軟硬件技術加速迭代,核心部件成本下降……人形機器人產(chǎn)業(yè)“拐點已至”
軟硬件技術加速迭代,核心部件成本下降,應用場景逐步顯現(xiàn)——
人形機器人產(chǎn)業(yè)“拐點已至”
從人形機器人半程馬拉松賽到世界人形機器人運動會,人形機器人正以前所未有的頻率進入公眾視野。
日前,2025全國機器人精密減速器與關節(jié)創(chuàng)新論壇在青島召開。論壇由國家減速機標準化技術委員會主辦,匯聚來自全國高校、科研院所及行業(yè)企業(yè)的超400位專家學者與代表,共同探討人形機器人核心部件領域的最新技術與發(fā)展趨勢。
透過專家觀點及前沿技術的展示,可以觀察到人形機器人正迎來屬于自己的“iPhone時刻”——從技術突破到商業(yè)化落地,產(chǎn)業(yè)拐點悄然而至。
四大主要應用方向
2025年注定將成為人形機器人發(fā)展史上的重要里程碑,被業(yè)界稱為人形機器人量產(chǎn)元年。
其實,人形機器人并非新鮮概念。早在1967年,日本早稻田大學就啟動了相關研究,隨后研制出第一臺全尺寸人形機器人WABOT-1。本田公司推出的“阿西莫”代表了早期人形機器人技術的巔峰,但其功能的實現(xiàn)需預先編程,缺乏自主決策能力,最終宣告“退役”。
真正的轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在2023年。深度學習、多模態(tài)大模型等技術大幅加速機器人“大腦”的進化迭代,讓機器人能夠理解指令、適應環(huán)境并學習新任務。同時,關節(jié)模組、力傳感器等關鍵零部件的技術進步,也讓人形機器人能實現(xiàn)更復雜的動作。商業(yè)化路徑隨之清晰,工業(yè)制造、物流分揀、家庭服務等應用場景逐漸明確。行業(yè)大咖的斷言更推高了市場熱度:馬斯克預言“機器人與人類的比例將至少是2:1”,黃仁勛認為“AI的下一波浪潮將是人形機器人”。
雖然賽場上機器人的表現(xiàn)看起來還沒有想象中那么聰明,但它們跌跌撞撞的一小步,代表著產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大步。據(jù)統(tǒng)計,截至2025年4月,全球人形機器人本體企業(yè)數(shù)量超過300家,中國占比超一半,典型代表包括宇樹、智元、傅利葉、優(yōu)必選等。
公共服務、工業(yè)應用、特種應用及家庭養(yǎng)老構成了人形機器人的四大主要應用方向。其中,公共服務包括教育科研、文娛迎賓等,工業(yè)應用包括產(chǎn)線裝配、倉儲物流、質(zhì)量檢測等,特種應用包括化工核電巡檢、災害救援、煤礦無人作業(yè)等,家庭養(yǎng)老主要是家務和陪伴等。海爾推出的“HIVA海娃”人形機器人號稱是最會用家電的“賽博管家”,樂聚的“夸父”人形機器人在一汽紅旗工廠執(zhí)行零件揀選任務,傲鯊智能的外骨骼機器人用于輔助老人行走鍛煉……
“人形機器人是未來制造業(yè)的‘工人’、家政服務的‘保姆’、老人照護的‘孝子’,是人類生活和工作不可或缺的伙伴。”哈爾濱工業(yè)大學教授趙杰認為,人形機器人集機械工程、人工智能、材料科學、傳感控制、能源等尖端技術之大成,是“機器人+AI”深度融合的終極形態(tài)。要超越短期實用主義,以超前20年的視野布局顛覆性創(chuàng)新,以超越時代的戰(zhàn)略目標整合資源,用技術想象力的代差塑造技術演進方向,掌握定義未來的能力。
核心部件成本下探
成本是當下人形機器人產(chǎn)業(yè)化的關鍵制約因素,特別是減速器、電機、絲杠、傳感器等零部件,占人形機器人硬件成本的60%以上。
就在幾年前,人形機器人的價格還高高在上。隨著精密減速器與關節(jié)模組的國產(chǎn)化,人形機器人售價從百萬元一路下探到如今一輛小轎車的價位。
作為青島市人工智能產(chǎn)業(yè)鏈鏈主企業(yè),國華(青島)智能裝備有限公司通過全棧自研模式,構建了覆蓋諧波減速器、行星滾柱絲杠、旋轉(zhuǎn)和直線關節(jié)模組、機器人手臂的完整技術鏈條,致力于解決行業(yè)面臨的集成難度大、運動性能受限、商業(yè)化成本高等痛點。
“人形機器人就相當于一臺汽車,其發(fā)展邏輯一定是對標汽車產(chǎn)業(yè),實現(xiàn)統(tǒng)一化、標準化、簡單化及成本控制,最終按照馬斯克的構想,將人形機器人的成本控制在2萬美元以內(nèi)?!眹A智能董事長王廣對于人形機器人進入尋常百姓家有個樂觀的預計,“最快三年足以讓人形機器人開始大規(guī)模走進家庭,我們只需要做好自己的事情,迎接風口的到來?!?/p>
諧波旋轉(zhuǎn)關節(jié)模組999元起,教育版機器人手臂價格9999元起,全尺寸人形機器人ODM的價格為14.99萬元起……在此次論壇的發(fā)布環(huán)節(jié),國華智能將人形機器人的關節(jié)模組、手臂和本體的成本控制到極限,推出的親民價格引發(fā)全場轟動,顯著降低行業(yè)創(chuàng)新門檻。
據(jù)介紹,國華智能推出全棧自研的智能諧波旋轉(zhuǎn)關節(jié)、高精度直線關節(jié)及7自由度仿生手臂總成三大系列產(chǎn)品,均達到行業(yè)領先水平。其中,智能諧波旋轉(zhuǎn)關節(jié)采用獨創(chuàng)齒形設計,扭矩提升15%,重復定位精度達±5弧秒;高精度直線關節(jié)推力峰值達9800N,功率密度提升30%;7自由度仿生手臂總成首次實現(xiàn)接近人類手臂靈活度的仿生結構。
雙足與輪式之爭
看多了人形機器人跳舞、翻跟頭的絕活,有人也許會問:人形機器人必須長成“人樣”?答案是不一定。
人形機器人按照驅(qū)動路線可分為電動型、電液型和仿生驅(qū)動型,按照行走方式則包括足式、輪式、輪足式、履帶等。行業(yè)內(nèi)基本形成兩種發(fā)展路線,一種是堅持雙足機器人的終極形態(tài),另一種則是漸進式發(fā)展,先做更容易商業(yè)化落地的輪式機器人。
目前,雙足機器人存在腿部控制能力弱、能耗高等問題。相比于人體的骨骼肌肉系統(tǒng)主要以柔性材料為主,人形機器人的肢體通常由7自由度機械臂組成,整體剛性結構較大,存在人機接觸安全性問題。另外,雙足人形機器人的續(xù)航能力普遍不足一個小時,無法完全滿足工業(yè)和居家服務的實際需求。在今年北京亦莊舉行的人形機器人半程馬拉松賽中,沒有一臺機器人能夠不間斷跑完全程,均需要更換電池或以接力形式參賽。
因此不少專家認為,雙臂能力才是決定現(xiàn)階段人形機器人落地的核心技術,無須都一步到位做成雙足。
針對能耗、安全性等問題,部分人形機器人廠家轉(zhuǎn)向“輪式”設計。例如,廣汽集團發(fā)布的GoMate人形機器人采用可變輪足移動結構,具備四輪足和兩輪足兩種模式;國華智能推出的輪式人形機器人,主要用于商超講解和居家場景。
“為什么不直接做成雙足機器人?一是目前雙足機器人有摔倒風險,在商場、家庭等有老人和孩子的場所,輪式人形機器人的安全性更好;二是續(xù)航更長,雙足機器人的電池一般裝在腹部或胸腔,電池容量有限,輪式機器人的電池放置在底盤,能做到5-6個小時續(xù)航。”國華智能技術負責人劉騰告訴記者。
論壇上,吉林大學仿生科學與工程學院任雷團隊介紹了仿生拉壓體機器人理論與技術體系,展示了高度類人的手臂靈巧操控。這種仿生人形機器人的形體與人類更接近,具有較強的運動能力、環(huán)境適應能力和人機協(xié)同能力,或許是下一步發(fā)展方向。
從實驗室到產(chǎn)業(yè)化落地,從技術突破到核心部件成本下探,人形機器人正跨越商業(yè)化的臨界點,一幅機器人與人類協(xié)同共生的未來圖景正在展開。(青島日報/觀海新聞記者 周曉峰)