“人形機器人有望成為繼計算機、智能手機、新能源汽車後的颠覆性産品，将深刻變革人類生産生活方式。”工信部此前釋出的《人形機器人創新發展指導意見》開篇即這樣寫道。
近日，特斯拉放出了其人形機器人擎天柱（Optimus）在自家工廠“打工”的視訊，引發關注。視訊中，擎天柱機器人拿取電池，放進電池槽中排列整齊。
今年2月，國内人形機器人Walker S已經進入新能源汽車工廠，開啟了“打工生涯”。在流水線上，它能夠和人類協作完成汽車裝配及品質檢查作業。
就在4月底，北京人形機器人創新中心釋出全球首個純電驅拟人奔跑的全尺寸人形機器人“天工”，它能夠以6公裡/小時的速度穩定奔跑。
人形機器人正在加速從科幻奔向現實，但不少人對其仍感到陌生。什麼是人形機器人？人形機器人用在哪，好用嗎？大陸人形機器人發展如何？
01
什麼是人形機器人？
給人工智能這個聰明的“頭腦”裝上一副“身體”
目前，人工智能正在邁向通用智能的路上，大模型展示出滿足人類需求的互動能力。想要和人工智能在真實實體世界中實作互動，就要讓人工智能擁有一個智能硬體載體，讓它們像人類一樣具備感覺、思考和行動能力。
通俗來講，就是要給人工智能這個聰明的“頭腦”裝上一副“身體”。這個“身體”可以是一部手機，可以是一台自動駕駛汽車，而人形機器人則是集各類核心尖端技術于一體的載體，是具身智能的代表産品。
人形機器人本身并不是一個新鮮事物，它的研發始于上世紀七八十年代，但由于傳統的機器人控制技術和算法難以滿足人形機器人複雜的技術要求，一直難以落地應用。
人形機器人企業優必選相關負責人譚旻表示，此輪人工智能的發展意味着，大家在想象中或者科幻電影中看到的真正智能化的機器人，實作的可能性不再遠在未來，而是近在眼前。
具體來說，人工智能技術的發展可以幫助人形機器人更準确地了解人類語言，聽懂人的指令，識别環境資訊，并做出更合理的決策和行動。例如中國科學院自動化研究所設計研發的Q系列人形機器人，當你對它說從桌子上拿起一個澱粉含量最高的蔬菜，它能準确地從衆多蔬菜中挑選出洋芋放進筐子。
人形機器人企業宇樹科技創始人王興興介紹，傳統機器人基本上是按照人編寫的程式完成特定任務，具有專屬性，也就是說一種機器人隻能幹一件事情。而人工智能驅動的人形機器人更加智能，能夠在多種場景中執行任務，極大地提高了通用性。
02
為什麼一定要做成人形？
更好适應環境、駕馭更多工具，真正具備通用性
人工智能如此聰明的大腦，我們為什麼不給它裝備上一副更加強大的身體，為什麼偏偏要做成人形？比如，滾輪可比雙腿速度快多了。
人類如今所處的世界，已經被打造成了适合人類工作和生活的樣子，所有工具也都是為人類設計的。滾輪的确比雙腿速度更快，但遇到台階怎麼辦呢？為了使用機器人，在所有台階處都鋪設斜坡，這顯然不太可能。
是以隻有把機器人設計成人的樣子、擁有人的運動能力等，機器人才能更好适應環境、駕馭更多工具，進而真正具備通用性。此外還涉及心理因素，人類天然對人形感到更親切。
03
人形機器人用在哪？
工業制造、商用服務和家庭陪伴是目前三大應用場景
我們什麼時候能用上人形機器人？
優必選Walker S、宇樹H1、達闼XR-4、小鵬PX5、智元遠征A1、傅利葉GR-1、星動紀元“小星”、逐際動力CL-1、小米CyberOne……這些名字是不是科技感十足？這些都是國内企業推出的人形機器人。
業内人士表示，目前，人形機器人正處于從實驗室邁向産業化的關鍵節點，2024年有望成為人形機器人量産元年。
目前，大陸多家人形機器人企業的産品已經開始小批量生産和傳遞，客戶主要是高校科研機構、人工智能企業和智能制造企業，一些人形機器人已經在工業制造場景及商用服務場景實作商業化落地。今年2月，國内人形機器人Walker S已經開始在新能源汽車工廠中“實訓”打工。它實作了全球首例人形機器人在汽車工廠流水線與人類協作完成汽車裝配及品質檢查作業。
為什麼不使用工業機械臂來完成這些工作？事實上，随着智能制造業的自動化水準整體提高，裝配線上不少流程環節已經由工業機械臂完成，但仍有不少需要人工完成的任務。
以汽車産業為例，在檢測環節，需要人工彎腰進車内完成檢查安全帶、打開部件等工作，這些工作機械臂暫時做不了，目前由人工完成，未來則可以交給人形機器人。
優必選CEO周劍曾公開表示，工業制造、商用服務和家庭陪伴，是目前人形機器人的三大應用場景。
其中，家庭和商業場景更複雜的環境和靈活多元的人機互動需求，使得人形機器人大規模商業化尚有不确定性。但在工業制造領域已具備較好的商業化基礎，智能制造将成為人形機器人首個大規模應用的領域，工業人形機器人三年内有望大規模放量。
王興興認為，人形機器人的應用場景可以分短期、中期和長期來看。短期内，主要是工廠裡的生産裝配；中期，會拓展到家庭、農業、建築工地等場景；長期來看，可以了解為所有事情都可以由人形機器人來幹。
人形機器人的落地應用，第一步是走進千行百業，這已經是現在進行時，在不久的未來，有望走進千家萬戶。
中國信通院相關專家介紹，一方面，大陸人口老齡化問題正在逐漸顯現，長期來看勞動力供給不足，需要人形機器人補充缺口。另一方面，環境惡劣或内容重複、繁重、危險的工作，都有對人形機器人的替代需求。
機器人是否會搶走人類的工作機會？
譚旻認為，“人形機器人不是搶人類工作，而是代替人類去做人類不想做的那些危險、枯燥、辛苦的工作。而生産力革命也将催生大量前所未見的工作機會，讓更多人可以從事更具有創造性的工作。”
04
人形機器人好用嗎？
機器人大模型AI技術3-5年會明顯進步
人形機器人的應用場景十分廣闊，但它動作緩慢略顯笨拙，人形機器人真的好用嗎？
王興興表示，在ChatGPT出現之前，大家也覺得AI不夠智能，什麼都幹不了，這和人形機器人目前的狀态有些類似，很多人認為人形機器人功能有限、價格昂貴。但實際上，人形機器人隻差一點火候來點燃，就是機器人大模型AI技術突破臨界點。當然，機器人大模型AI技術的進步和人形機器人的行業部署落地都需要一些時間，快的話3到5年就會有非常明顯的進步，慢的話也不會超過10年。“10年以後應該已經天翻地覆了。”他強調。
優必選相關負責人譚旻也表示，大家不必去糾結一個創新性産品在最初可能會略顯笨拙或應用場景有限。從智能手機出現到普遍應用，隻用了十幾年時間。目前人形機器人發展也正在迎來自己的“iPhone時刻”，人工智能技術正在一日千裡地邁向通用人工智能突破的關鍵節點，人形機器人也在以非正常的加速度發展，預計10年到20年之間就會有非常普遍的應用。
如果人形機器人将廣泛進入我們的生活，價格自然是大家非常關心的問題。
此前，英偉達CEO黃仁勳表示，人形機器人有望成為大衆化裝置，制造成本有望大大低于人們的預期，售價可能不會超過1萬-2萬美元，與目前廉價汽車售價相當。馬斯克也曾表示，特斯拉的人形機器人售價可能低于2萬美元。
國内多家人形機器人企業也預計，未來市場成熟後，人形機器人售價可能在幾萬元到幾十萬元不等。
05
大陸人形機器人發展如何？
硬體制造是強項，算力晶片和AI人才儲備需補齊
工信部2023年釋出的《人形機器人創新發展指導意見》首次以單獨檔案形式對人形機器人發展做出規劃部署。以2025年為時間節點，提出了很多清晰的目标——在技術方面，“大腦、小腦、肢體”等一批關鍵技術取得突破，確定核心部元件安全有效供給。在應用方面，整機産品達到國際先進水準，并實作批量生産，在特種、制造、民生服務等場景得到示範應用。
目前大陸人形機器人發展如何，在全世界處于什麼水準？
一台人形機器人，包含數千個零部件，涉及各種尖端技術，堪稱人類生産制造的最先進硬體之一。王興興介紹，一台人形機器人分為軟體和硬體。硬體，就是制造機器人的各類常用硬體，比如控制器、傳感器等。軟體部分則更為複雜，主要是各種人工智能模型，比如大語言模型、圖像擴散模型等。軟體系統是靈魂，硬體支撐是剛需。
王興興認為，目前不同國家、不同公司的技術水準有差異，但整體來看差距并不是特别大。其中在軟體方面，就人工智能技術本身來說，我們的差距并不大，但在算力晶片和AI人才儲備方面需要補齊。而在硬體方面，中國在生産制造、疊代速度、成本等多方面都更具優勢。
不少業内人士也持相似的觀點，基于全世界最高效、最龐大的供應鍊體系，人形機器人硬體制造是大陸的強項。
06
人形機器人市場有多大？
今年市場規模将達27.6億元，2030年有望達1192.46億元
今年4月，首屆中國人形機器人産業大會在京開幕，産業鍊上下遊的上百家企業攜最新産品同台競技，展示出産業鍊生态正在日臻完善。
首屆中國人形機器人産業大會釋出的産業報告預測，2024年中國人形機器人市場規模将達到27.6億元，2030年有望成長為千億元市場，市場規模達1192.46億元。
國家戰略層面的重視是引領大陸人形機器人産業加速發展的強勁動力。今年1月，工信部、科技部等7部門釋出《關于推動未來産業創新發展的實施意見》，在部署重點任務時提到，要打造标志性産品、做強未來高端裝備。其中，人形機器人排在第一位。
該檔案明确表示，要突破機器人高轉矩密度伺服電機、高動态運動規劃與控制、仿生感覺與認知、智能靈巧手、電子皮膚等核心技術，重點推進智能制造、家庭服務、特殊環境作業等領域産品的研制及應用。
07
人形機器人走進生活還有多遠？
想要機器人跟足球明星同場競技，還需大量科研投入
盡管人形機器人“浪潮”洶湧，但它距離進入日常生活仍有距離。
“如今具身智能還面對着許多挑戰，像是對動态環境的感覺、用自然語言進行人際交流。” 中國工程院外籍院士、德國國家工程院院士張建偉說，從非具身智能機器人到具身智能機器人的發展，還需要大量的科研投入，未來需要把人類多模态處理問題的方法來模組化，做成算法轉移到機器人，進而實作給機器人一個目标場景，機器人就能自行規劃和執行。
繼人形機器人進廠“更新”，距離成為“醫療看護”或“保姆”還有多遠？廣東省機器人協會專家委員會執行主任、華南理工大學軟體學院原院長闵華清表示，從技術層面來說，人形機器人對外界感覺環節很複雜，比如在走路中要感覺地面究竟是多大力量，很軟的地面和瓷磚地面等差異就使得傳感器的研發變得更加複雜。
“我們研究室過去做的自由度是21個，現在有人能做到26個自由度了，但我們人的關節、骨節有兩百多塊。如果要完全把跟運動相關的關節全部仿真出來的話，它一定是比我們現在的一些服務機器人或工業機器人複雜得多。”在闵華清看來，大家所期待的人形機器人不是一個執行程式的機器，而是要有着和人類似的思維，可以跟人直接交流、沒有障礙。
“我們在20年前曾經作過一個設想，讓機器人組成的足球隊跟足球明星在世界杯打一場友誼賽。”闵華清對記者說，人形機器人的應用場景很多，但距離這個設想的實作還有很多問題等待解決，譬如能源電池的重量、視覺問題等，“随着深度學習理論、大模型應用，距離這個目标的實作肯定會加速，但具體要說多少年，目前還很難有一個準确判斷。”
産業布局
角逐人形機器人産業，粵港澳大灣區的優勢在哪？
人形機器人已成為新一輪産業科技革命的角逐焦點。企業自主研發的人形機器人層出不窮、應用場景愈發豐富，政策層面的支援也陸續到位。
自2023年以來，北京、上海、廣東、安徽、浙江、山東等地政府通過針對性制定政策措施支援本地人形機器人産業發展。《廣東省培育智能機器人戰略性新興産業叢集行動計劃（2023-2025年）》提到，将支援企業加大對人形機器人在智能算法、關節設計、穩定平衡控制等技術研發，提高人形機器人的應用領域。
今年2月，廣東釋出了五大未來産業叢集的培育計劃，人形機器人赫然在列，其中提出實施“人形機器人工程”，力争2-3年内初步建立人形機器人創新體系，“大腦、小腦、肢體”等關鍵技術取得突破，核心元件安全供給。推動人形機器人整機、具身智能大模型、基礎零部件等關鍵核心技術攻關；強化創新平台支撐，争創國家級創新平台；面向工業制造、家政服務等典型場景，加快開展人形機器人應用示範和推廣。
在市一級，《深圳市加快推動人工智能高品質發展高水準應用行動方案（2023-2024年）》提出，開展通用型具身智能機器人的研發和應用，鼓勵企業依托河套、前海或海外研發中心，積極拓展國際市場，開展人形機器人規模化應用。
《2023年深圳市機器人産業發展白皮書》顯示，去年深圳市機器人産業鍊總産值達1797億元，同比增長8.7%，其中南山區産值最高，占全市比重達35.01%。
2023年，《佛山市機器人及相關産業發展規劃（2023-2030年）》《東莞市支援智能機器人産業發展若幹措施》等相繼釋出，均對人形機器人進行了布局。據不完全統計，目前大灣區九市中，已有至少三地市釋出了針對性政策檔案。
據了解，對粵港澳大灣區而言，人形機器人鍊條各環本就深度嵌入其産業格局與應用場景，尤其是作為人形機前身之一的工業機器人年産量已達16.88萬台（套），占全國三分之一，優勢基礎已經奠定。
支撐人形機器人“大腦”運轉的人工智能産業，大灣區的發展已突飛猛進，産業規模超過1500億元，核心企業占全國四分之一，落地了全國超12.9%的大模型。
截至目前，廣東全省共有人形機器人相關企業39家，在全國居首。
如今，人形機器人尚站在産業化初期，随着其深入發展，各地必将繼續加大力度。
整合：黃亞岚
來源：央視新聞、南方+、21世紀經濟報道、人民資訊、羊城晚報