在人工智能和機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展下，人形機(jī)器人正逐漸從科幻小說走向現(xiàn)實(shí)生活。2024年4月27日，北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心在北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)布了一款具有劃時(shí)代意義的人形機(jī)器人——“天工”。這款全尺寸人形機(jī)器人以其純電力驅(qū)動(dòng)和擬人奔跑的能力，在全球科技領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。

“天工”機(jī)器人的亮相，不僅展示了中國(guó)在人形機(jī)器人領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，也預(yù)示著人工智能技術(shù)在實(shí)體化應(yīng)用方面的新突破。這款機(jī)器人的身高為163厘米，體重輕量化達(dá)43公斤，其設(shè)計(jì)巧妙地融合了力量與靈活性。通過搭載多個(gè)視覺感知傳感器、每秒550萬(wàn)億次操作的算力，以及高精度的慣性測(cè)量單元（IMU）和3D視覺傳感器，“天工”在運(yùn)動(dòng)控制方面取得了顯著進(jìn)展，成為了具身智能場(chǎng)景應(yīng)用和研究的優(yōu)選平臺(tái)。

人形機(jī)器人的未來發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊Ｋ鼈儽灰暈槔^計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車之后的下一個(gè)顛覆性平臺(tái)產(chǎn)品，預(yù)計(jì)將成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級(jí)的新質(zhì)生產(chǎn)力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的逐漸降低，人形機(jī)器人有望進(jìn)入日常生活的方方面面，從工業(yè)生產(chǎn)到家庭服務(wù)，從醫(yī)療護(hù)理到教育娛樂，它們將催生出全新的產(chǎn)業(yè)、模式和業(yè)態(tài)。2024年是不是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的元年？筆者認(rèn)為還是有待商榷但值得期待。

01

具身智能仍面臨困境

人工智能發(fā)展歷經(jīng)了六十年的風(fēng)雨歷程。從最初的基于規(guī)則的AI系統(tǒng)，到基于機(jī)器學(xué)習(xí)的AI，再到如今備受矚目的基于大模型的AI代理，我們不禁要問：計(jì)算機(jī)真的已經(jīng)能夠“像人類一樣行事”了嗎？答案是顯而易見的——我們還遠(yuǎn)未達(dá)到這一目標(biāo)。

盡管AI在某些領(lǐng)域取得了令人矚目的成就，如AlphaGo在圍棋領(lǐng)域的勝利，以及計(jì)算機(jī)視覺在日常生活中的廣泛應(yīng)用，甚至ChatGPT和GPT-4在語(yǔ)言理解方面的卓越表現(xiàn)，這些算法的神奇之處在于它們能夠在計(jì)算機(jī)構(gòu)建的虛擬世界中進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算。然而，它們似乎仍然缺乏對(duì)我們所處物理世界產(chǎn)生直接影響的能力。

這種“主體性”與“能動(dòng)性”的缺失，構(gòu)成了AI與人類行為之間巨大的鴻溝。如何讓AI從虛擬的數(shù)字世界中“解放”出來，成為能夠在物理世界中發(fā)揮作用的實(shí)體？機(jī)器人學(xué)家Rodney Brooks提出了一個(gè)響亮的口號(hào)：“智能需要一個(gè)身體”。

這一概念的核心在于“具身化”（Embodied），即智能需要通過一個(gè)物理形態(tài)與世界互動(dòng)。對(duì)于智能而言，一個(gè)存在于物理世界的“身體”既是一種能力，也是一種限制。它賦予了智能與物理世界互動(dòng)的能力，同時(shí)也限定了智能的行動(dòng)范圍。

盡管讓機(jī)器人通過感知、行動(dòng)和試錯(cuò)來學(xué)習(xí)的想法并不新鮮，但要讓機(jī)器人在真實(shí)世界中表現(xiàn)得和人類一樣好，其復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了最初的設(shè)想。人類的身體經(jīng)過數(shù)萬(wàn)年的進(jìn)化，形成了一套復(fù)雜的生物信息處理機(jī)制。例如，當(dāng)我們上樓梯時(shí)，大腦能夠迅速感知足部的受力情況，找到合適的重心，并通過調(diào)整全身肌肉來保持平衡。

將這種人類無(wú)意識(shí)完成的復(fù)雜動(dòng)作轉(zhuǎn)移到機(jī)器人身上，卻變得極其復(fù)雜。對(duì)機(jī)器人來說，在物理世界中成功完成某一任務(wù)的方式可能只有一種，而失敗的方式卻有無(wú)數(shù)種。即使我們能夠詳盡地模仿人類身體的解剖學(xué)特征，并對(duì)可能的行為動(dòng)作進(jìn)行細(xì)致的歸納和分類，但這種自上而下的有意識(shí)“復(fù)現(xiàn)”似乎始終難以完美模擬生物細(xì)胞經(jīng)過萬(wàn)年進(jìn)化所獲得的“本能”。

我們的身體DNA中似乎已經(jīng)寫入了一個(gè)“世界模型”，即使是嬰兒，在無(wú)意識(shí)的階段就已經(jīng)能夠完成與現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)的復(fù)雜動(dòng)作。這些與物理世界互動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)是我們逐漸學(xué)習(xí)語(yǔ)言、知識(shí)、文化等“上層建筑”的基礎(chǔ)。

因此，人形機(jī)器人或具身機(jī)器人面臨的真正挑戰(zhàn)在于構(gòu)建這樣一個(gè)經(jīng)過自然選擇和進(jìn)化考驗(yàn)的“身體”，再現(xiàn)人類基因中記錄的“世界模型”。這是一條充滿挑戰(zhàn)的道路，但也是AI發(fā)展的重要方向。只有當(dāng)我們能夠創(chuàng)造出能夠真正理解和互動(dòng)物理世界的機(jī)器人時(shí)，我們才能說AI真正實(shí)現(xiàn)了“像人類一樣行事”。

02

類似智能手機(jī)的產(chǎn)業(yè)鏈機(jī)會(huì)？

在科技的浪潮中，人形機(jī)器人的時(shí)代正在緩緩拉開帷幕，預(yù)示著新一代技術(shù)革命的曙光。正如蘋果公司定義了智能手機(jī)，特斯拉引領(lǐng)了新能源汽車的潮流，未來人形機(jī)器人領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè)正在孕育之中。放眼全球，特斯拉、英偉達(dá)等行業(yè)巨頭已經(jīng)開始布局，致力于開發(fā)下一代具身智能機(jī)器人。在中國(guó)，隨著華為、比亞迪、寧德時(shí)代、小鵬等大型資本的加入，以及優(yōu)必選、傅里葉、智元等國(guó)產(chǎn)機(jī)器人企業(yè)的商業(yè)化進(jìn)程不斷深入，人形機(jī)器人的商業(yè)化奇點(diǎn)可能正在到來。

在這一大產(chǎn)業(yè)機(jī)遇的背景下，目前市值較小的公司有潛力成長(zhǎng)為未來的行業(yè)巨頭。從政策層面來看，中國(guó)已經(jīng)明確了發(fā)展目標(biāo)，計(jì)劃到2025年實(shí)現(xiàn)整機(jī)的批量生產(chǎn)，并在2027年建立一個(gè)安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈體系。然而，人形機(jī)器人的關(guān)鍵零部件，如絲杠、減速器、電機(jī)等高端產(chǎn)品，國(guó)產(chǎn)化率仍然較低。面對(duì)2030年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到千億元的巨大機(jī)遇，小市值公司有望借助技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)東風(fēng)，實(shí)現(xiàn)向大市值巨頭的跨越。

AI大模型的問世為人形通用機(jī)器人的發(fā)展帶來了新的希望，具身智能也被視為AI發(fā)展的終極目標(biāo)。人形機(jī)器人是軟硬件能力高度集成的實(shí)體，其商業(yè)化的核心在于“AI大腦”的突破。大模型的泛化能力為實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的通用性提供了可能。例如，機(jī)器人制造商Figure與OpenAI合作推出的Figure 01機(jī)器人，已經(jīng)能夠與人自然交流并理解執(zhí)行任務(wù)。英偉達(dá)在最近的GTC大會(huì)上也推出了全球首個(gè)人形機(jī)器人通用基礎(chǔ)模型，該模型具備完整的機(jī)器人仿真、訓(xùn)練和模擬平臺(tái)。隨著軟硬件技術(shù)的不斷融合，通用人形機(jī)器人有望更快地進(jìn)入工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用領(lǐng)域。

然而，科技的快速發(fā)展也可能帶來風(fēng)險(xiǎn)。正如克隆技術(shù)對(duì)人類倫理道德的沖擊，科技奇點(diǎn)也可能成為人形機(jī)器人發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)源�；仡欀悄苁謾C(jī)和新能源汽車的發(fā)展歷程，它們都受到了技術(shù)邊界的限制。人形機(jī)器人作為AI和高端智能的結(jié)合體，隨著以ChatGPT為代表的大模型的快速迭代，人工智能技術(shù)正在以前所未有的速度前進(jìn)，人形機(jī)器人的科技奇點(diǎn)即將到來。但與此同時(shí)，政策邊界也在逐步形成。2024年3月13日，歐盟通過了全球首個(gè)關(guān)于人工智能的綜合法律框架《人工智能法案》，旨在確保人工智能系統(tǒng)尊重基本權(quán)利、安全和道德原則，并解決強(qiáng)大和有影響力的AI模型的風(fēng)險(xiǎn)，培育值得信賴的人工智能。

隨著海外特斯拉發(fā)布人形機(jī)器人以來，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。中國(guó)政府部門也在2023年出臺(tái)了頂層設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見，以推動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。人形機(jī)器人有望成為一個(gè)寬廣的賽道，并為產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大的市場(chǎng)空間。隨著2024年中期定型量產(chǎn)階段的臨近，具有更高性價(jià)比、更高研發(fā)生產(chǎn)效率的國(guó)產(chǎn)零部件供應(yīng)商預(yù)計(jì)將獲得更多的市場(chǎng)份額。建議投資者關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，包括總成、空心杯電機(jī)、絲杠和軸承、減速器、傳感器、IMU、編碼器、配套高端設(shè)備、機(jī)器人大模型等領(lǐng)域的公司。

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       原文標(biāo)題 : 人形機(jī)器人催化不斷！2024或是產(chǎn)業(yè)化元年？