今年二月初,摩根士丹利發(fā)布了科技產(chǎn)業(yè)報告《人形機器人100:繪制人形機器人價值鏈圖譜》(The Humanoid 100: Mapping the Humanoid Robot Value Chain)。
該報告的核心思想,旨在通過拆分人形(通用)機器人的產(chǎn)業(yè)鏈,梳理在該新興領(lǐng)域內(nèi)值得投資的企業(yè)的清單。根據(jù)“大腦”、“身體”以及“集成商”三個層面,整理出了一份全球相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)企業(yè)的“百大”清單。
其中“大腦”,被定義為AI芯片與相關(guān)軟件開發(fā),被視為機器人的智能核心。這部分企業(yè)共計27家。
“身體”部分被歸納為傳感器、執(zhí)行器、電線和連接器網(wǎng)絡(luò)以及鋰離子電池等等,構(gòu)成設(shè)備的基本機電結(jié)構(gòu)、內(nèi)外部傳感器模組供應(yīng)商,以及殼體材料企業(yè)等等,合計53家。
而被納入榜單的“集成商”,總計20家。其定義顧名思義,包括介入到通用機器人產(chǎn)業(yè),并有能力從“大腦”以及“身體”企業(yè)獲得零部件并集成制造出設(shè)備的企業(yè)。包括部分車企、消費電子公司、電商和互聯(lián)網(wǎng)公司,還有那些傳統(tǒng)機器人制造商等等。其中就有蘋果、阿里巴巴以及美的(庫卡)等我們所熟知的企業(yè)。
然而對于一眾青少年時代浸淫于日本輸出文化的中國八零和九零后而言,仔細琢磨這份報告的企業(yè)列表,卻能讓人挖掘出一項反直覺的細節(jié)——Humanoid 100中,日本企業(yè)上榜者僅僅只有10家,與印象中本該是人形機器人強國的面貌大相徑庭。
而問題就出在這個“印象中”了。
世紀(jì)初的日本“先行者”
2004年6月末的某日,當(dāng)時剛剛二十出頭的筆者,在老宅南邊的淮海中路上閑逛時,湊了個熱鬧。
當(dāng)時,在上海首家星巴克咖啡(淮海中路力寶廣場店)邊上隔了兩間鋪面的地方,有一家新裝修的店鋪門口,正擁擠著一大群人。
費了點勁擠進人群后,發(fā)現(xiàn)這家地址為淮海中路901號的店鋪已經(jīng)換了主人,其兩層樓高的拱形大門上,嶄新的門頭寫著Sony Gallery(索尼夢苑)。此時,店內(nèi)似乎正有大人物正在舉行開幕儀式,而門前的人群圍觀的,是一對櫥窗里正在打太極拳的機器人。
▲ 索尼制造的初代QRIO,其定位以娛樂為主,但造價明顯超過一般市場承受范圍
我記得那是索尼公司的QRIO,因為不久前央視新聞以全球機器人前沿技術(shù)的角度報道過。然而現(xiàn)場目睹與電視新聞里看,區(qū)別還是很大的。
QRIO擁有38個可轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)、配置5指獨立運動的機械手,采用鎂合金結(jié)構(gòu),配備高性能內(nèi)置控制裝置,搭載索尼自主編寫的實時操作系統(tǒng)Aperios。其在姿態(tài)控制精確性以及動作反應(yīng)速度上,徹底扭轉(zhuǎn)了筆者當(dāng)時對各種人形機器人那種“遲鈍而且緩慢”的刻板印象。
以當(dāng)年的視角看,索尼集團選擇上?;春B方ㄔO(shè)其技術(shù)展示館,無論對于企業(yè)還是上海地方政府而言,都稱得上一件大事。所以在開幕當(dāng)天,不僅時任集團董事長兼CEO的出井伸之親自前來現(xiàn)場,盧灣區(qū)的部分領(lǐng)導(dǎo)也一同到場。
回過頭說這個QRIO,它很快也被國內(nèi)公眾所熟知。因為轉(zhuǎn)過年在2005年2月8日的乙酉年春晚上,央視特別租賃了多臺QRIO與參演嘉賓同臺演出,并以極佳的靈活性和毫無破綻的舞蹈動作,一度引發(fā)了轟動。
在本世紀(jì)最初那段日子,談及機器人產(chǎn)業(yè)特別是人形通用機器人技術(shù),日本無疑是公眾普遍性認識中top1的存在。其中,少不了日本動漫產(chǎn)業(yè)文化輸出的加成。但從另一方面看,本世紀(jì)初的日本正從1991年“平成景氣”破滅后的經(jīng)濟低迷中稍稍緩過一口氣,精氣神尚在的不少企業(yè),仍舊試圖通過樹立科技豐碑的方式為自身營造一種正面和積極的企業(yè)形象,也是合乎商業(yè)邏輯的操作。
實際上,相比索尼的QRIO,本田在這一領(lǐng)域起步更早,而且設(shè)備尺寸更大性能更好。
本田的通用機器人歷史,可以追溯到1986年。
彼時,本田啟動了結(jié)合仿生與電子技術(shù)的步行機器人的項目,其最初的成果便是用于測試和摸索機械模仿人類步行姿態(tài)的E0。之后,利用大約七年時間,發(fā)展了E1~E6步行機器人。然后是1993年,配上機械手臂,擁有完整“人形”的P1誕生。
1996年和1997年,P1的后繼改進型號P2以及P3先后問世。2000年10月31日,本田著名的ASIMO,宣告誕生。ASIMO是詞組Advanced Step in Innovative Mobility的首字母縮寫。
除了在外觀上盡量靠近人類,ASIMO的一大特點是尺寸也較為接近真實人體。
初代身高120cm,重量達到了52公斤,同時肢體關(guān)節(jié)完全按照真人,擁有手掌和五指構(gòu)造,關(guān)節(jié)系統(tǒng)具備極高自由度。動作器為伺服電機+諧波減速器+驅(qū)動單元。
2006年的第二代以及2011年的第三代,也均延續(xù)了初代的特點,只是在關(guān)節(jié)自由度、電機功率以及自由度方面有所升級。
簡而言之,以本世紀(jì)初到2010年那段時間的視角,如果要問“人形/通用機器人技術(shù)哪家強”這種問題,答案毋庸置疑。如果通過當(dāng)時剛剛崛起的互聯(lián)網(wǎng)搞個全球大投票的話,那么日本企業(yè)顯然將是眾望所歸。
反過來,當(dāng)時中國的技術(shù)呢?很遺憾,是出現(xiàn)在段子里面——以丑角的形式。
從崛起到退場
2000年11月29日,人民網(wǎng)發(fā)表了一則新聞:
近日,我國獨立研制的第一臺具有人類外觀特征、可以模擬人類行走與基本操作功能的類人型機器人“先行者”,在長沙國防科技大學(xué)首次亮相。該類人型機器人問世,標(biāo)志著我國機器人技術(shù)已躋身國際先進行列。
然而先行者的成功,并沒有贏得世界乃至國內(nèi)的肯定。在那個日本文化輸出最強勢的時代,這位名副其實的中國人形機器人先行者,成為了“惡搞”這一互聯(lián)網(wǎng)亞文化現(xiàn)象的早期受害者代表。
由于彼時國內(nèi)在工業(yè)產(chǎn)品外觀設(shè)計方面的缺失,“先行者”的形象可以說粗獷而且簡陋。設(shè)計團隊為數(shù)不多的“造型”意識,反而為這臺設(shè)備添加了畫蛇添足的頭部五官。
最終,這臺實際上堪稱中國人形機器人原型機的設(shè)備,頂著一個宛如五六十年代迪斯尼機器人動畫片里的頭部,再結(jié)合腰部巨大而且前突的關(guān)節(jié)驅(qū)動電機,使得其很自然地就成為了世紀(jì)初賽博圈子里的集中“惡搞”對象。
2001年初,日本某惡搞網(wǎng)站對“先行者”進行了惡搞式的報道,戲稱之為“四千年來中國最高技術(shù)結(jié)晶”(中華4000年の科學(xué)技術(shù)の結(jié)晶),先行者股間突出的電機則曲解為導(dǎo)彈發(fā)射器,甚至是光束加農(nóng)炮、火神轉(zhuǎn)管炮等等武裝。
很快,就有人將其形象加入了萬代著名的《超級機器人大戰(zhàn)》系列,甚至制作了專門的MOD。
輿論的狂歡,甚至蔓延到了國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)社區(qū)。與之伴隨的,還有“山寨”這個流行了近十年的網(wǎng)絡(luò)語言。
客觀地講,這臺設(shè)備的出現(xiàn)當(dāng)?shù)闷鹦侣剤蟮篮竺娴脑u語。畢竟這是國內(nèi)在人形機器人機械結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)運動規(guī)劃等多領(lǐng)域的首次實踐。
通過先行者,國內(nèi)掌握了仿生步行設(shè)備在姿態(tài)轉(zhuǎn)換狀態(tài)下,控制單元檢測點以及檢測周期等關(guān)鍵數(shù)據(jù)以及信息。實際上,無論當(dāng)時還是現(xiàn)在,全球能夠自主開發(fā)人形機器人的企業(yè)以及機構(gòu),也是屈指可數(shù)的。
但如果將“先行者”直接對比上文提到過的本田ASIMO、索尼QRIO,乃至于當(dāng)時新推出的,完全立足于娛樂用途的索尼機器狗AIBO。無論從何種角度看,“先行者”其實過于粗糙。而日本網(wǎng)民由此產(chǎn)生的滿滿優(yōu)越感,也就不足為奇了。
然而,這也是日本民眾最后一段,可以對華享受全面優(yōu)越感的美好時光了。因為從那以后,這個一衣帶水的龐大鄰邦,正式邁入了制造業(yè)飛速發(fā)展的快車道里,終將在十幾二十年這不足一代人的時間,顛覆老一代日本人曾經(jīng)的認知格局。
讓我們繼續(xù)談日本人形機器人的事情。
2011年,本田推出了第三代ASIMO。盡管在外觀上,其與前代相差無幾,但內(nèi)部卻進行了大量的升級。首先是關(guān)節(jié)自由度增加了,達到了57個之多。同時,新的控制器與平衡系統(tǒng),使其在行動速度上有了飛躍性的提升,最高可達每小時9km。這幾乎就是成年人慢跑的速度。
而新的頭部雙目視覺傳感器,使其對外部環(huán)境有了更強的感知能力。在結(jié)合升級后的內(nèi)置運算單元后,機器人可以實現(xiàn)行進間主動避障動作以及規(guī)避障礙后新的路線計算。
實際上,結(jié)合了本田公司乃至日本當(dāng)時所有計算機軟硬件高新技術(shù)的ASIMO,一直是其創(chuàng)造方代表日本科技的明星產(chǎn)品。曾經(jīng)擁有過大量的高光時刻——
2002年,在紐約證券交易所敲鐘;
2010年,為中國西部國際博覽會主辦方租用,前往成都西博會開幕式進行表演,向中國民眾展示日本的機器人技術(shù);
2014年,迎接時任美國總統(tǒng)的奧巴馬訪日期間,曾經(jīng)下場與美國總統(tǒng)切磋足球。
總而言之,就和索尼QRIO一樣,除了給“家訪”的長輩秀才藝,就是以租賃的形式在全球各地走穴,出席各種高端展會、競賽的開閉幕式,為組織/主辦方裝點門面??此骑L(fēng)光無限宛若大明星一樣,但實際是沒干什么“正經(jīng)活”。
直到三年多前的2022年3月31日,終于本田公司設(shè)在東京的總部內(nèi),官宣了ASIMO的退役儀式,結(jié)束了其長達 22 年的“職業(yè)生涯”。
而我們前文提到過的索尼QRIO,其退場的時間就更早了——早在2006年的3月,索尼就宣布將終止其產(chǎn)品研發(fā)……
“倒在黎明前”背后的真相
2021年8月在首屆特斯拉AI Day上,埃隆·馬斯克以PPT展示+演員表演的形式,展示了其人形機器人產(chǎn)品擎天柱(Optimus)。其原型機實物,在次年2022年10月正式面世。
2022年8月11日,小米公司在其年度產(chǎn)品發(fā)布會上,官宣了人形機器人CyberOne(鐵大)項目。
而如果將時間節(jié)點拉到2024年末,那么這個名單還要加上傅利葉機器人GR-2、星動紀(jì)元STAR1、開普勒先行者K2、加速進化Booster T1、逐際動力CL-2、MagicLab研發(fā)的MagicBots、星塵智能的Astribot S1、銀河通用的Galbot G1、戴盟的Sparky1、星海圖的R1。外加宇樹科技的G1/H1/H1-2、智元機器人靈犀X1/遠征A2/遠征A2-max、眾擎SA01/SE01/PM01等發(fā)展成系列的三家。
在這里沒有提到2013年立項,2014年就上市的波士頓動力的Atlas,只是因為其驅(qū)動系統(tǒng)采用延續(xù)自機器騾時代的液壓結(jié)構(gòu),和上述產(chǎn)品以及日系QRIO、ASIMO等,存在本質(zhì)性差異。
幾年前,筆者在最初接觸這個問題的時候,內(nèi)心也曾有過迷茫——這說好的高端大氣上檔次,掌握著人形機器人最先進技術(shù)的日本企業(yè),怎么一下子就不搞(搞不下去)了?這不搞就不搞吧,怎么日本人才“退出”,這東西瞬間就“濫大街”了。這不是標(biāo)準(zhǔn)的“死在黎明前”么?
直到我了解到了,本田在2011年發(fā)布第三代ASIMO時,透露其造價(不是售價)是每臺250萬美元。說穿了,日本并沒有完善的人形機器人產(chǎn)業(yè)鏈,個別企業(yè)的高大上設(shè)計,本質(zhì)上是原型機散件采購后的“手搓”而已。
由此,我們也可以對日本那倒在黎明前的人形機器人發(fā)展歷史,有一個粗淺但真實的總結(jié)——
目前被國際公認的,“機器人”一詞的英語robot,源自于捷克語robota。其最初由捷克著名劇作家卡雷爾·恰佩克,在其于1920年創(chuàng)作的劇本《Rossum’s Universal Robot》(羅沙姆的萬能機器人公司)中所創(chuàng)造。
恰佩克創(chuàng)造的robot一詞基于捷克語robota,是“苦工、強制勞動”的意思。在某種意義上,這種造詞可以說是極其生動而且形象的了。而從另一個角度來思考,創(chuàng)造一臺能夠代替人來執(zhí)行艱苦工作且不知疲倦的機器,這似乎也是機器人概念自誕生以來一直的追求。
基于現(xiàn)代自動化技術(shù)的發(fā)展,自二十世紀(jì)七十年代起,越來越多的機器自動化設(shè)備,出現(xiàn)在了我們的生活和工作場景中。比如制造業(yè)中目前已經(jīng)普及的工業(yè)機器人,以及生活中現(xiàn)在隨處可見的掃地機器人、炒菜機器人等等。
但從本質(zhì)上而言,將這些東西加以“人”這個后綴,其實并不恰當(dāng)。主機廠用來抓取沖壓件焊接白車身的,本質(zhì)上是自動化控制的機械臂。而每天勤勤懇懇為我們代勞家庭清掃工作,乃至于晚上提供廚房炒菜的掃地機器人、炒菜機器人,更恰當(dāng)?shù)慕蟹ㄊ侨サ粑簿Y的兩個字,稱之為掃地機、炒菜機便可。其本質(zhì)上是一種提供特定工作的自動化服務(wù)的機器。
這也是為什么車企在最近五十年內(nèi),采用焊接機械臂等特化的自動化設(shè)備,取代了大量人力之后,仍舊被歸納為“勞動密集型企業(yè)”的原因。歸根結(jié)底,太多的工作是目前的專用自動化設(shè)備無法解決,或者無法以合適的成本去解決的。
具有雙手、雙腿基本構(gòu)造,可以自主識別,能夠應(yīng)對不夠精確的含混指令,自主規(guī)劃執(zhí)行方案并具體落實。而隨著AI技術(shù)的發(fā)展,“大模型”的逐步成熟,原本困擾產(chǎn)業(yè)的如何自主識別、自主認知的問題,似乎也已經(jīng)出現(xiàn)了曙光……
但問題到了這里,其實也非常明顯了——試問車企怎么可能用單臺造價高達250萬美元的人形機器人,去進一步推進自動化工廠?
那么,那些黎明之后紛紛崛起的后來者們,又給自己的產(chǎn)品定了什么價呢?
根據(jù)特斯拉官方公布的數(shù)據(jù),2023年Optimus原型機的造價為7萬美元。而量產(chǎn)之后,Optimus Gen3零售價區(qū)間被壓縮到了1.5~3萬美元。至于宇樹科技的G1,9.9萬元就可以買到手。
最后這里還得提一句波士頓動力的Atlas,由于其液壓式設(shè)計牽扯到極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和布局,每臺造價號稱200萬美元……
“黑方選手直接一個左擺拳,再緊跟一記右鞭腿?!?p>
“紅方選手晃了下,揮來的左擺拳打空了。右鞭腿掃到了紅方選手,但是自己重心不穩(wěn)摔倒了!”
不要誤會,這不是B站UP主在模仿馬保國老師口述自己和“河南70公斤級散打冠軍”交手的過程。而是實打?qū)嵉母穸反筚惉F(xiàn)場解說——機器人之間的那種“格斗”。
上月末(5月25日),名為《CMG世界機器人大賽》的機甲格斗擂臺賽在浙江杭州開幕。據(jù)主辦方介紹,這是全球首個以人形機器人為參賽主體的格斗競技賽事,而宇樹公司生產(chǎn)的G1人形機器人,作為唯一參賽機型亮相賽場。
由于筆者也不是什么對人形通用機器人毫無概念的小白,所以對于這么一個從名字到描述都帶著山寨感抽象色彩的活動,本來是抱著看笑話心態(tài)去瞧樂子的。但當(dāng)天的直播,卻遠遠出乎最初的意料。
盡管參賽的G1機器人均為宇樹公司量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型號,全都沒有經(jīng)過提升格斗表演比賽視覺效果的特化改裝,同時比賽全程并非AI自主操作,而是由雙方進行攻擊、防御以及架勢重整動作的預(yù)編程,然后通過遙控方式半自動的方式展開。
但縱觀當(dāng)日全場直播,原先腦補的雙方機器人顫顫巍巍站都站不穩(wěn),全程用極其愚蠢呆板的動作戳來戳去的畫面并未出現(xiàn)。盡管復(fù)雜判斷仍舊依賴人為遙控,但機器人選手好歹做到了馬步功架像模像樣,出拳掃腿一板一眼,甚至還能玩出回旋踢這樣有些難度的動作。
實際上,開篇那個擂臺戰(zhàn),還有個下文——紅方選手倒地后,下半身球關(guān)節(jié)出現(xiàn)了大角度扭轉(zhuǎn)。但裁判讀秒僅僅念到“3”,機器人選手扭動下半身結(jié)構(gòu),已經(jīng)利落地重新站起。
作為一個生于八零初,從小看《機器警察》《高達》等作品長大的機器人、機甲愛好者,上述這一幕雖然距離日本藝術(shù)家筆下的巨大人形兵器、機甲等還相去甚遠,但卻已經(jīng)隱隱有了幾分《鐵甲鋼拳》的味道。
然而值得諷刺的是,就是這部大受好評的《鐵甲鋼拳》中,來自日本的格斗機器人NOISY BOY(喧囂小子)雖然被譽為機器人格斗界的“最強”,但實際劇情中卻是個中看不中用的存在。不但在主角團這邊首戰(zhàn)失利,最后還成為了強化“老式”機器人ATOM的零件。
也許導(dǎo)演和編劇本屬無心,然而結(jié)合日本機器人產(chǎn)業(yè)的歷史以及中國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的崛起,再對照一下最近大阪世博會上,日本網(wǎng)民對于中國館內(nèi)人形機器人引導(dǎo)設(shè)備“偷了日本技術(shù)”的惡意——
當(dāng)你回顧這部電影時,不去對號入座,顯然是非常困難的。
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