验室,进入工厂、公区、家庭等领域势必是板上钉钉的事情。只不过,这一天的到来还是比预想提早了许多。
从市场潜力看——
中国:根据IFR和中国电子学会数据,尽管人形机器人处于起步阶段,但参照其他电子产品渗透率超过20%后将爆发式增长,2023-2030年按年均复合增长率30%测算,预计到2030年,我国人形机器人市场规模有望达约8700亿元。
美国:高盛预测,到 2035 年市场规模将达 1520 亿美元,与电动汽车市场旗鼓相当,很大程度上解决制造业和老年护理等领域劳动力短缺的问题。
65岁以上的美国人中,将近30%选择独自生活。同时,60岁以上的美国人中,42%认为自己很孤独。在我国,截至2023年底,我国60岁及以上老年人口数量也已超 2.97 亿人,占总人口数量的21.1%,其中65岁及以上老年人口达2.17亿,占总人口的 15.4%,已成为全世界老年人口数量最多的国家。日本的情况则是到2055年,日本近40%的人口将是老年人,约4000万人左右。日本政府设定了一个计划,到2025年,每个家庭都将接纳一种“机器人生活方式”。
和工业机器人当下最重要的落地场景一样,人形机器人在制造领域的探索发生在汽车生产车间。因此不妨从中、美、欧、日的工业机器人增长趋势看——《2023世界机器人报告》显示,2022年中国工业机器人装机量29万套,同比增长5%,占全球装机量的比重为52%,连续十年成为全球最大工业机器人消费市场。工业机器人应用领域已覆盖65个行业大类,而其重要覆盖领域——新能源汽车、锂电池、光伏等新兴行业,都是中国优势产业。与发达国家相比,中国工业机器人增长势头强劲。中国是工业机器人主要的终端使用市场,其次是日本和美国。
中国新能源汽车优势明显,国家也已经明确把人形机器人确立为继PC、智能手机、新能源汽车后的又一颠覆性产品。2023年开始,国家层面高度重视人形机器人产业的发展,提出了一系列政策和计划。例如,工信部印发的《人形机器人创新发展指导意见》提出,到2025年,人形机器人创新体系初步建立,“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破;到2027年,人形机器人产业加速实现规模化发展,相关产品深度融入实体经济,成为重要的经济增长新引擎。我国具备人形机器人整机能力的企业超过25家,其中约一半来自上海。上海人形机器人制造业创新中心首席科学家江磊在谈及与特斯拉人形机器人擎天柱的差距时,他认为:“除了原发性的神经网络结构等基础研究最早确由海外提出之外,中美之间人形机器人的差异主要在于:美国的技术有很强的颠覆性和创新性,一问世就艳惊四座。中国人形机器人则更务实,往往具体到机场迎宾、银行投顾等非常落地的场景,其被倾力孵化的‘大脑’,使命在于直接解决问题。”中国企业胜在步伐快,频率高,基础产业的加工优势明显。从机器人一路走来的历程看,在满足生产需要方面,诞生了工业机器人(其中又可细分为多关节机器人,平面多关节SCARA机器人,并联机器人,直角坐标机器人、圆柱坐标机器人,协作机器人);为满足生活需要,又产生了服务机器人(包括医疗服务机器人,家庭服务机器人,巡逻服务机器人,餐饮服务机器人,教育机器人,特种服务机器人等等);而工业机器人中的协作机器人,又是为了满足人机交互,消除安全隐患(防护网)而被发明的。而移动机器人(包括复合机器人)亦是作为改善原先工业机器人(或服务机器人)只能固定在一定区域内工作这个弊端而诞生出来的。不断变化的生产、生活需求以及生产力(科技)的持续发展其实才是机器人(人形机器人)不断进步的根本原因。那些占领市场先机的人形机器人企业,正率先通过市场的资金和数据不断反哺技术迭代。
资料来源:
[1] ICRA.The Premier Conference in Robotics & Automation[EB/OL].[2024-07-26].https://2025.ieee-icra.org/.
[2] 搜狐.国际顶级机器人学术会议ICRA2024在日本横滨召开,中国人形机器人扎堆亮相
[EB/OL].(2024-05-24)[2024-07-26].https://www.sohu.com/a/781304674_320333.
[3] 35氪.中美人形机器人落地进展大比拼[EB/OL].(2027-07-26)[2024-07-26].https://www.36kr.com/p/2877772820272004.