海外人形機(jī)器人市場分析

海外人形機(jī)器人市場分析1.特斯拉：由人類打造、為人類服務(wù)的機(jī)器人1.1.后人工智能時(shí)代機(jī)器人將取代人類進(jìn)行重復(fù)性勞動(dòng)Optimus定位為解放勞動(dòng)力，可替代4億崗位。特斯拉的人形機(jī)器人項(xiàng)目Optimus（擎天柱）最早于2021年AIDay上公布（早期名稱為TeslaBot），定位為解放勞動(dòng)力的通用型機(jī)器人。人形機(jī)器人作為模仿人類的擬態(tài)物，相比機(jī)械臂等傳統(tǒng)機(jī)器人，能無縫在眾多場景替代人類工作。馬斯克表示，在后人工智能時(shí)代機(jī)器人將取代人類進(jìn)行重復(fù)性勞動(dòng)，生產(chǎn)力充足的前景下可行的經(jīng)濟(jì)模式是政府實(shí)行全民補(bǔ)貼，而體力勞動(dòng)將成為個(gè)人的選擇。根據(jù)世界銀行數(shù)據(jù)，2022年全球勞動(dòng)人口約34.3億人，勞動(dòng)力人口已呈現(xiàn)下降趨勢，據(jù)麥肯錫報(bào)告預(yù)測，到2030年全球約4億人的崗位將會(huì)被自動(dòng)化機(jī)器人替代，即11.7%的勞動(dòng)者會(huì)被機(jī)器人所取代。以O(shè)ptimus單價(jià)2萬美元計(jì)算，長期全球人形機(jī)器人市場天花板達(dá)8萬億美元，是一個(gè)龐大的藍(lán)海市場。高自由度結(jié)構(gòu)與精細(xì)控制初步具備實(shí)用性。目前Optimus原型機(jī)身高約172cm，體重約57kg，力量能單手舉起一架鋼琴。其身體共有28個(gè)自由度（下一代預(yù)計(jì)超過200個(gè)自由度），采用了更加靈活的彈簧負(fù)載設(shè)計(jì)與6種類型執(zhí)行器，關(guān)節(jié)采用仿生學(xué)關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)，模擬人類關(guān)節(jié)與肌腱形態(tài)，手部是Optimus最大亮點(diǎn)，采用人體工程學(xué)設(shè)計(jì)，擁有11個(gè)自由度（下一代預(yù)期27個(gè)），相比之下工業(yè)機(jī)器人全身一般僅有4到6個(gè)自由度。特斯拉已于演示視頻中展示了精細(xì)手部動(dòng)作，在Dojo超算的支持下Optimus利用動(dòng)作捕捉對人類活動(dòng)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，可抓取雜物，力道控制精細(xì)，甚至不會(huì)打碎雞蛋。根據(jù)特斯拉介紹，Optimus已經(jīng)在特斯拉弗里蒙特工廠試驗(yàn)簡單工作，如移動(dòng)零件或用扳手將螺栓固定在汽車上。1.2.自動(dòng)駕駛的終極形態(tài)，F(xiàn)SD自動(dòng)駕駛-超算-機(jī)器人三位一體人形機(jī)器人是自動(dòng)駕駛技術(shù)的終極形態(tài)。自動(dòng)駕駛的本質(zhì)就是有輪子的機(jī)器人，特斯拉已經(jīng)打通了FSD軟件（完全自動(dòng)駕駛）和機(jī)器人的底層模塊，特斯拉在FSD上的積累將使得人形機(jī)器人全面受益。特斯拉將FSD從其汽車轉(zhuǎn)移到了機(jī)器人，并經(jīng)過調(diào)整以適應(yīng)機(jī)器人的身體和不同的工作環(huán)境。特斯拉主要通過對人進(jìn)行真實(shí)世界任務(wù)的運(yùn)動(dòng)捕捉，如提起物體、行走等，然后使用反向運(yùn)動(dòng)學(xué)技術(shù)讓Optimus重復(fù)這些動(dòng)作，同時(shí)應(yīng)用了在線動(dòng)作適應(yīng)技術(shù)，使這些任務(wù)更加靈活，并能根據(jù)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)由于采用了相同的FSD系統(tǒng)，機(jī)器人可直接復(fù)用電動(dòng)車成熟的視覺系統(tǒng)，由于特斯拉決定采用同樣的攝像頭方案，而不是LIDAR傳感器，因此可直接移植到人形機(jī)器人上。自動(dòng)駕駛為機(jī)器人搭建技術(shù)框架。機(jī)器人的反饋機(jī)制本質(zhì)上是與自動(dòng)駕駛相同的架構(gòu)，即感知層-決策層-執(zhí)行層。特斯拉在汽車上使用自研的HW硬件與FSD軟件，而機(jī)器人的感知層和決策層可直接復(fù)用自動(dòng)駕駛技術(shù)，特斯拉基于Transformer的BEV方案結(jié)合時(shí)序隊(duì)列與OccupancyNetwork，實(shí)現(xiàn)包含空間和時(shí)間的4D感知，即使在純視覺方案下仍能實(shí)現(xiàn)高效的環(huán)境感知。在決策層上，模型訓(xùn)練階段的數(shù)據(jù)標(biāo)注和模擬環(huán)境同樣可復(fù)用于機(jī)器人上，因此Optimus能在立項(xiàng)僅一年就拿出展示機(jī)型，遠(yuǎn)快于其他人形機(jī)器人廠商，軟件層面上只需要更多優(yōu)質(zhì)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)積累就能快速提高運(yùn)動(dòng)能力。Dojo超算——云端訓(xùn)練AI的基石。超級(jí)計(jì)算機(jī)Dojo基于特斯拉自研的7nmD1芯片，具備采集、訓(xùn)練和進(jìn)化的能力，能夠更理想的采集道路交通標(biāo)識(shí)、生物形象、路面情況等信息。該芯片將354個(gè)獨(dú)立處理器封裝在一起，產(chǎn)生362TFLOPS的計(jì)算和440MB的內(nèi)部靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)。在保持完全可編程性的同時(shí)，DOJO強(qiáng)調(diào)資源分配和極高帶寬的互連，使其能夠從小型系統(tǒng)一直擴(kuò)展到exaFLOP超級(jí)計(jì)算機(jī)。在產(chǎn)品形態(tài)上，Dojo的最終落地單位是名為ExaPOD的超級(jí)計(jì)算集群，它集成了3000顆D1芯片，包含120個(gè)訓(xùn)練瓦片，最終能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)1.1EFlops的BF16/CFP8峰值算力。2023年7月特斯拉Dojo正式投產(chǎn)，預(yù)期到2024年2月，特斯拉算力規(guī)模將進(jìn)入全球前五，2024年10月總規(guī)模將達(dá)到100Exa-Flops，相當(dāng)于30萬塊英偉達(dá)A100顯卡的算力總和。Dojo超算為機(jī)器人提供最強(qiáng)AI大腦。超級(jí)計(jì)算機(jī)Dojo被特斯拉稱為PureLearningMachine（純學(xué)習(xí)機(jī)器），特斯拉FSD芯片最大的優(yōu)勢就是只有一個(gè)客戶，而Dojo也是同樣的設(shè)計(jì)思路，它是一種專為深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練而生的可拓展系統(tǒng)。傳統(tǒng)CPU和GPU都不是為機(jī)器學(xué)習(xí)而設(shè)計(jì)的，在Dojo之前的超級(jí)計(jì)算機(jī)主要由專業(yè)的計(jì)算機(jī)設(shè)備制造商研發(fā)、集中在國家級(jí)實(shí)驗(yàn)室，主要用途在中長期天氣預(yù)報(bào)、油氣勘探、物理模擬、量子力學(xué)等超大型計(jì)算應(yīng)用場景；相比之下，Dojo的應(yīng)用場景主要是以視頻和圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練AI，專為自動(dòng)駕駛和機(jī)器人訓(xùn)練使用。原本在A100陣列上需要進(jìn)行一周的自動(dòng)駕駛學(xué)習(xí)任務(wù)，在Dojo上可能只需要2至3天就能完成，而人形機(jī)器人由于高自由度以及四肢協(xié)作，訓(xùn)練數(shù)據(jù)體量遠(yuǎn)大于自動(dòng)駕駛，根據(jù)特斯拉數(shù)據(jù)顯示，在同樣的成本之下，Dojo超級(jí)計(jì)算機(jī)相比英偉達(dá)A100能夠?qū)崿F(xiàn)4倍的性能、能耗比提升1.3倍。技術(shù)整合帶來人形機(jī)器人奇點(diǎn)。Optimus采用了與Tesla車輛相同的芯片，支持Wi-Fi、LTE鏈接和音頻交流，其系統(tǒng)軟硬件的安全性保障也正在不斷提升，通過量產(chǎn)與技術(shù)發(fā)展控制制造成本，而軟件復(fù)用汽車FSD系統(tǒng)、算力調(diào)用Dojo超算，在規(guī)模化生產(chǎn)后預(yù)計(jì)遠(yuǎn)期成本遠(yuǎn)低于一輛汽車。Optimus的版本迭代十分之快，會(huì)遠(yuǎn)超汽車等產(chǎn)品，自2021年AIDay公布一年后已改進(jìn)到第二代，在2023年5月的股東大會(huì)演示視頻上第二代人形Optimus已能流暢行走。據(jù)證券時(shí)報(bào)，馬斯克在2022AIDay上透露，Optimus有望在3-5年間量產(chǎn)上市，預(yù)期產(chǎn)量可以達(dá)到數(shù)百萬臺(tái)，預(yù)估Optimus機(jī)器人穩(wěn)定生產(chǎn)后的價(jià)格將達(dá)到2萬美元以下。1.3.未來展望：仍在等待GPT時(shí)刻的到來機(jī)器人領(lǐng)域仍在等待著“大腦”的進(jìn)化。GPT模型的自然語言處理已經(jīng)匯聚了自回歸變換器+下一個(gè)詞預(yù)測+強(qiáng)化學(xué)習(xí)高級(jí)特征的“配方”。然而，對于人形機(jī)器人的技術(shù)而言，還沒有算法能夠達(dá)到同樣的效果。目前Optimus可期待的應(yīng)用場景還是重復(fù)性的小場景工作，因?yàn)镕SD模型無法對未知信息進(jìn)行預(yù)測，近日特斯拉Optimus的官方推特賬號(hào)上傳了新的演示視頻，Optimus能夠僅依靠視覺來對物體進(jìn)行分類，還能完成難度更大的瑜伽動(dòng)作，采用了類似于特斯拉自動(dòng)駕駛技術(shù)FSD12的端到端神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制：視頻輸入，控制輸出，并由此來控制各個(gè)部件和關(guān)節(jié)的移動(dòng)。谷歌Deepmind已在測試多模態(tài)模型RT-2控制機(jī)器人，內(nèi)嵌120億參數(shù)PaLM-E模型以及550億參數(shù)PaLI-X模型的RT-2在陌生任務(wù)中的平均準(zhǔn)確率相比RT-1翻倍，達(dá)到62%。如果行業(yè)能打造出“RobotGPT”的基座模型，實(shí)現(xiàn)零樣本或少樣本學(xué)習(xí)，則能在更復(fù)雜乃至陌生的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù)，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人的智能涌現(xiàn)。Optimus初步落地可期，應(yīng)用想象力擴(kuò)大。根據(jù)馬斯克發(fā)言，Optimus預(yù)計(jì)將于今年11月進(jìn)行行走測試，之后在生產(chǎn)穩(wěn)定后開始加速，明年進(jìn)入工廠測試實(shí)際工作。此外，Optimus的核心硬件模塊化同樣有巨大的應(yīng)用潛力，透過將Neuralink腦機(jī)接口植入物與機(jī)器人手臂或腿結(jié)合，可構(gòu)成優(yōu)秀的假肢，為被截肢的人提供一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)器人身體，可能只需要6萬美元。2.波士頓動(dòng)力：機(jī)器人領(lǐng)域的頂尖實(shí)驗(yàn)室2.1.最強(qiáng)動(dòng)態(tài)性能的跑酷機(jī)器人Atlas機(jī)器人領(lǐng)域三十年積累，造就最靈活人形機(jī)器人。波士頓動(dòng)力（BostonDynamics）由麻省理工學(xué)院副教授馬克·雷波特于1992年創(chuàng)立，最初的機(jī)器人是為美軍研制的大狗（BigDog）機(jī)器人，可在廢墟、泥地、雪地、水中行走，奠定了Atlas運(yùn)動(dòng)能力的基礎(chǔ)。波士頓動(dòng)力目前最先進(jìn)的機(jī)器人Atlas身高1.5米，體重80kg，速度1.5m/s，依靠28個(gè)液壓執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)各種高難度運(yùn)動(dòng)，足部踝關(guān)節(jié)由兩個(gè)直線執(zhí)行器并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，髖關(guān)節(jié)和手臂多是伺服擺動(dòng)缸。Atlas不僅擁有卓越的物理機(jī)動(dòng)性，更因其高級(jí)的控制系統(tǒng)和算法而獨(dú)立于眾，多次在演示中展現(xiàn)出近乎超乎人類的運(yùn)動(dòng)與平衡能力。2.2.創(chuàng)新硬件與算法沉淀，Atlas實(shí)現(xiàn)卓越運(yùn)動(dòng)性能Atlas以高性能電液驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、復(fù)雜的AI算法和多模態(tài)視覺感知實(shí)現(xiàn)優(yōu)異運(yùn)動(dòng)性能：強(qiáng)大運(yùn)動(dòng)性能得益于獨(dú)特液壓驅(qū)動(dòng)。不同于多數(shù)機(jī)器人采用電驅(qū)，Atlas為了獲得最強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性采用液壓伺服驅(qū)動(dòng)，具有高負(fù)載驅(qū)動(dòng)特性，即使是高難度動(dòng)作如后空翻等依然能平穩(wěn)落地。Atlas機(jī)器人全身有28個(gè)自由度，在多個(gè)液壓關(guān)節(jié)與算法的協(xié)調(diào)配合下，Atlas已經(jīng)可以熟練的完成垂直起跳、跨越障礙、后空翻，甚至完成整套的舞蹈以及手腳都參與的跑酷功能。離線模板與在線精細(xì)控制構(gòu)成獨(dú)特運(yùn)動(dòng)算法。Atlas的離線軌跡庫模板包含了眾多預(yù)設(shè)的最優(yōu)運(yùn)動(dòng)方案，會(huì)向決策層MPC（模型預(yù)測控制）提示最佳的解決方案選擇，此后MPC利用機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型來預(yù)測其未來的動(dòng)作。這種控制器的核心工作機(jī)制是優(yōu)化計(jì)算，確定機(jī)器人當(dāng)前應(yīng)該進(jìn)行的最優(yōu)動(dòng)作，從而隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生最佳行為。當(dāng)遇到如環(huán)境改變、腳滑等實(shí)時(shí)因素時(shí)，MPC會(huì)調(diào)整機(jī)器人的發(fā)力、姿勢和動(dòng)作的發(fā)生時(shí)機(jī)來適應(yīng)。此外，MPC還能跨行為邊界預(yù)測下一步的行動(dòng)，例如知悉跳躍后要進(jìn)行后空翻，它便會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建行為之間的過渡，確保動(dòng)作連貫。在MPC3.0版本中，Atlas已能主動(dòng)使用參數(shù)已知的工具，在官方演示視頻中Atlas用木板搭了一座橋通過障礙。TOF+預(yù)設(shè)地圖構(gòu)成Atlas的“眼睛”。在感知層，Atlas使用TOF深度相機(jī)每秒生成15幀的環(huán)境點(diǎn)云，這些點(diǎn)云基于大規(guī)模的測距集合。它的感知軟件采用多平面分割算法從點(diǎn)云中提取平面，并將此信息輸入到映射系統(tǒng)中，為Atlas構(gòu)建通過相機(jī)看到的各種對象的模型。當(dāng)Atlas執(zhí)行擴(kuò)展的跑酷行為時(shí)，波士頓動(dòng)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)為其提供了一張高級(jí)地圖，指明了它應(yīng)該前往的地方和沿途應(yīng)該執(zhí)行的動(dòng)作。盡管這張地圖并不完全與真實(shí)路線的幾何形狀匹配，但它提供了障礙模板和注釋動(dòng)作的近似描述，Atlas則利用這些稀疏信息進(jìn)行導(dǎo)航，并用實(shí)時(shí)感知數(shù)據(jù)來填補(bǔ)細(xì)節(jié)。2.3.從機(jī)械狗Spot開始，商業(yè)化前路漫長機(jī)械狗Spot率先開啟商業(yè)化之路。Spot是波士頓動(dòng)力2015年2月發(fā)布的四足機(jī)器人，身高僅一米有余。SpotMini是Spot機(jī)器人的更加小型且防水的版本，加上機(jī)器臂重量29.5kg，一次充電可以跑90分鐘，相比波士頓動(dòng)力其他液壓結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人，SpotMini是純電動(dòng)的，因此是波士頓動(dòng)力最安靜的機(jī)器人之一，搭配多種傳感器，可以完成各項(xiàng)復(fù)雜的動(dòng)作以及巡航，如無人區(qū)巡邏、尋找氣體泄露、公園安保等。SpotMini是公司商業(yè)化探索的第一步，于2020年6月開始公開發(fā)售，每只定價(jià)74,500美元，折合人民幣超過50萬元。Spotmini整體的設(shè)計(jì)以高集成度、高任務(wù)作業(yè)能力為主，繼承了波士頓動(dòng)力其他機(jī)器人的高運(yùn)動(dòng)能力，最優(yōu)異的性能就是樓梯攀爬，其采用全視覺方案構(gòu)建全局地圖，進(jìn)一步選擇合適的落足點(diǎn)避開臺(tái)階邊緣以及不安全的落足區(qū)域。難以降本量產(chǎn)約束商業(yè)化落地。波士頓動(dòng)力從學(xué)術(shù)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室誕生，因此機(jī)器人的設(shè)計(jì)多是不計(jì)成本以性能為導(dǎo)向，早期為美國國防高級(jí)研究計(jì)劃局承包項(xiàng)目，由于商業(yè)化進(jìn)程不及預(yù)期，被谷歌收購后又經(jīng)歷兩度易主，2017年6月軟銀接手、2021年6月由現(xiàn)代汽車接管。根據(jù)AnalyticsIndia雜志，專家估計(jì)Atlas單臺(tái)成本至少為15萬美元（折合人民幣109萬元），即使是更有“性價(jià)比”的Spot機(jī)械狗，公司表示截至2023年6月售出超過1,000臺(tái)。盡管Spot在市場中獲得了一定的反響，但相較于Atlas等高端產(chǎn)品的技術(shù)潛力，其商業(yè)化進(jìn)程仍顯緩慢，多次易主的波士頓動(dòng)力，在向商業(yè)市場推出產(chǎn)品的道路上還有很長的路。3.1XTechnologies：開啟AI具身智能革命3.1.OpenAI領(lǐng)投，機(jī)器人使命是與人類并肩工作AI與人形機(jī)器人結(jié)合，打造與人類協(xié)同的勞動(dòng)力。1XTechnologies于2014年成立，是一家工程和人形機(jī)器人公司，使命是創(chuàng)造與人類并肩工作的通用機(jī)器人，以滿足全球的勞動(dòng)力需求。公司今年完成了2350萬美元的A2輪融資，由OpenAI創(chuàng)投基金領(lǐng)投，其他投資者包括老虎環(huán)球基金和一個(gè)由Sandwater、AllianceVentures和SkagerakCapital等挪威投資者組成的財(cái)團(tuán)。公司表示將利用這筆資金來加大即將推出的雙足機(jī)器人模型NEO的產(chǎn)量，同時(shí)擴(kuò)大其在挪威和北美的首款商用機(jī)器人EVE的生產(chǎn)規(guī)模。3.2.從Eve到Neo，具身智能雛形顯現(xiàn)以人類為靈感，運(yùn)動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)突破。1XTechnologies不僅僅讓機(jī)器人模擬人類的形態(tài)，更重要的是，挖掘了人類自身獨(dú)特的運(yùn)動(dòng)機(jī)制，并突破性地轉(zhuǎn)化為Revo1運(yùn)動(dòng)馬達(dá)，其擁有世界上扭矩與重量比最高的直驅(qū)伺服，專為低齒輪比機(jī)器人設(shè)計(jì)，并搭配能模仿有機(jī)肌肉運(yùn)動(dòng)的靈活機(jī)械，實(shí)現(xiàn)靈敏高效的運(yùn)動(dòng)能力。根據(jù)公開專利，Revo1執(zhí)行器使用了名為哈爾巴赫陣列的特殊磁鐵排列方式，使得電機(jī)更緊湊、輕巧，同時(shí)能產(chǎn)生高扭矩，Revo1的扭矩-重量比是市面上發(fā)動(dòng)機(jī)的四倍，非常適合用于人形直驅(qū)機(jī)器人。哈爾巴赫陣列的設(shè)計(jì)使得磁場更有效地指向轉(zhuǎn)動(dòng)軸，同時(shí)通過調(diào)整磁鐵的厚度，防止在高溫高扭矩運(yùn)行時(shí)磁鐵的退磁現(xiàn)象，從而保證電機(jī)的性能和穩(wěn)定性。拳頭產(chǎn)品EVE逐步實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。1XTechnologies目前的旗艦產(chǎn)品是名為EVE的類人機(jī)器人，EVE擁有兩臂、兩眼和四輪底盤，可以像人類一樣與其環(huán)境進(jìn)行交互，在各種環(huán)境中執(zhí)行多種任務(wù)，如巡邏、監(jiān)控、搬運(yùn)等，適合在勞動(dòng)力短缺的市場中使用。由于人形機(jī)器人活動(dòng)復(fù)雜，還未能實(shí)現(xiàn)完全由AI托管，EVE采用AI與人工結(jié)合的方式控制，但一位操作員可同時(shí)操控一組多臺(tái)EVE機(jī)器人。2022年，公司首次取得商業(yè)突破，簽署了至少140臺(tái)EVE機(jī)器人的分銷合同，為美國商業(yè)場所提供安保服務(wù)。雙足機(jī)器人NEO初步具備具身智能特征。NEO是1XTechnologies正在研發(fā)的雙足人形機(jī)器人，它完全按人類的外形和運(yùn)動(dòng)方式設(shè)計(jì)：NEO有頭、軀干、手臂和腿，會(huì)走路、抓東西，并通過面部表情溝通。NEO的特點(diǎn)是其安全第一的設(shè)計(jì)思路，確保了其柔軟且有機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得與人類互動(dòng)更加安全。NEO的高精度運(yùn)動(dòng)基于模仿人類肌肉模式而設(shè)計(jì)，使其能夠如同人類一樣行走、抓取物品并與環(huán)境互動(dòng)。其AI設(shè)計(jì)使其能夠自然地與用戶交流，目前，NEO不僅可以自然準(zhǔn)確地穿門、爬樓梯，在OpenAI的軟件加持下有望完成更多高難度任務(wù)以及完整的無人操作體驗(yàn)。3.3.與OpenAI合作共贏，將大模型帶進(jìn)現(xiàn)實(shí)世界OpenAI技術(shù)全面賦能人形機(jī)器人。1XTechnologies與OpenAI的合作不只是簡單的技術(shù)共享，而是在探索將前沿的理論AI技術(shù)與現(xiàn)實(shí)的機(jī)械結(jié)合，有望創(chuàng)建一個(gè)真正能與現(xiàn)實(shí)世界互動(dòng)的智能實(shí)體。公司正利用OpenAI的技術(shù)提升他們的機(jī)器人智能程度，如通過OpenAIGym訓(xùn)練機(jī)器人進(jìn)行自主導(dǎo)航和避障，使用OpenAIROS實(shí)現(xiàn)與機(jī)器人操作系統(tǒng)（ROS）的通信，以及借助GPT模型使機(jī)器人理解并執(zhí)行自然語言命令。未來，他們還可能采納OpenAI的DALL-E和CLIP等技術(shù)，使機(jī)器人有生成和解析圖像的能力。GPT模型若能針對人形機(jī)器人進(jìn)行優(yōu)化，真正構(gòu)成具身智能大腦，使機(jī)器人能夠更好地理解和適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，更高效地解決問題，并具備更靈活的行為能力。人形機(jī)器人與AI互相成就。OpenAI可借鑒1XTechnologies的機(jī)器人技術(shù)，來提升其AI系統(tǒng)的物理交互能力。目前，OpenAI的AI系統(tǒng)主要是在虛擬環(huán)境中運(yùn)行，如OpenAIGym、Universe和Procgen。雖然這些環(huán)境可以模擬一些真實(shí)世界的場景和任務(wù)，但仍然無法完全復(fù)制物理世界的復(fù)雜性和不確定性。如果OpenAI能夠?qū)⑵銩I系統(tǒng)部署到1XTechnologies的機(jī)器人上，那么它就可以讓其AI系統(tǒng)在真實(shí)世界中學(xué)習(xí)和適應(yīng)，從而增強(qiáng)其泛化能力和魯棒性。4.Apollo：始于人類、賦予人類4.1.以探索宇宙為愿景的機(jī)器人與NASA深度合作，長期目標(biāo)為機(jī)器人探索宇宙。誕生于德克薩斯大學(xué)奧斯丁分校的初創(chuàng)公司Apptronik于8月公布了其最新的人形機(jī)器人Apollo（阿波羅）。Apollo體現(xiàn)了人的外形特征，高1.7米，重72.6kg，擁有25公斤的舉重能力，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的Apollo體現(xiàn)了安全性的考量，將在與人共同工作的環(huán)境中展現(xiàn)其優(yōu)勢。Apollo的短期目標(biāo)是輔助物流領(lǐng)域，解決供應(yīng)鏈中因人力短缺所帶來的挑戰(zhàn)，但它的夢想遠(yuǎn)不止于此，Apptronik的創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)在2012年至2013年的DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽期間為NASA機(jī)器人Valkyrie工作，根據(jù)IOTWorldToday，公司此后也與NASA進(jìn)行深度合作，公司對Apollo的長期愿景即是將其用于太空探索，助力人類登陸月球、火星及更遠(yuǎn)的天體。定位為機(jī)器人領(lǐng)域的“iPhone”。Apollo的目標(biāo)是像iPhone一樣，成為機(jī)器人領(lǐng)域的通用開發(fā)平臺(tái)，使開發(fā)伙伴能夠擴(kuò)展Apptronik的解決方案，并將數(shù)字世界擴(kuò)展到物理世界，與人們一同工作，完成他們不想做的工作。在通用框架的基礎(chǔ)上，合作伙伴可將Apollo的應(yīng)用范圍從物流和制造業(yè)擴(kuò)展到建筑、石油和天然氣、電子等行業(yè)，乃至零售、送貨上門、老人護(hù)理等與人類更密切接觸的領(lǐng)域。在設(shè)計(jì)上，Apollo多部件采用模塊化設(shè)計(jì)，如腿部可更換為固定樁，以及電池支持熱插拔設(shè)計(jì)，以解決人形機(jī)器人續(xù)航痛點(diǎn)。4.2.擬人形態(tài)與技術(shù)結(jié)合以人為本，專注安全性。Apptronik的團(tuán)隊(duì)在近十年構(gòu)建了超過10種獨(dú)特的機(jī)器人，外骨骼方面的研究提供了重要的安全背景知識(shí)，而工業(yè)機(jī)械臂的開發(fā)則在保持經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)提高了有效載荷，最終凝結(jié)成為Apollo，專為在人類設(shè)計(jì)的環(huán)境中與人類一同工作而構(gòu)建的人形機(jī)器人。Apollo不僅尺寸接近人類，并且擁有獨(dú)特的力控架構(gòu)，保證了它在人周圍的安全操作，Apollo與傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人相比更像是一種協(xié)作機(jī)器人。早在研發(fā)外骨骼時(shí)，Apptronik就為其配備了6軸力傳感器、力敏感袖帶、空氣冷卻的系列彈性執(zhí)行器模塊來確保機(jī)械系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，而Apollo在智能程度上更勝，會(huì)利用其視覺感知和力度感應(yīng)，當(dāng)人類靠近機(jī)器人時(shí)減速，如果人類靠得太近，Apollo會(huì)停下來。如果Apollo被絆倒，它會(huì)進(jìn)入安全模式“蜷縮”身體，以減少對機(jī)器人自身和周圍環(huán)境的損害。性能和成本引導(dǎo)設(shè)計(jì)，長期價(jià)格將與汽車相當(dāng)。Apollo的核心是執(zhí)行器，公司稱為“機(jī)器人肌肉”。人類體內(nèi)有大約300塊肌肉，Apollo經(jīng)過簡化，系統(tǒng)內(nèi)部有大約30個(gè)不同的肌肉群，滿足基本的動(dòng)作和活動(dòng)。Apollo的設(shè)計(jì)思路從第一性原理出發(fā)，為了使每個(gè)關(guān)節(jié)完美配合，使用線性和旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器控制整個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)執(zhí)行器的設(shè)計(jì)著重考慮了成本問題，新執(zhí)行器比以往機(jī)型少了約1/3的組件，同時(shí)組裝時(shí)間也縮短到1/3。公司CEO預(yù)計(jì)人形機(jī)器人要打開市場，成本需控制在5萬美元內(nèi)，售價(jià)應(yīng)當(dāng)與汽車相當(dāng)。4.3.朝向月球進(jìn)發(fā)精細(xì)控制還有進(jìn)一步提升空間。Apollo的研發(fā)重心更多放在安全性和“更像人”上，公司CEO表示，不認(rèn)為手部的靈活性是人形機(jī)器人的核心技術(shù)壁壘，后續(xù)可能考慮和其他公司合作研發(fā)手部。在Apollo的測試版本上，使用了更簡單的手部執(zhí)行器，公司認(rèn)為初期研發(fā)重心應(yīng)當(dāng)專注于達(dá)成類人形態(tài)，但同時(shí)也在手腕處保留了模塊化接口，長期可與其他公司合作進(jìn)行精細(xì)手部的獨(dú)立研發(fā)。Apollo目前僅限于只需要粗略操控的工作，Apptronik計(jì)劃首先將Apollo部署到倉庫中，來移動(dòng)紙箱、籃子等，這些任務(wù)主要在于移動(dòng)，而不需要完全靈巧的手和腕部。目標(biāo)月球乃至更遠(yuǎn)的地方。作為與NASA深度合作的機(jī)器人公司，Apptronik的長期目標(biāo)是將Apollo用于太空探索。它們可以用來在宇航員到達(dá)之前建造和測試為人類設(shè)計(jì)的環(huán)境–例如月球和火星棲息地。而人形機(jī)器人要進(jìn)入太空，挑戰(zhàn)無疑會(huì)更大，Apollo需要更強(qiáng)的自主性、更高的穩(wěn)定性和更佳的靈活性來適應(yīng)外太空的環(huán)境。5.AgilityRobotics：從學(xué)術(shù)到實(shí)用，領(lǐng)跑倉儲(chǔ)機(jī)器人領(lǐng)域5.1.實(shí)用主義與尖端科技結(jié)合：商用倉儲(chǔ)機(jī)器人Digit學(xué)術(shù)研究起家，推出倉儲(chǔ)用人形機(jī)器人。AgilityRobotics成立于2015年，其根源可以追溯到2000年代初，其創(chuàng)始人DamionShelton和JonathanHurst畢業(yè)于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人專業(yè)，兩人聯(lián)合創(chuàng)建了公司。Agility的兩款主要機(jī)器人ATRIAS和Cassie由俄勒岡州立大學(xué)的動(dòng)態(tài)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室于2009年至2016年開發(fā)，并授權(quán)給Agility進(jìn)行商業(yè)化。ATRIAS機(jī)器人不僅展示了復(fù)雜地形的行走能力，還突破了傳統(tǒng)的雙足機(jī)器人設(shè)計(jì)框架，其能夠在隨機(jī)變換的障礙地形中行走，完美跨越障礙。而在ATRIAS基礎(chǔ)上開發(fā)的Cassie機(jī)器人則注重技術(shù)與應(yīng)用的結(jié)合，不再只是科研展示，而是真正意義上的實(shí)用機(jī)器人。需求引導(dǎo)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)真正實(shí)用倉儲(chǔ)機(jī)器人。Digit在Cassie的基礎(chǔ)上升級(jí)推出，它能夠?qū)崿F(xiàn)崎嶇地形穿越，越過障礙物，具有穩(wěn)健的步行和跑步步態(tài)、感知能力，可在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中實(shí)現(xiàn)爬樓梯和自主導(dǎo)航，以及操縱手臂執(zhí)行基本任務(wù)。Digit二代參數(shù)與技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)，足部設(shè)計(jì)優(yōu)化使其在非常柔軟的表面（比如沙子）上提高性能。除此之外，在Digitv1中，感知系統(tǒng)是隨著時(shí)間的推移而逐漸增加的，以供開發(fā)使用。而在Digitv2中，所有