近期,科技巨頭英偉達(NVIDIA)在人工智能和機器人領域再次掀起波瀾。在最新的GTC大會上,英偉達發布了全球最強的AI芯片Blackwell B200,并推出了人形機器人通用基礎模型Project GR00T。消息一出,不僅引爆了科技圈,更在工業領域激起廣泛討論。就連小編在上海的展會中都聽到了不少自動化企業在討論這一話題。
Project GR00T作為世界首款人形機器人通用基礎模型,融合了英偉達在GPU、AI和機器人技術領域的最新研究成果,不僅擁有高度逼真的動作和表情,還能夠進行復雜的語言交流、環境感知和自主決策。
當前,人形機器人市場正迎來前所未有的發展機遇。據KBV Research數據顯示,2022年全球人形機器人市場規模為14億美元,預計到2030年該市場規模將達到396億美元,年均復合增長率(CAGR)高達51.86%。這一驚人的增長速度預示著人形機器人作為具身智能的重要載體,正步入一個快速發展的新時代。
在這一浪潮之下,眾多企業紛紛投身人形機器人的研發和應用。國外巨頭如波士頓動力、特斯拉,國內優秀企業如優必選、達闥機器人等都在積極布局,推動人形機器人技術的不斷突破。
“打工人”進廠實習,重新定義產線工人
曾經大學生不愛進的工廠,現在站得穩、能小跑,且任勞任怨的新型“打工人”正在成為潮流。
隨著技術的不斷成熟,人形機器人在工業制造領域的應用場景也在逐步落地,替代更多真實一線操作人員。
優必選在今年2月公布的一段視頻中展示了其最新迭代的人形機器人Walker S在蔚來合肥第二先進制造基地的“實習”經歷。
在這段視頻中,Walker S憑借搭載的41個高性能伺服關節以及多維力覺、多目立體視覺、全向聽覺和慣性、測距等全方位的感知系統,精準完成了車門鎖質檢、安全帶檢測、車燈蓋板質檢以及貼車標等一系列復雜任務,展現了人形機器人在制造業中的巨大潛力和應用價值。
這些進廠的“打工人”并非個例。
今年1月,美國人形機器人企業Figure宣布與汽車巨頭BMW達成一項重要協議,計劃于今年在南卡羅來納州斯巴達堡的BMW工廠開始部署Figure 01人形機器人,主要是勝任各種繁瑣、危險的工作,提升生產效率,降低成本,并創造更安全、穩定的生產環境。
初期階段,少量Figure 01機器人將執行薄板金屬處理等五項特定任務,通過機器人在現場學習不斷提高其技能。
后期,這些由AI驅動的人形機器人將加入更多的制造工作,包括箱子搬運、拾取和放置任務、托盤裝載,以及汽車制造商一直難以留住人工工人的其他崗位。
雖然類似的應用案例已在制造業中應用。然而,人形機器人的研發和大面積推廣并非易事。以特斯拉人形機器人Optimus(擎天柱)公布的相關數據來看,其全身擁有40個關節的復雜結構和高昂的BOM成本。其中,關節部件的成本大約為23563美元,占總成本的56.9%,顯示了人形機器人在技術和成本上的挑戰。
站在技術革新的十字路口,我們不禁也要拋出幾個問題:什么時候人形機器人能夠在制造業中發揮更大作用?成本如何逐漸降低?
如何搭上人形機器人的發展快車?
在回答這些問題之前,我們先來看看自動化廠商在人形機器人的浪潮中能夠干些什么?
從定義來看,人形機器人是指外觀和功能與人相似的智能機器人。相比一般機器人,它具有更加復雜的結構、傳感、驅動和控制系統。
硬件部分,其關鍵部件包括各執行器關節、靈巧手等,零部件可分為減速器(如諧波減速器、行星減速器)、伺服電機(如無框電機、空心杯電機)、絲杠(如行星滾柱絲杠、滾珠絲杠)、傳感器(如六維力矩傳感器、柔性觸覺傳感器)以及肢體骨骼等。
軟件方面,人形機器人涵蓋了機器視覺、人機交互、機器學習、系統控制等多個領域。
隨著人形機器人技術的不斷成熟和應用場景的拓展,將為工業自動化廠商帶來更多新的機遇和挑戰。
首先,機器人運動控制的目的是使機器人能夠按照人類的指令,完成復雜的動作任務和自主決策。 因此,運動控制是機器人研究中的核心所在。
硬件方面,工業自動化廠商可以憑借其在運動控制、伺服系統等領域的專業技術,為人形機器人提供高性能的關節驅動器和運動控制器。
關節驅動器作為機器人的“肌肉”,為機器人提供動力和執行動作的能力;而運動控制器則是機器人的“大腦”,負責接收指令并精確控制機器人的運動軌跡和姿態。這將確保機器人在執行各種復雜動作時具備精確、高效和穩定的特點。
比如我們熟悉的鳴志、科爾摩根、雷賽智能等廠商在運動控制、伺服系統等領域擁有深厚的技術積累,能夠為人形機器人提供各種類型的減速器、伺服電機、傳感器等關鍵零部件,確保人形機器人在運動過程中的精確性和穩定性。
隨著機器人感知、決策、控制、交互能力的不斷升級,軟件系統與配套技術支持在產業鏈中的重要性日益凸顯。
因此,在軟件方面,工業自動化廠商也可以與英偉達等AI技術領導者合作,共同開發適用于人形機器人的先進算法和軟件平臺。通過結合人工智能和機器學習技術,可以實現機器人自主學習、智能決策和協同作業等功能,從而大幅提升生產效率和靈活性。
而在滿足市場需求方面,工業自動化廠商需要密切關注行業動態,深入了解人形機器人在各個領域的應用場景和需求。針對不同行業的特點和痛點,量身定制解決方案,提供從硬件到軟件的全方位服務。
此外,工業自動化廠商還需要關注人形機器人的安全性、可靠性和互操作性等問題。在保障安全的前提下,提升機器人的性能和自主性,使其能夠更好地適應各種復雜環境和工作任務。
人形機器人商業化落地的關鍵
看完了工業自動化廠商在人形機器人發展的巨大機遇,我們再來回答一下上面提出的問題。
關于人形機器人在制造業中更大作用的時機,這取決于技術的成熟度、市場的接受度以及成本效益的綜合考量。
隨著人形機器人感知、決策、控制、交互能力的不斷升級,以及工業自動化廠商對市場需求的深入理解,我們有理由相信,人形機器人在制造業中的商業化落地場景將增加。
然而,要準確判斷人形機器人在制造業中發揮更大作用的具體時間點,我們仍需進一步觀察市場動態和技術發展趨勢。
只有當人形機器人技術達到足夠的成熟度,且市場對其接受度提高,同時其成本效益達到企業可接受的范圍時,人形機器人才能在制造業中發揮更大的作用。
而成本的降低,則涉及到研發、生產、市場推廣等多個環節。根據調研,當人形機器人的生產量達到萬臺時,人形機器人的成本有望降低至20萬。隨著技術的進步和市場的發展,人形機器人的商業化的拐點將至。
今天晚上,小米汽車即將公布價格,雖然9.9萬買不了一輛汽車,但說不準未來某一天,我們或許真的能以更親民的價格購買到一臺小米人形機器人呢?畢竟小米自研499一臺的小型伺服電機已經用在了它的機器狗鐵蛋2上。