科幻照进现实:机器人时代正加速到来

2024-04-08 04:00都小涵
杭州 2024年3期
关键词:人形赛道机器人

文| 都小涵

“未来,智能机器人作为最好的生产工具和人类伙伴,将逐渐深入人类生活的各个领域,而由于机器人‘三大法则’的限制,人类对机器人充满信任,很多机器人甚至已经成为人类的家庭成员……”上映于20 年前的电影《我,机器人》,提出了对未来世界的独到见解和深刻思考,也擘画了人与机器人共生的社会图景。而今,这些想象正在逐步成为现实。仿生机器人技术加速演进,已成为科技竞争的新高地、未来产业的新赛道、经济发展的新引擎。

从想象到落地:仿生机器人产业发展历程

1920 年,“机器人”一词首次在捷克作家卡雷尔·恰佩克的科幻剧作《罗萨姆的万能机器人》中出现。20 世纪中叶起,随着计算机和自动化的发展,机器人实验室和产品在世界各国相继涌现。

仿生机器人主要分为仿人、仿动物两大类产业赛道,仿人分为人形机器人整机和“强化人”,“强化人”则细分为视觉、听觉等增强装置以及智能化义肢、外骨骼等装备。仿生机器人具有传感系统、控制系统、执行系统、驱动系统四大核心组件,分别对应生物的感知、大脑、肢体和关节组织。其具有复杂的技术环节,主要有仿生感知认知、生机电融合、人工智能、视觉导航等技术方向。其产业链主要由硬件、软件、OS(操作系统)三部分组成,以硬件为基础,融合决策系统、运动系统、语音合成、负载和大模型等多项软件技术,通过OS进行连接和协作。

1992 年,知名机器人企业波士顿动力在美国麻省理工学院创立,是较早入局人形机器人赛道的一位“选手”,代表作品是于2013 年亮相的Atlas 机器人。Atlas 是一种全地形人形机器人,身体由铝制材料和碳纤维复合材料构成,其身高约1.6 米,体重约75 千克,不但能跑能跳,做出各种惊人的动作,最新一代还能完成搬运货物等高难度操纵任务。

2000 年,日本本田公司推出了世界上第一台能够双足行走的机器人ASIMO,但其技术累积从1986 年就已开始。第一代ASIMO可完成26 个自由度,至2011 年推出的第三代ASIMO 已能完成57个自由度,而2022 年8 月面世的“小米铁大”只有21 个自由度。

全球仿生机器人产业在2021年以前属于萌芽期,2021 年以来已进入成长期,许多技术成熟的机器人不断涌现。如特斯拉生产的第二代Optimus(“擎天柱”)机器人,可以独立折叠衬衣,将售价2 万美元左右。2022 年底,ChatGPT 的推出成为人工智能领域现象级大事件,也为机器人产品迭代带来了重要机遇。以ChatGPT 为代表的AI 大模型,为仿生机器人注入了“灵魂”,在它的加持下,波士顿动力生产的机器狗Spot 能够用富有磁性的英伦口音或活力满满的少女音带领游客参观企业,对它说一句“我口渴了”,它就会直接引领游客走到咖啡柜台前,并回答“这是我们的人类同事寻找能量灵丹的地方,请随意补充水分、给自己充能,就像我们机器人在基站里所做的那样”。

近年来,许多科技巨头入局人形机器人赛道,带来了供给端的迭代进步。2024 年1 月,斯坦福大学团队发布了一款保姆机器人Aloma,可以做饭、扫地、浇花、逗猫、叠衣服、换被套,可谓家务样样精通,让人们看到了机器人真正走进千家万户的可能性。预计2030 年以后,全球将进入仿生机器人产业的落地应用期。

从科技制高点到竞争焦点:各地产业布局与市场投资热度

当前,机器人已成为全球产业竞争的重要焦点,人工智能与机器人技术的结合成为未来产业发展的必然趋势和必争之地。2021 年12 月,我国制定出台了《“十四五”机器人产业发展规划》,提出要开展机器人核心技术攻关行动。2023 年2 月,浙江省政府办公厅发布了《关于培育发展未来产业的指导意见》,将仿生机器人作为重点发展的产业赛道之一。2023 年11 月,工信部专门出台了《人形机器人创新发展指导意见》,聚力突破关键技术、培育重点产业、拓展场景应用。

未来已来。随着市场热度的攀升、顶层设计的投入,越来越多的地方政府积极布局仿生机器人赛道,加速推动未来产业创新发展。根据企查查数据显示,机器人相关企业分布较多的城市主要有深圳、广州、上海、苏州、北京等地。

作为中国仿生机器人产业的发源地,深圳早期就在机器人硬件设计、制造和软件开发方面建立起强大的产业链,形成了以“机器人谷”为主的产业聚集区。2023 年5 月,深圳发布了《加快推动人工智能高质量发展高水平应用行动方案(2023-2024 年)》,提出要开展通用型具身智能机器人的研发和应用,加快组建广东省人形机器人制造业创新中心,开展人形机器人规模化应用。深圳市国资委控股的深开鸿集团与乐聚机器人携手推出大尺寸高动态人形机器人KUAVO(“夸父”),第一批订单已陆续开始交付。另外,深圳也积极搭建社会资本与创新项目对接的桥梁,设立高科技投融资服务平台。

长三角也是仿生机器人产业集中分布的地区。上海市政府近年来推出了一系列扶持措施,包括设立战略性新兴产业基金,对机器人产业链的关键技术研发、产业化项目给予资金支持,还出台了《上海市智能机器人标杆企业与应用场景推荐目录》《推动制造业高质量发展三年行动计划》,提出要前瞻布局人形机器人、智能机器人等赛道。

北京也大力出台政策提出要加紧布局人形机器人产业,发布《北京市促进机器人产业创新发展若干措施》,设立了规模为100 亿元人民币的产业基金,并提出了16 条具体举措支持机器人产业发展,包括加快技术创新突破、推动产业集聚发展以及应用场景创新等。

仿生机器人受到投资者青睐。尤其是人形机器人产业,在最近几年掀起的创业浪潮中,吸引了高瓴创投、奇绩论坛、鼎晖投资等知名创投机构和比亚迪、科大讯飞、商汤等大型科技公司的投资。而在2023 年最后一个交易日上市的人形机器人制造公司优必选,作为“人形机器人第一股”助推产业提速发展,并由人形机器人与人类共同参与了敲钟仪式。华为、腾讯、字节跳动、小米等科技大厂以及小鹏等新能源车企,都相继在仿生机器人领域进行布局。

从软件名城到数实融合发展:杭州产业基础及发展建议

杭州推动机器人等未来产业发展的相关政策还在酝酿中,相较而言产业基础还不够扎实,但依托浙江大学、西湖大学、之江实验室等科研院所以及软件产业的优势,杭州正在仿生机器人赛道上加速前进。

在特种应用领域,西湖大学的崔维成、范迪夏教授团队研发的仿生型潜水器“西谷I 号”已用于深海探索。“西谷I 号”模仿了蝠鲼鱼的形态、行动方式并能够完成指定作业任务,2023 年在南海完成了2000 米深度的海上试验。

在产业发展上,滨江区的宇树科技、西湖区浙大团队创立的云深处科技、余杭区前阿里达摩院自动驾驶实验室负责人创立的有鹿机器人、西湖区西湖大学团队创立的西湖机器人以及由中国兵器装备集团自动化研究所与杭州智元研究院联合成立的五八智能(杭州)科技有限公司,聚焦于生产包括人形机器人、四足机器人在内的足式仿生机器人,浓郁的创新氛围正加快孕育出推动产业发展的强引擎。

此外,在智能假肢、机械外骨骼赛道中,余杭区的强脑科技、程天科技公司也在行业内处于领跑地位。亚残运会开幕式上,火炬手佩戴强脑科技生产的智能仿生手点燃主火炬的画面,至今让人记忆犹新,仿生增强装置改善人类生活的美好图景正在杭州上演。

仿生机器人产业技术突破难、应用落地难带来的阻力,让很多创业者、投资者望而却步。但鼓励支持机器人产业发展对地方打造产业生态具有重大意义。对于杭州来说,“软强硬弱”的局面仍未扭转,机器人零部件、机械臂等常常无法由本地企业生产,带来高昂的运输和交易成本。而通过带动机器人产业链上下游的发展,杭州可以发挥软件的优势、补齐硬件的短板,完善智能制造产业生态。

▲ 杭州亚残运会上,火炬手用智能仿生手点燃主火炬

▲ 宇树科技巡检“机器狗”

具体来说,可以有以下做法:一是持续优化科研与市场生态,鼓励建设通用型机器人合成平台、建设开源场景,着力降低生产制造成本,推动核心技术攻关。对于杭州来说,基于自身的优势和资源禀赋,可以重点关注人工智能等软件技术、机器视觉、脑机接口等核心技术和关键环节。二是精准招引优化产业链条,聚焦重点区域、龙头企业招引上下游企业。如余杭区可以依托程天科技、强脑科技培育发展外骨骼机器人、智能义肢等细分赛道;滨江区依托宇树科技等链主企业以及机器视觉、视觉导航的产业基础,做大做强人形机器人等细分赛道和仿生视觉赛道;临安区可以依托优必选等链主企业以及新剑机电、兆鼎科技等关键核心零部件生产企业,带动形成完整的产业链条。三是推动形成更多应用场景,尤其是在医疗、工业制造、公共服务、智能驾驶等领域,加大产品推广应用力度,促进科技成果转移转化和产业项目落地。

未来产业的发展总是具有不确定性,政府之于产业也许是“偶尔成功,常常帮助,总是关注”,通过深入关注一条条将来可能会爆发的产业赛道,经常性地为产业链上下游企业提供各种形式的帮助,相信我们会最大程度地避免错过未来机遇,在下一个现象级产业爆发时,乘势而上、勇立潮头。

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