隨着以ChatGPT為代表的 AI 大模型技術加速革新，特斯拉旗下人形機器人也迎來「進化」。
9月末，埃隆·馬斯克（Elon Musk）創立的特斯拉發布視頻，展示其研發的最新「擎天柱」（Optimus）人形機器人，能夠執行多種任務，包括視覺分類積木和簡單瑜伽動作等，還稱其神經網絡已經完成了端到端的訓練。
馬斯克隨後評價稱，上述進展是一個重要的「Progress（進步）」。
對此，追覓科技創新機器人業務產品總監劉宇龍 告訴鈦媒體App：「上述進展已經存在於理論層面，而特斯拉把學術研究轉化為工程，並向着產品化更進一步。」
特斯拉Optimus做瑜伽動作的動圖（圖片來源：特斯拉官方賬號）
早前馬斯克已經表示，人形機器人Optimus最終價格可能低於2萬美元，預計3-5年內量產。一旦產品成熟，量產數量可能將達到100億-200億台——超過了地球人口的數倍，市場或超電動車達百億美金級規模。「未來，地球上機器人的數量將超過人類，每個人都將擁有一個機器人。」
實際上，藉助 AI 大模型，人形機器人市場近期十分火爆。二級市場，年初至今，人形機器人概念股平均上漲13.74%，跑贏同期上證指數，昊志機電等多隻個股累計漲幅超50%；投融資方面，騰訊、百度、比亞迪、軟銀願景基金、高瓴、藍馳創投等數十家頭部企業和機構入局，優必選、追覓、傅利葉智能、星動紀元等多家涉足相關技術的公司已累計完成超過50億元融資。
然而，目前人形機器人行業仍面臨大規模商業化難題。儘管中國每年生產數千台硬件產品，但都未實現大規模量產和商業落地，多在實驗室研發和測試。業內預測，可能需要未來20-30年後，人形機器人才能進入家庭。
藍馳創投合伙人曹巍則直言，人形機器人企業真正形成量產規模，至少需要10年的一個周期。
如今，「世界首富」馬斯克正遭遇一道難題：無論是 AI 大模型，還是「具身智能」概念，也很難實現人形機器人行業規模化落地。
基礎技術薄弱，人形機器人落地面臨四大挑戰
人形機器人是一種旨在模仿人類外觀和行為的機器人，尤其特指具有和人類相似肌體的種類，更多應用於服務、工業、軍事類場景領域，如替代人類做物流分揀工作、國防軍事、生活生產、家政服務等。
自1970年代起，人形機器人技術逐步落地。日本早稻田大學曾於1972年發布首個全尺寸人形智能機器人WABOT-1，儘管當時技術能力仍比較弱，但它可以透過人工嘴以日語與人交流，隨後WABOT二代可演奏風琴、閱讀樂譜等，使人們看到仿生機器人替代「人類」的可能性。
2001年，美國麻省理工學院曾研發出號稱世界上第一個有類似人類感情的機器人。2016年，美國波士頓動力公司發布雙足機器人Atlas，具有極強的平衡性和越障能力，能夠承擔危險環境搜救任務。如今，市場已逐步將人形機器人從科學幻想到實驗室，再到產業當中。
事實上，人形機器人作為機器人的最高級形態，是衡量科技創新和高端製造業水平的重要標識。
從產業鏈來看，人形機器人上下游十分複雜，包括控制、伺服、傳感、交互等供應系統，涉及數百家零部件廠商。鈦媒體App簡單梳理了一張思維導圖：
人形機器人產業鏈整理（來源：鈦媒體App）
另據Markets and Markets預計，預計到2027年，全球人形機器人市場規模達173億美元，複合增長率為63.5%，市場發展廣闊。
然而，作為新興科技產物，儘管中國機器人產業鏈齊全、應用規模廣泛，但目前國內市場上誕生的人形機器人，技術層面上還停留在新產品對外發布階段，商業層面上還未實現大規模量產和商業落地，而且企業自身虧損嚴重。
鈦媒體App經過多個企業、行業走訪交流發展，要想人形機器人商業化落地，目前主要面臨四大挑戰：企業研發高虧損嚴重，基礎技術能力薄弱、從而產品力弱造成市場需求減少，算力能力需求大，以及機器人數據安全體系不足。
首先是人形機器人造血難、研發高、虧損嚴重。
「人形機器人是 AI 領域中最燒錢的產業，可能資本市場投入100個億在短期內也很難會有產品和技術產生。」澎湃新聞引述的一位行業人士這樣表示。
今年2月，人形機器人公司優必選科技向港交所提交的招股書顯示，2020年-2022年9月的33個月內，優必選總淨虧損額高達24.03億元，同期研發總支出達12.7億元，相當於優必選每賺1塊錢其中超過一半要放研發當中。造血能力弱、高額虧損、研發投入高，是人形機器人行業的常態。
另一家由軟銀資本投資的國內人形機器人公司「達闥科技」，於2019年向美國證券交易委員會（SEC）提交的招股書顯示，該公司2018年淨虧損達到1.57億美元，而在2017年，這一數字僅為 4770 萬美元，同期毛利潤640萬美元，運營虧損達7240萬美元。而2018年該公司研發支出達5410萬美元，比上一年增長138.5％，甚至超出了毛利潤。
一個關鍵點在於，這些人形機器人企業大都是政企領域，回款長、客戶依賴性較強。
其中，優必選招股書顯示，臨平開發建設為優必選2020年至2022年的前五大客戶，貢獻收入分別為1.24億元、6315.9萬元、4921.4萬元，占比分別16.8%、7.7%、9.3%，三年累計實現銷售金額超2億元。而達闥2018年的前六大客戶占總收入的97％，集中度很高。
「為改進和完善我們對營運資金的管理並縮短現金周轉周期，我們將繼續利用我們的既定地位與客戶及供應商進行談判，以獲得更具吸引力的合同條款，並實施更嚴格的信貸期限審查及批准程序。未來，我們計劃與更多信用狀況良好的客戶建立關係，亦期望以更有效的方式收回我們的貿易應收款項並且實施相關措施。」優必選在招股書中給出改進意見。
那麼，優必選的盈利點之一在哪呢？答案是政府補助。招股書顯示，2020財年、2021財年、2022財年及2023年前四個月，公司確認政府補貼金額分別為6620萬、5950萬、2660萬、880萬元。
優必選認為政府補助的風險點在於，政府補貼的時間、金額及條件由政府部門全權酌情決定，如果停止補貼或減少補貼等，則或會對公司業務、財務狀況、經營業績及前景造成不利影響。
長期來看，整個人形機器人行業沒有一個盈利模式，高昂的研發投入和人員投入，使得企業長期虧損，而且這個情況會長期存在。
其次，國內人形機器人的基礎技術能力薄弱，只依靠現有的軟件算法和產業鏈支持，無法提升產品的創新能力。
今年8月舉行的2023世界機器人大會上，共有160家國內外機器人企業參展，帶來了近600件展品。其中有超過20款人形機器人產品或模型在現場展示，引發關注，現場人群擠到水泄不通。
然而，鈦媒體App編輯在本屆機器人大會上看到的一個小插曲：8月17日中午12點30分左右，某國內企業展示的人形機器人產品在展區突然從滑輪上摔倒，部分零部件散落地上。事發僅幾秒，現場人員迅速將其扶起並推往後台。
這不是人形機器人第一次摔倒。兩年前上海世界人工智能大會上，一款人形機器人在公開表演期間走路不穩隨後倒下。而更多的人形機器人產品，目前基本屬於PPT、視頻展示或測試，很少能對外公開演示一小時以上。
因此在今年世界機器人大會上，很多人形機器人企業為防止出現意外，並沒有演示設備長時間走路，而最終現場展覽的人形機器人，要麼靜態、PPT圖片或只有上半身有動作，要麼通過滑輪、平地等方式行走最多100米距離。
一位行業人士告訴鈦媒體App，目前國內的人形機器人技術還遠遠達不到量產應用標準，主要是基礎技術薄弱、工程化難度較大，至多屬於短程測試，人形機器人的表演性質大於實用性質。
「人形機器人企業目前只做表演，這說明離應用還很遠。大家幻想人形機器人無所不能且通用，但實際上我們連專用都達不到。各家展示的人形機器人基本沒什麼區別，沒有新的創新能力，這就是中國人形機器人行業現狀。」某家人形機器人公司負責人在世界機器人大會的一場閉門圓桌中表示。
他直言，現在行業里出現了一個怪現象：一個人做報告，1000人拍照片；一個機器人參展，所有同行來觀展、模仿，沒有人打算再做全新的創新技術路徑。
國際機器人聯合會在一份報告曾提到，儘管中國機器人密度超美國，但在人形機器人領域，美國的基礎技術實力強於其他國家和地區。
而這種基礎技術薄弱，導致產品競爭力不強，市場對人形機器人期待值降低。多位行業人士告訴鈦媒體App，目前企業將人形機器人以「免費代售」形式捆綁其他公司產品現象比較普遍，更多是演示、簡單的導覽工作，而非真正的實用創新。
某銀行在2023年服貿會期間展示了一台人形機器人，但設備卻沒有正常供電，基本都是人工在介紹（來源：鈦媒體App編輯拍攝）
一位供應商企業負責人告訴鈦媒體App，其公司採購了人形機器人，並內部測試了一段時間，但發現無法實際應用到工廠中解決勞動力短缺問題，因此，最終公司不得不選擇與機器人企業協商退貨事宜。
第三，人形機器人的算力能力需求大。
2000年圖靈獎獲得者、中國科學院院士、清華大學交叉信息研究院院長姚期智在演講中表示，計算能力的挑戰非常重要，即使谷歌研發的Robotics Transformer模型，要做到機器人控制的話，只能達到三個赫茲的水平，和通用人形機器人需要的500個赫茲差的很遠，距離實際需要的控制水平仍有許多事情要做。
從動態角度看，人形機器人需要實時控制系統，所有的伺服關節也要同步運動，傳感器的數據也要同步採集，從而保證算法的輸入和輸出都始終處於一個節拍，從而保證算法的性能。所以，實時算法急需高算力的支撐，讓系統在一定的時間周期內完成計算。
優必選北研所高級算法工程師董浩曾提到，在算力層面，機器人控制系統可以為開發者提供最多三個主控板卡，每個板卡可以選擇Arm、DSP和X86不同的硬件平台來進行配置，以滿足不同場景下的算力需求。
位置、姿態、速度和力，都是人形機器人需要高算力能力的重要原因。而人形機器人未來的目標是要走進千家萬戶，這就要求必須具備對複雜環境的適應性算法，包括走路時對地面的適應性、手臂工作時對障礙物的適應性、機器人在人機交互、人機協同時的適應性。這些複雜算法都對控制器的算力提出了巨大的挑戰。
最後，機器人在數據安全能力和體系上都存在不足。
2023年世界機器人大會上，姚期智提到，機器人的發展需要收集很多數據，其中也面臨很多安全隱私等方面問題。
美國加州大學洛杉磯分校教授、RoMeLa實驗室創始人Dennis Hong則表示，此前其研發的人形機器人因為數據安全問題造成了意外事件。因此，其團隊目前在機器人扭力控制方面加大了很多安全層，比如說振動、加速、扭矩等，如果出現危險團隊會立刻斷電，防止人形機器人不受控制。
而隨着ChatGPT引發大模型熱潮，公眾比較擔心聊天機器人ChatGPT的惡意利用，可能帶來的數據安全問題，例如利用自然語言編寫能力編寫惡意軟件逃避防病毒軟件檢測；利用對話功能冒充真實的人或者組織騙取他人信息；企業員工使用ChatGPT進行輔助工作泄露商業機密等。
「在機器人的實際應用中，家庭場景最具挑戰性。而馬斯克的人形機器人首選應用在工廠和辦公室，因其環境穩定。但家庭環境的非標準化需求，對人形機器人的硬軟件要求更高。」有行業人士公開表示。短期內過度追捧人形機器人對行業發展不利，因為人形機器人是一個長期投入的賽道，不是炒作就能解決的。
曹巍則認為，國內目前還不能說已經來到了人形機器人的時代，更為合適的是通用機器人的時代。即便通用機器人雖然不一定具備人形，但未來這類機器人或能夠解決各類不同的任務。
政策支持加碼，人形機器人尋路
「作為AI大模型爆發元年，2023年對機器人產業是一個遇見『iPhone時刻』的奇點。」劉宇龍告訴鈦媒體App。
自2023年起，隨着以ChatGPT為代表的 AI 大模型風靡全球，人形機器人產業加速，多家企業公布通用人形機器人產品。
今年3月，機器人公司追覓公布了其研發的通用人形機器人產品，實現了高度仿生，身高178cm，體重56kg，全身共44個自由度，可以完成單腿站立，同時集成了AI大模型，具備高質量的對話溝通能力。
今年8月，曾擁有百萬年薪的華為「天才少年」稚暉君（彭志輝），聯合成立了智元機器人公司，並發布了其最新首款具身智能的通用人形機器人遠征 A1，身高175cm，體重53kg，最高步速可達7km/h，全身49個自由度，可以執行雙足行走、智能任務、人機互動等，並採用上下肢分體的模塊化設計，成本價不到20萬元，預計明年快速切入商業化落地。
「人形機器人行業現正受到兩大影響：一是AI的快速發展使機器人能理解並執行人的指令；二是關鍵部件成本的迅速下降。這預示着行業正處於一個大規模商業化的轉折點。」智元公司高管對鈦媒體App表示，目前其本體的國產化率能夠達到80%-90%以上。除了一些個別芯片之外，基本上都是用國產零組件，應用於汽車工業領域等。
值得注意的是，智元公司提到的「具身智能」（Embodied AI），是指一種基於物理身體進行感知和行動的智能系統，核心是利用本體、小腦和大腦三部分，通過智能體與環境的交互獲取信息、理解問題、做出決策並實現行動，從而產生智能行為和適應性。今年一場半導體會議上，英偉達CEO黃仁勛表示，AI 的下一個浪潮將是具身智能，隨後這一概念就引發了眾多關注。
「在AI大模型快速發展的當下，人形機器人可作為優質載體，提升自身的『自主功能』，實現 AI '具身化'。現在機器人上的許多關鍵技術節點已經突破了，加上 AI 大模型技術，我相信能夠更好地提升機器人的產品智能化體驗。例如能讓人形機器人的智能交互變得更加『像人』，這都會極大加速機器人的商業化落地進程。」劉宇龍表示。
劉宇龍對鈦媒體App表示，很多機器人公司已不局限於搭建機器人身體與小腦，更親自做場景下的應用。任務完成度也可評估機器人的設計和製造。藉助大模型的語義理解和視覺模仿學習，人形機器人能如自主拉花咖啡等技能。結合高功率密度電機、深度相機等關鍵部件和高精度算法，實現精確的眼手協調配合。
「在我們看來，機器人能自主完成咖啡拉花，顯示其作為硬件平台，已從實驗室走向人類生活的應用。若基於追覓人形機器人已有的優秀本體，我們每年開發3個應用場景，5年可達15個。開發者進一步開發這些場景，通用人形機器人的應用將迅速擴展。」劉宇龍表示，目前追覓科技每年研發費占比超過10%，研發投入始終高於同行，其中1/3投入在本領域的產品迭代，1/3投入產品創新，1/3投入到新領域創新。
除了追覓和智元機器人，一些原有深耕四足機器人的企業也開始瞄準人形機器人賽道，比如宇樹科技。
「我個人早幾年不看好人形機器人這個事情，因為我一直覺得目前人類的控制技術完全沒辦法駕馭人形機器人這麼複雜的機器人形態，」宇樹科技創始人王興興在機器人大會上講到，「去年底由於通用性 AI 進展遠超我個人預期，我們開始立項做通用人形機器人。」
曹巍認為，人形機器人的投入使用以及科學生態圈的打造離不開政府的支持。當下，中國已經成為全球最大的機器人消費國，而且有非常明確的人形機器人政策指引和政策落地。在人口增長放緩、老齡化比例上升的當下，AI 機器人有望幫助人類解決關鍵性問題。他直言，從整個科學生態圈的視角來看，未來中國一定會誕生偉大的人形機器人公司。
當前，中國正加大推進人形機器人產業發展，北京、深圳、上海先後發布產業支持政策。
5月31日，深圳發布《深圳市加快推動人工智能高質量發展高水平應用行動方案（2023-2024年）》提出，孵化高度智能化的生產機器人，加快組建廣東省人形機器人製造業創新中心；6月15日，上海市印發《上海市推動製造業高質量發展三年行動計劃（2023-2025年）》，瞄準人工智能技術前沿，構建通用大模型，面向垂直領域發展產業生態，建設國際算法創新基地，加快人形機器人創新發展。
6月28日，北京市印發《北京經濟技術開發區機器人產業高質量發展三年行動計劃（2023-2025年）》，稱打造對標國際領先人形機器人產品，支持企業和高校院所開展人形機器人整機產品、關鍵零部件攻關和工程化，加快建設北京市人形機器人產業創新中心。預計到2025年，北京機器人研發投入年複合增長率達50%以上，搭建50個機器人應用場景示範項目，規上工業企業機器人密度達到360台/萬人，產值規模達到100億元。
曹巍在9月6日的一場線上直播中表示，當下創業者需要尋找人形機器人的窗口期，趁市場比較熱，儘可能多地籌集資金。尤其人形機器人行業具有一定的周期性，未來會突然爆發產生商業價值。但目前來看，市場產生了過高的預期，因此現在比較熱的時間點下，創業者需要多儲備資金，然後等着「過冬」。
劉宇龍表示，目前機器人行業正在形成類似智能手機的生態，形成標準化的產業鏈，在這過程中，會催生對於關節模組、靈巧手等關鍵執行部件以符合人形機器人需求的控制大腦等多類零部件的需求，毫無疑問會成為下一個商業化風口。他強調，企業應該以機器人的技術和能力，解決行業痛點和效率，機器人價值才能得到指數級的提升。
吉林大學唐敖慶講座教授任雷認為，人形機器人的關注度呈周期性變化，有時由技術驅動，有時受其他因素影響。而馬斯克此次發布的「擎天柱」對當前的熱潮起了關鍵作用。
2023世界機器人大會一場主題論壇上，國家工業和信息化部副部長徐曉蘭表示，通用 AI 技術取得突破性的進展，為人形機器人的創新發展提供了重要的驅動，人類正在迎來人形機器人與通用 AI 融合發展的熱潮。「面向安防、製造、公共服務和特種應用等場景的需求，將推動重點行業應用落地，帶動技術產品迭代升級，鼓勵重點行業和地方政府探索開放應用場景，拓展新模式、新服務和新業態。」
徐曉蘭強調，下一步工信部將堅持頂層設計，通過指導產業創新發展、整機帶動、軟硬協同和生態構建，來推動中國人形機器人技術和產業的高水平發展。-（鈦媒體/作者:林志佳*鈦媒體焦點）
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