人形机器人的未来,藏在人工智能的历史里

锦缎
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2023-07-28 09:56
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人形机器人赛道将再次沉寂,然后再次爆发。

本文系基于公开资料撰写,仅作为信息交流之用,不构成任何投资建议。

自去年8月发布《你看好人形机器人吗》这份报告以来,我们始终密切关注人形机器人赛道动态。去年的一波热潮过后,今年6月以来,人形机器人概念再度爆发,多次出现集体涨停。

横空出世的ChatGPT,不仅打破了沉寂许久的AI圈,也让更多人开始期待AI与人形机器人结合产生的1+1>2的效果。

今年5月份特斯拉股东大会上,马斯克对人形机器人提出雄心勃勃的目标,其推测人形机器人远期需求将达100亿台,远远超过汽车需求。即使最终只达到预期的十分之一,产业空间也是一个极其诱人的数字。

而硬币的另一面,“人形机器人只存在于科幻电影”、“人形机器人落地难”、“人形机器人只适合在工厂”等质疑声从未间断。毕竟,在举世瞩目的2023世界人工智能大会上,特斯拉Optimus人形机器人并不能动,成了名副其实的镇馆展品。

很多人也开始怀疑自己是否在追逐白日梦,而这个白日梦是他们从《终结者》、《机器人管家》等科幻电影中激发出来的。

如果你是一个长期关注机器人领域的人,自然会有一个疑问,为什么人形机器人经历了数次风口还是不能落地,难道那些做人形机器人的公司都是为梦想窒息吗,人形机器人的炒作何时休?

其本质是,技术的发展不是线性的,虽然长期来看呈现波动向上的趋势,但中间过程是起起落落,甚至是高开低走。

在最喧嚣的时候,我们需要不断打破线性预期。透过AI的发展历史,或可更加冷静看待人形机器人的成长轨迹。

人形机器人的未来,藏在人工智能的历史里

1、AI是怎么发展到这一步的

“机器能思考吗?”1950年,计算机先驱艾伦·图灵在他的传奇文章《计算机机械与智能》中提出了这个问题。

在1956年美国的达特茅斯会议上,约翰·麦卡锡等一众世界顶尖科学家首次提出了“人工智能”一词,标志着人工智能的正式诞生。

之后人工智能领域展现出一路高歌的趋势,科学家们对人工智能做出了大量乐观的畅想和预测,致力于尽快开发出能够通过“图灵测试”的人工智能。

可惜好景不长,在20世纪70至80年代,由于技术不足,然而许多人工智能程序更像是“玩具”,没有实际应用前景。人工智能的发展第一次陷入沉寂。

在这之后的数十年,科学家们一直没有停止追求真正的人工智能。但事实上,所谓的人工智能却常常被调侃为“伪智能”,只能按照程序设定执行特定指令。

直到2016年,也就是人工智能诞生60年后,谷歌的AlphaGO击败围棋世界冠军李世石。AlphaGO用4比1的战绩告诉世人思考和创造力不再是人类独有的技能。

一朝成名天下知,AlphaGO的胜利给人们带来了无限遐想,“人工智能”这个概念的热度一下子达到了前所未有的高度。

AlphaGo的突破在于:它可以自行深度学习进行走棋和预测,不需要人来设计算法“找特征”。表面上看AlphaGo比世界冠军更会下棋,背后是其不再使用蛮力算法,而是通过算法层面的创新及大规模深度学习训练后的人工神经网络,从错误中不断学习,最终展现出超人水准。

这场人机大战在当时无疑是人工智能发展史上的一个高峰,市场颇为一致地相信人工智能产业奇点将近,或将催化下一轮产业革命。IBM等科技巨擘均重金投资人工智能。

在国内,人工智能同样掀起了一轮技术创新的浪潮。国内商汤科技云从科技格灵深瞳等众多人工智能初创公司受到投资界的普遍追捧。一切都预示着:人工智能的时代已经到来。

人形机器人的未来,藏在人工智能的历史里

然而,在高点过后,被寄予远大前景的人工智能并没有大范围成功,相反,却很快失去了光环,迎来“人工智能的寒冬”。伴随着人工智能再次沉寂,市场一度出现了AI泡沫破灭的悲观论调。

直到ChatGPT上线,AI再次从低谷冲上高峰。似乎一夜之间,AI进化成超级聪明的聊天伙伴,变成了能够完成个性化任务的办公助手。就像当年的AlphaGO一样,ChatGPT再次改变人类对AI的认知。

如今,图灵等计算机先驱们在二战后就梦想的AI技术正在一步步走向现实:AI能够识别图片和人,能够回答复杂的逻辑性问题,能够自己编写创造性的文本,甚至创造曲谱等。

从全球商业化应用上看,AI在金融、教育、医疗、安防、自动驾驶等领域已经星火燎原。

2、相比AI,今天人形机器人走到哪一步了?

2021年8月,马斯克在特斯拉AI日上发布人形机器人的概念图,将人形机器人再一次带入了大众视线。同时期,亚马逊、三星、谷歌等科技巨头纷纷加大对人形机器人领域的投入力度,使得机器人赛道热度骤然升温。

时隔一年,2022年10月,马斯克带来特斯拉人形机器人,站在马斯克旁边的特斯拉Optimus,成为科技界的新宠。

今年7月的2023世界人工智能大会上,特斯拉Optimus变身“流量明星”引来大量人群围观,拍照、合影、直播。

特斯拉Optimus身高172cm,体重56.6kg,就是一个正常成年人的身形。其全身拥有28个自由度,手部有11个自由度,就如同人体的关节,可以实现灵活地抓握,且力大无比,可以单手举起一台钢琴。

对人机器人而言,特斯拉Optimus的出现更像是当年的AlphaGo面世,正给世人描绘更大的应用前景。

因为马斯克的号召力,市场对人形机器人的看多情绪被彻底引爆。毕竟马斯克把很多不可能的事情做成了,大家都愿意跟随他。也因为马斯克,正在让更多人深入地研究人形机器人。

人形机器人的未来,藏在人工智能的历史里

事实上,特斯拉目前没有成熟的执行器供应商可以用于Optimus,而是需要自己定制,执行器作为人形机器人的核心部件,集成了电机、控制器、传感器等,每一种器件都是单独定制的,设计并不容易。

正如一句老话所说:“对于人类来说很难的事情,对机器来说很简单。”反之亦然。

以抓取场景为例,对于人来说,抓取触碰是一件再普通不过的事,但对机器的驱动系统就提出了很大挑战,一个机械关节想要触碰鸡蛋而不碎,背后需要非常精准的电机扭矩控制,而且中间需要大量软硬件结合的调试和学习。

目前,特斯拉仅制造了10台Optimus人形机器人,所以拿个模型放在人工智能大会上也不足为奇了。

根据公司在二季度业绩电话会上的透露细节,特斯拉Optimus人形机器人将在11月左右进行更多的行走和任务执行测试,在明年某个时候,将从特斯拉工厂开始尝试,让Optimus投入真正的生产活动中。在让人形机器人变得更聪明以前,特斯拉要先考虑的是如何让人形机器人在工厂工作时变得更熟练。

换句话说,Optimus人形机器人在工厂的应用还处在试验阶段,其他应用场景也只能排在更加后面。短期来看,这显然要让把养老的希望寄托在人形机器人身上的人群失望了。

特斯拉将Optimus定位为一款功能强大的机器人,可以执行不同任务的能力,在生产和生活中都可以扮演非常重要的角色,未来在全球各地帮助数以百万计的人。

但是马斯克能否复制特斯拉电动车的成功,依然要打上一个问号,而它最大的挑战是如何用极致的成本实现足够发性能。毕竟马斯克也不止一次跳票了。

比如电动皮卡Cybertruck,虽然马斯克称其是特斯拉的一张王牌,但这款车因电池供应等问题多次被推迟交付,从2021年底推迟到2022年底,再又推迟到2023年中期。直到今年的股东大会上,马斯克终于承诺将在年内交付。

所以,如果马斯克这儿的商业化不及预期,人形机器人很有可能会再次掉入起落曲线中的又一个低谷,沉寂在所难免。

类似的,AI未来可能一样还会再次遇到沉寂期。以ChatGPT为例,未来会遇到一些瓶颈,而这个瓶颈之一就是数据要素。一旦人类产生的数据被ChatGPT挖掘的差不多了,没有新的数据投喂,ChatGPT如何迭代升级?

不管是人工智能还是人形机器人都曾经历了多个周期,历过低谷和高峰,在起起落落中向上发展。然后,人们对它的期望越大,失望越大。

人形机器人上一次的高点是2016年前后,当时国内涌入了一大批新玩家,面对又一个新的技术浪潮,万众期待。但事后证明,当时的人形机器人更像是大号玩具,当初想象的情景并未在各行各业广泛落地。最后活下来的所谓人形机器人公司也是寥寥无几。

不过,人形机器人还会再次突破,未来达到一个新的高点。

从性能角度,还是以特斯拉为例,在他们看来,人形机器人等于没有轮子的自动驾驶汽车。特斯拉电动车的自动驾驶能系统和视觉神经网络系统在Dojo超级计算机的加持下,可以利用动作捕捉来“学习”人类,让人形机器人的性能变强大。

从成本角度,目前市场的人形机器人动辄百万元,而且性能还达不到人们的预期。但是如果成本降到50万,甚至20万区间呢,这就相当于一辆中高端电动车的售价,如果性能达到一定程度,意味着大量普及的可能性。

比如在工厂中,用工业机器人加AGV,以及自动化的设备,替代大量人工,降低制造成本。但是工业机器人还无法代替精细活的关键岗位。假如人形机器人能够胜任,人形机器人大军将会越来越庞大。

更乐观一点,未来特斯拉人形机器人真如以低于2万美元的价格销售。那么能够打扫地板和清洁窗户的人形机器人会让我们的生活更轻松,就像家里的洗衣机和洗碗机一样。

当年特斯拉最开始的一款纯电车型总销量还不到现在一个月的销售,如今Model 3已经成了街车。背后是成本下降和性能提升的叠加效果。

值得一提的是,ChatGPT的出现为人形机器人提供了新思路——将大语言模型与人形机器人结合,通过图像、文字、视频等数据联合训练,并引入多模态输入,增强模型对现实中对象的理解,帮助人形机器人处理具身推理任务。浓缩成一句话就是以AI为人形机器人注入灵魂。

如果从长远来看,投资回报率才是影响全球对机器人态度的关键。

以亚马孙的无人超市为例。当亚马逊在市中心设立无人售货的小商店时,相机、传感器和射频识别芯片组成的系统会自动计算购物车里商品的总价。虽然亚马逊需要在自动化货架和收银系统上额外投资数百万美元,但在人工成本上节省了,于是它在之后的某个阶段就可以收回成本。

类似的,如果一家养老院的职工能用人形机器人替代,那么这时人形机器人所带来的回报就不是以美元计算了,这时候的衡量标准变成了社会效率的提升。

总之,一旦人形机器人的性能和价格符合预期,将触发新技术进入正反馈闭环循环。那时人形机器人的发展就势不可挡了。

未来人形机器人还会再次沉寂,也会再次起来,离商业化渐行渐近。那为什么我们要持续保持关注呢?不同点在于,本轮人形机器人浪潮,中国队不再是旁观者而是深度参与者,甚至有望成为引领者。

过去十多年来,苹果链、电动车产业链、家电产业链的成熟,催生了一大批标准化、规模化的零部件公司。历经产业洗礼的他们具备一定的规模化生产和定制化开发能力。同样地,我国机器人产业链完整框架已初具雏形。比如三花、拓普、双环、恒立、汇川、绿的、埃斯顿等,有机会更快切入人形机器人的供应链。

依托中国成熟的供应链,在看到特斯拉大规模量产前,我们会看到各种国产的人形机器人。比如达闼双足机器人、傅里叶机器人。中国企业不再是处在微笑曲线的底部。就像和AI赛道一样,不再只有谷歌等硅谷大公司,而有百度、阿里、科大讯飞等科技大厂。

未来机器人很有可能会成为科技博弈的一个焦点,以中美两国主导的人形机器人“军备竞赛”已经拉开序幕。如今的市场上不断涌现出人形机器人技术的突破,并且更多的突破正在酝酿中。

本文来自微信公众号“锦缎”(ID:jinduan006),作者:知勇,36氪经授权发布。

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原文标题: 人形机器人的未来,藏在人工智能的历史里

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