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喧嚣的人形机器人我们离蓝海产业还有多远

封面图片:涂虫创意

机器人_机器人展览会2023_机器人编程

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介绍

一||如果给AI赋予人体,让其进入人类现实世界并与之互动,那么由此产生的人形机器人不就是AI和机器人产业的共同终点吗?

2||虽然人形机器人对上游零部件要求较高,但与工业机器人仍有相似之处。 两者的核心硬件部件包括伺服电机、减速机、传感器等。

3||国产仿人机器人在硬件领域还有很长的路要走。 产业链上游厂商急需在核心零部件领域取得突破,但突破的重点主要在工业机器人领域。

近段时间屡屡掀起上涨行情的“人形机器人”概念股似乎突然陷入了停滞。

7月12日,知名机器人控制器制造商新思达(002527.SZ)因放量暴跌8.42%。 7月13日早盘开盘后大幅跳水,最终收于跌停; 7月12日,浩志机电(300503.SZ)跌7.7%,科力传感(603662.SH)也跌5.24%。

涉嫌“吹牛”、趁人形机器人火爆之机的南方精工(002553.SZ)自7月5日起连续两次涨停,成为本轮人形机器人集体回调的触发点概念股。

但在此之前,人形机器人概念股经历了大幅上涨,多只个股在一个多月内上涨1-2倍:6月15日至6月21日,新时达录得5个涨停,达到4天; 6月14日至6月20日,传感器概念股科力传感5天内录得3次涨停; 其他概念股包括南方精工、双飞股份、布科股份等同期均持续上涨。 掀起一股涨潮。

本轮人形机器人概念股的炒作本质上是“AI”概念的延伸。 自chatgpt在全球掀起人工智能热潮以来,AI就像当年的“互联网+”一样,渴望向各行各业拓展、赋能。 边界。

但在众多国内厂商还在涉足大型模型、抢着布局AIGC(人工智能生成内容)的同时,资本市场却“前瞻性”地将目光投向了机器人领域,打造出“AI大模型+人形机器人”的想法“体现智能”将成为新蓝海的说法已经开始在市场上流行。

7月6日,“硅谷钢铁侠”马斯克在2023世界人工智能大会上的演讲将这股机器人热潮推向了高潮:“未来我们会看到更多的机器人,所以我们需要考虑一个比例问题,即机器人和人类的比例是多少?现在看来,这个比例将会超过1:1,也就是说,世界上机器人的数量将会超过人类的数量。

当然,并不是所有人都同意马斯克的观点。

“人形机器人产业目前还是一张白纸,确实有很大的想象空间,也是一个重点发展方向。不过,未来五到十年,其主要应用场景可能会集中在概念发布、互动展览等领域,现在谈万亿蓝海市场太夸张了。” 7月11日,深圳一家移动机器人公司产品总监陈媛告诉记者。

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“体现智能”

与近两年时常成为市场焦点的新能源、半导体等板块相比,机器人领域似乎已经有一段时间没有什么新鲜事发生了。

受宏观环境走弱、下游需求放缓影响,2022年我国工业机器人销量增速将明显放缓。据瑞工实业统计,2022年我国工业机器人销量将突破28万台,同比增长10%。 速度较2021年下降约40个百分点。其中,六轴垂直多关节机器人出货量18.82万台,同比增长13%,SCARA(水平多关节机器人)出货量6.8万台。出货量同比仅增长1%。

正是在这种缺乏新鲜感的行业背景下,聊天GPT的流行给机器人行业带来了新的想象空间。

“当聊天 GPT 刚开始流行时,一些爱好者将其与游戏中的 NPC 联系起来。 大家发现以前只能根据预设选项机械地提供选择的NPC现在可以像活人一样与玩家交流了。 为用户提供革命性的交互体验,如果进一步利用机器人作为人工智能的载体,将会创造更多的可能性和增长。”北京某智能机器人公司硬件部负责人杨勤告诉记者。

英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋也在ITF World 2023半导体大会上直言:“人工智能的下一波浪潮将是‘体现AI’。”

那么,如果给AI赋予人体,让它进入人类现实世界并与之互动,那么由此产生的人形机器人岂不是AI和机器人产业的共同终点?

不过,在杨钦看来,目前市场上流行的人形机器人概念实际上与体现智能是两个不同的东西,大多数人混淆了这两个概念。 “人形机器人与实体智能不同; 作为体现智能的一种形式,连接成熟大模型的扫地机器人也可以称为体现智能。 具身智能的重点是改变机器与外界交互的方式。”

记者了解到,目前无论是工业机器人还是家用机器人领域,机器人都是根据代码设置进行编程,执行一系列重复性任务。 今年早些时候,记者在香港生产力促进局体验了一组多台机器人。 在关节工业机器人的任务设定过程中,需要提前预设包括机械臂的位置、轨迹、运动、摆动角度等多项数据。 然后,机械臂就可以按照相关设置进行工作。

陈源告诉记者,典型的机器人产品通常包括感知、驱动和执行三大系统。 其中,感知包括各类传感器,帮助机器了解外部环境信息,相当于“五感”,驾驶相当于“肌肉”。 ”,利用传动机构向执行系统提供动力,有液压、电机、气动三种驱动方式; 机器人完成任务时,首先需要通过传感系统识别周围环境,然后按照预先设定的参数执行路径。 计划并执行任务。

“具身智能”的特点是可以改变机器人被动接收数据、提前编程动作的交互方式。 杨勤告诉记者,具身智能可以基于多模型训练,通过计算机视觉、多传感器协作等方法完成任务执行,建立一套主动感知、认知和决策机制,直接解决实际问题在不同的场景中。

“具身智能与聊天GPT相同。它会让你感觉更像是一个人,而不是一台机器,只不过前者拥有物理实体,并在机器人感知和决策中使用人工智能。” 杨钦说道。

虽然实现形式有很多种,但对于具身智能来说,最好的实现形式无疑是人形机器人。 该款机器人直接参照人体形态进行设计,可以覆盖日常生活中的大部分使用场景,提供更加自然、生动的交互体验。

深圳市优必科技有限公司副总裁付春江在2023世界人工智能大会演讲中表示,具身智能是“感知、运动、环境”闭环映射的出现,解决了物理世界的问题。 问题,而人形机器人恰恰是最贴近生产生活的通用机器人的代表。 因此,人形机器人可以与具身智能很好地融合,是具身智能的终极形式。

他认为,人形机器人对于具身智能的最大意义在于提供与物理环境交互的“身体”以及更复杂的运动感知能力。 人形机器人可以在人类从事生产和生活的任何地方提供帮助,并可以利用现有的工具来完成任务。 通过这种方式,人形机器人可以帮助具身智能增强对现实世界的理解。

“人形机器人具有与人类相似的身体结构,有两个手臂和一个头。它们可以更好地模仿人类的动作,并且可以在主要为人类使用而设计的环境中操作。例如,波士顿的Atlas可以自行开门并使用一些简单的工具这种人形设计可以覆盖很多生活场景,比如做家务、打扫卫生甚至开车。” 陈元告诉记者。

除了人形结构带来的优势之外,在他看来,人形机器人最重要的是可以通过“具身认知”进行学习。 所谓具身认知是指人的思想、知识和经验是通过身体器官与环境的相互作用而形成的,而人形机器人也可以通过各种传感器与环境进行交互,并通过实验或模仿来学习新的技能和知识。

不过,杨钦也指出,虽然人形机器人在实现具身智能方面具有诸多优势,但智能机器人并不一定要完全模拟人类的外貌。 其他形式的机器人,如四足机器人、轮式机器人等,也可以在特定应用领域实现具身智能,并具有各自的优势和适用性。 因此,在选择实现体现智能的最佳形式时,需要综合考虑产品的应用场景、市场需求、成本和技术能力。

“体现智能是一种设计理念,核心是产品如何更好地服务需求。” 杨钦说道。

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“高价值硬件”

记者注意到,自去年发布旗下首款人形机器人Optimus以来,特斯拉不断高调更新该产品的最新开发进展。

在今年5月的特斯拉股东大会上,马斯克花了很多时间介绍Optimus的最新进展,并发布了新的演示视频。 在演示视频中,Optimus已经可以学习人类行为并实现简单的物品。 分类投放,户外行走时,基于FSD,可识别周围环境。

“我认为Optimus被极度低估,因为人们不了解它带来的影响。我认为每个人都会想要一个机器人,可能不止一个,这意味着如果Optimus能够投入生产,实际需求可能是100个。数十亿,”马斯克在股东大会上的讲话中说道。

在他看来,特斯拉未来的长期价值可能来自于人形机器人擎天柱业务。

除了特斯拉之外,国内厂商中,小米也在去年8月发布了旗下首款全尺寸人形机器人CyberOne。 在刚刚结束的世界人工智能大会上,达玛、傅里叶、优比等多家机器人厂商也带来了自己的人形机器人产品。

“人形机器人可以称得上是机器人设计皇冠上的明珠,因为成熟的人形机器人要求还是很高的,必须具备长续航、高智能、高速度、大负载、高鲁棒性。(又名坚固性),不能说撞倒就坏了。” 杨钦说道。

他给记者举了一个人形机器人制造商经常展示的抓取场景的例子。 对于人来说,抓取和触摸是一件非常简单的事情,但却对机器的驱动系统提出了很高的要求。 机械关节想要碰鸡蛋而不打破鸡蛋,需要非常精确的电机扭矩控制,这需要软硬件结合的多轮调试和学习。

根据特斯拉官方信息,Optimus身高1.73m,重73kg,可承载约10kg货物,全身有50个自由度,拥有28个躯干关节驱动器。 执行系统由减速机、电机、螺杆组成。 由其他部分组成。

国内厂商方面,傅里叶智能于7月6日发布了最新的通用人形机器人GR-1。它高1.65米,重55公斤,全身有40个自由度。 具有快速行走、敏捷避障、上下坡稳定、抗冲击干扰等运动功能,行走速度可达5公里/小时。

仅从性能指标来看,目前国产仿人机器人与国外厂商的代表产品并无明显差距。

杨勤告诉记者,自由度(DOF)是评价机器人性能的重要参数之一。 它是指机器人在空间中独立移动和旋转的方式数量。 例如,人的手臂有7个自由度,其中肩关节可以向前、向后、上下和旋转; 肘关节可以弯曲和伸直; 腕关节还可以上下、左右移动和旋转。 一般来说,机器人的自由度越大,其机动性和操作能力就越强。

但同时记者也了解到,增加自由度会带来更大的控制复杂性,因为每个自由度的实现都需要独立的驱动和控制。 此外,机器人的设计和制造成本也会随着自由度的增加而增加。 因此,制造商在设计机器人产品时,通常会根据具体需求和场景,或者受制于技术能力来确定自由度的数量。

“对于一个真正成熟、想要走进千家万户的仿人机器人来说,它的零部件要求远高于目前工业机器人和商用机器人的要求。一个仿人机器人可以轻松拥有40个自由度,而大多数工业机器人只有6个自由度。”自由度。它还需要更高的鲁棒性和更精确的传感器。” 陈元说道。

在产业链层面,记者注意到,仿人机器人虽然对上游零部件要求较高,但与工业机器人仍有相似之处。 两者的核心硬件部件包括伺服电机、减速机、传感器等。

例如,伺服电机作为自动化运动控制的核心部件,可以将电能转化为机械能,实现对机器人速度、扭矩、位置的精确、快速、稳定的控制。 在仿人机器人中,常采用伺服电机来驱动机器人的关节进行精确的运动。 同时,它们可以快速调整关节的扭矩和位置,从而帮助机器人保持稳定性。

根据国海证券今年6月发布的研报测算,目前擎天柱的硬件成本约为46万元。 其中,电机、减速机、传感器、滚珠丝杠的价值分别占硬件成本约46万元。 21.7%、9.1%、30.5%、18.3%,技术壁垒均较高。

在此背景下,新斯达、浩智机电、科力传感、汇川技术(300124.SZ)、绿谐波(688017.SH)等工业机器人产业链知名厂商纷纷乘势而上。 Panning成为人形机器人概念股。

不过,在陈源看来,高价值的硬件环节对于仿人机器人产业的发展并无帮助。 他认为,人形机器人是消费级产品,定位进入千家万户。 过高价值的硬件必然导致过高消费门槛的出现,让仿人机器人成为“展览”的奢侈品。

“人形机器人可以通过硬件升级实现多场景通用性,通过AI赋能实现交互模式升级,最终通过成本控制实现规模化量产,只有这样才能闯出新的蓝海市场。” 陈元说道。

马斯克还在去年 9 月举行的特斯拉 AI Day 活动上表示:“未来人形机器人 Optimus 的产量可以达到数百万台,而且价格预计会比汽车便宜很多,大概不到 2 万美元。”

不过,与国内玩家相比,马斯克提出的2万美元的成本削减目标仍然略显“保守”。

记者注意到,7月6日,国内知名减速机公司四川福特机器人股份有限公司(835015.NQ证券简称:四川机器人)披露的投资者调查纪要中提到:“公司研发的人形机器人公司成本可控制在每台10万元左右,综合计算每个关节可实现1000多元左右,预计公司研发的仿人机器人产品很快就会见到。

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“蓝海产业”

在这一轮仿人机器人热潮中,A股市场的大部分机构和投资者并没有关注国内机器人企业推出的仿人机器人新产品,而是将目光聚焦在擎天柱上,试图将目光聚焦在擎天柱上。 这一代表性产品在A股市场挖出了特斯拉的合作伙伴或潜在供应商。

“说实话,从硬件方面来说,目前在工业机器人领域,四大家族(库卡、发那科、安川、库卡)仍然是绝对的领先者,国内很多工业机器人厂商都依赖进口零部件。 例如,机器人中实现精确线性位置控制、提供大扭矩、转换运动模式、防止反向运动的丝杠主要来自日本。 我不敢说我有实力吃掉所有工业机器人的蛋糕。 人形机器人很难说是好消息。”谈及近期市场热炒的A股人形机器人产业链时,陈元告诉记者。

不少炒作人形机器人概念的热门股近期也通过公开渠道澄清,尚未布局人形机器人业务。 例如,五天录四板的新时达,7月12日直接在互动上回复投资者:“目前公司尚未推出人形机器人相关业务,但公司持续关注与行业相关的前沿信息。”

五天三板科力传感7月5日面对投资者“是否向特斯拉发送扭矩传感器样品”的提问,并给出“尚未与特斯拉建立合作关系”的答复。

马斯克还在股东大会上表示,擎天柱所需的电机、控制器、电子设备以及各种部件均由特斯拉团队独立设计。 “我们实际上尝试寻找现成的执行器和其他组件,但我们一无所获,”马斯克在股东大会上表示。

显然,至少截至今年5月16日特斯拉股东大会,A股人形机器人产业链上还没有一家厂商能够与特斯拉合作。

但这并不妨碍一些上市公司积极表达对“热点”的兴趣,希望借此机会提振公司股价。 7月10日,南方精工公告称,收到江苏证监局警告函。 被警告的人是该公司董事长史建伟和公司秘书史伟。

警示函信息显示,“经查,江苏南方精工股份有限公司2023年6月19日在深交所互动平台就仿人机器人相关业务向投资者作出的回复不准确,导致公司股价下跌”。连续上升多次。 股价变动后,南方精工没有及时了解造成交易异常波动的因素,也没有对公司在华谊平台于6月26日、6月28日发布的股票交易异常波动公告中发布的内容进行澄清。披露造成股价异常波动的因素,信息披露不完整。”

6月19日,有投资者就这一导致股价波动的不准确问题向公司询问,“鉴于公司目前正在为国内主要减速机厂商配套RV减速机产品,请问公司在仿人机器人行业中扮演什么角色?” 没有产品匹配? 你想进入特斯拉产业链吗?”

对此,南方精工当时信誓旦旦地给出了明确答复:“在人形机器人领域,公司目前正在与国内两家领先的减速机制造商合作开发新型减速机;相关样品已于2019年发送给特斯拉。另外,公司正在开发的柔性轴承、行星滚柱丝杠等产品在国内几乎是空白,在该领域有很大的需求人形机器人。”

不仅如此,南方精工还在互动上表示,“公司在国内RV减速机轴承等零部件供应中占有绝对的市场份额”。

结果,还沉浸在背着人形机器人连杀三板的喜悦中的南方精工,被深交所的一封问询函拉回了原形。

据其7月5日回复深交所问询函的公告显示,南方精工在RV减速器中使用的相关产品为滚针轴承产品。 2022年该产品产销量分别为87.7万台、68.9万台。 (滚针轴承、垫片等零部件),2022年销售收入为566.37万元,仅占公司当年销售收入的0.96%,目前该产品订单不超过100万元。

所谓的样品得到了特斯拉的高度认可,也变成了:“我们公司的产品不直接供应给特斯拉,也没有获得下游客户的书面证据向特斯拉发送相关样品以及测试结果和评估” ”。

在杨钦看来,国产仿人机器人在硬件领域还有很长的路要走。 产业链上游厂商急需在核心零部件领域取得突破,但突破的重点主要在工业机器人领域。

“从做硬件的角度来说,工业机器人我们要一步一步做好,人形机器人短期内看不到太大的市场需求,吃完了碗,我们再看锅。” 杨钦说道。

优必选首席技术官熊友军近日也公开表示,人形机器人的量产将分三步进行:第一步是在结构化可控的环境中进行小批量试验和进化,完成一些简单的任务; 第二步是在非结构化、可控的环境中进行训练和进化,进一步提高运动、感知和决策能力; 当与之相适应的人工智能技术逐渐成熟、制造工艺变得稳定、成本显着降低后,人形机器人的大规模量产是水到渠成的事情。

在陈元看来,人形机器人将成为巨大的蓝海产业是必然趋势,因为随着我国人口结构的变化,各行各业都面临着劳动力结构性短缺和成本快速上升的风险。 因此,自动化、智能化自动化、机械化是时代发展的浪潮。 一款超越传统机械设备,融合云计算、物联网、人工智能的智能产品,将为机器人行业带来更多可能。

但在此之前,硬件的迭代升级、AI赋能的结合、成本的降低,都将成为人形机器人,或者说具身智能,在大规模上市之前必须面临的挑战。

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