對話五家人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)：2023因何成了人形機(jī)器人盛世？

從早稻田大學(xué)1972年研發(fā)的WABOT，到特斯拉2022年首秀的Optimus，人類科學(xué)家對人形機(jī)器人的研發(fā)走過了半個世紀(jì)。在這半個世紀(jì)里，人形機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)從本田ASIMO、波士頓動力Atlas代表的技術(shù)驗(yàn)證期，過渡到了以特斯拉Optimus為代表的商業(yè)試水期，一個新的機(jī)器人時(shí)代正在開啟。為此，至頂科技特別策劃推出《機(jī)器人新紀(jì)元》專題報(bào)道，旨在探尋全球機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的技術(shù)變遷和創(chuàng)新故事。本文收錄于至頂科技《機(jī)器人新紀(jì)元》專題。作者 | 金旺欄目 | 機(jī)器人新紀(jì)元

2023年，人形機(jī)器人迎來了高光時(shí)刻。

這一年，國內(nèi)不少機(jī)器人或硬科技團(tuán)隊(duì)，都陸續(xù)發(fā)布了人形機(jī)器人原型機(jī)或產(chǎn)品規(guī)劃。

8月16日，2023世界機(jī)器人大會（WRC 2023）正式開幕，作為全球機(jī)器人領(lǐng)域頂級盛會，不少人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)在這里展出了他們的新產(chǎn)品。

(資料圖片僅供參考)

這其中既有在人形機(jī)器人領(lǐng)域深耕多年的鋼鐵俠、優(yōu)必選，也有剛剛發(fā)布了人形機(jī)器人的宇樹科技、星動紀(jì)元，當(dāng)然也少不了清華、浙大、北理工這樣的學(xué)院派。

據(jù)科技行者不完全統(tǒng)計(jì)，僅僅是在這一展會上，就有不少于10款人形機(jī)器人展出。

作為長期關(guān)注機(jī)器人領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)觀察者，我們也在現(xiàn)場探訪了這些機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，并與這些新老朋友聊了聊2023年人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)巨變和背后的推動力。

優(yōu)必選：人形機(jī)器人，很快進(jìn)工廠

優(yōu)必選科技是一家人形機(jī)器人領(lǐng)域明星企業(yè)，自2016年開始研發(fā)大型人形機(jī)器人以來，經(jīng)過多代工程迭代，第一代雙足機(jī)器人Walker在CES 2018上亮相，并引起行業(yè)廣泛關(guān)注。

這次在WRC 2023上，優(yōu)必選對外發(fā)布了人形機(jī)器人智能多模態(tài)交互系統(tǒng)，據(jù)悉，這是一個集人機(jī)交互、指令理解、自主規(guī)劃、任務(wù)執(zhí)行等技術(shù)于一體的智能系統(tǒng)。

該系統(tǒng)接入AI大模型后，利用優(yōu)必選大型人形機(jī)器人自帶的視覺、語音、深度、力覺等多源傳感器獲得的多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合感知，能明顯提升人形機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用場景下的自主決策能力。

此外，優(yōu)必選科技在展臺上還展示了熊貓機(jī)器人優(yōu)悠和Walker X，它們都是剛從成都大運(yùn)會閉幕式趕赴北京的騎過平衡車的大型人形機(jī)器人。

關(guān)于人形機(jī)器人為什么在今年會這么火，優(yōu)必選科技人形事業(yè)部運(yùn)控算法負(fù)責(zé)人葛利剛認(rèn)為有以下幾個原因：

第一，特斯拉、戴森等全球頭部科技企業(yè)的入局，帶動了人形機(jī)器人這波熱潮；

第二，人形機(jī)器人一些技術(shù)成熟度已經(jīng)較高，通用能力得到體現(xiàn)；

例如人形機(jī)器人的步態(tài)算法很重要，但是現(xiàn)在國內(nèi)人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)花半年時(shí)間做硬件系統(tǒng)集成，花半年時(shí)間調(diào)試運(yùn)控算法，一年時(shí)間就能將人形機(jī)器人硬件平臺和行走功能初步調(diào)通。

第三，和人工智能技術(shù)的發(fā)展也有一定關(guān)系。

葛利剛指出，馬斯克之所以會做人形機(jī)器人，其實(shí)也是看到了人形機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)步，諸如算力提升、核心元器件性能提升、人工智能技術(shù)進(jìn)步等。

如今優(yōu)必選的大型人形機(jī)器人已經(jīng)在工廠中進(jìn)行場景驗(yàn)證，他們認(rèn)為，智能工廠中的搬運(yùn)、分揀由于結(jié)構(gòu)化程度高、可控性高，會是人形機(jī)器人最早、最可行的應(yīng)用場景之一。

不過，葛利剛也指出，現(xiàn)在優(yōu)必選人形機(jī)器人的三個目標(biāo)場景是工業(yè)制造、商用服務(wù)、家庭陪伴。

雖然優(yōu)必選還沒有對外預(yù)估人形機(jī)器人多久能夠在智能工廠實(shí)現(xiàn)落地，但葛利剛告訴我們，這個時(shí)間一定會很快到來。

宇樹：半年做出人形機(jī)器人，已經(jīng)有不少訂單

作為國內(nèi)四足機(jī)器人領(lǐng)域明星團(tuán)隊(duì)，宇樹科技自2016年成立以來，一直強(qiáng)調(diào)自研，并在推動四足機(jī)器人在商用場景中的應(yīng)用。

就在前不久，宇樹科技剛剛發(fā)布了四足機(jī)器人Go 2，并加入了AI大模型，擁有了具身智能能力。

在本次WRC 2023上，宇樹科技也發(fā)布了旗下首款人形機(jī)器人新品，并表示要在今年第四季度正式對外發(fā)售，售價(jià)將在9萬美元以內(nèi)（約65萬元以內(nèi)）。

宇樹科技聯(lián)合創(chuàng)始人陳立告訴我們，我們通用人形機(jī)器人H1是在今年2月立項(xiàng)、8月發(fā)布，第一代通用人形機(jī)器人H1研發(fā)只用了半年時(shí)間。

他表示，H1是國內(nèi)第一款能跑的全尺寸通用人形機(jī)器人，也是全球同類規(guī)格中功率性能最高的機(jī)器人—— 自重47kg、最大關(guān)節(jié)扭矩 360N.m。

為什么宇樹科技這么快就能做出通用人形機(jī)器人H1？

對此，陳立自信稱，我們其實(shí)隨時(shí)都可以做，因?yàn)槲覀兯淖銠C(jī)器人核心零部件諸如電機(jī)、減速器、編碼器、電機(jī)驅(qū)動器、傳感器、主控，甚至電池都是我們自己研發(fā)的，核心零部件完全自研。

“H1的關(guān)節(jié)電機(jī)、電控系統(tǒng)、控制算法等，都沿用或借鑒了很多我們積累的四足技術(shù)；控制算法層面，我們借鑒了四足機(jī)器人的控制技術(shù)，用了模型預(yù)測控制，例如將全身力控制（WBC）和模型預(yù)測控制（MPC）結(jié)合起來?！?/p>

四足機(jī)器人和人形機(jī)器人在技術(shù)上有很多相似之處，這成為宇樹科技能夠在半年內(nèi)做出人形機(jī)器人的一個主要原因。

由于搭載了宇樹內(nèi)部開發(fā)的M107關(guān)節(jié)電機(jī)，機(jī)器人的動力性能強(qiáng)，運(yùn)動靈活性、速度、續(xù)航包括負(fù)載能力都有顯著提升。從官方披露的數(shù)據(jù)來看，和特斯拉人形機(jī)器人關(guān)節(jié)電機(jī)相比，M107 尺寸更小、更輕，動力性能更強(qiáng)勁。最大關(guān)節(jié)扭矩 360N.m，可支持機(jī)器人完成更復(fù)雜動作，適應(yīng)不同地形和行走狀態(tài)，但重量只有1.9公斤。

關(guān)于宇樹科技的通用人形機(jī)器人，我們還發(fā)現(xiàn)了一個比較有意思的設(shè)計(jì)，它的電池支持熱插拔，機(jī)身自帶兩塊電池，一塊沒電后，可以拔下來用另一塊供電，并將新的電池一并插入人形機(jī)器人身上。

而就為什么今年人形機(jī)器人會這么火這一問題，除了同樣提到了馬斯克進(jìn)入人形機(jī)器人領(lǐng)域?qū)π袠I(yè)帶來的帶動性，陳立告訴我們，其實(shí)還有兩方面原因：

第一，國家開始重視人形機(jī)器人，發(fā)布了很多促進(jìn)人形機(jī)器人發(fā)展的相關(guān)政策；

第二，大模型火爆，機(jī)器人是AI和大模型最好的載體，也帶動了人形機(jī)器人的發(fā)展。

陳立指出，和大模型在其它產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用不同，例如筆記本、手機(jī)，已經(jīng)人手一臺了，再做增量市場已經(jīng)很難，但是機(jī)器人是一個相對空白的市場，一旦做起來，例如在工業(yè)場景中做起來的話，會有很大的增量市場空間。

“宇樹其實(shí)想做的是通用機(jī)器人，AI驅(qū)動的通用機(jī)器人，只不過人形形態(tài)，目前來看是最簡單最省事的通用機(jī)器人形態(tài)。公司產(chǎn)品目前最直接的落地場景還是工業(yè)領(lǐng)域，尤其是工廠，和馬斯克的構(gòu)想比較類似?！?/p>

關(guān)于人形機(jī)器人的量產(chǎn)和商用預(yù)期，陳立告訴我們，宇樹現(xiàn)在已經(jīng)拿到不少臺人形機(jī)器人訂單，甚至還有3臺訂單來自個人客戶，預(yù)計(jì)第四季度可以實(shí)現(xiàn)百臺級人形機(jī)器人量產(chǎn)。

而現(xiàn)在宇樹科技的人形機(jī)器人，實(shí)際上也已經(jīng)在某流水線工廠中進(jìn)行實(shí)際場景驗(yàn)證。

追覓：更多產(chǎn)業(yè)力量加入，推動人形機(jī)器人商用

作為掃地機(jī)器人領(lǐng)域四小龍之一，追覓同樣是在2021年涉足通用機(jī)器人領(lǐng)域，并在今年年初發(fā)不了四足機(jī)器人和人形機(jī)器人，彼時(shí)的人形機(jī)器人除了可以向人們揮揮手外，并沒有太多展示。

不過，我們看到，這次在WRC 2023現(xiàn)場，追覓人形機(jī)器人已經(jīng)能夠在支架支撐下直立行走，并能夠在現(xiàn)場為觀眾制作咖啡，一時(shí)也引起了不少關(guān)注。

實(shí)際上，機(jī)器人做咖啡已經(jīng)不是什么新鮮事兒，獵豹早在2020年就已經(jīng)發(fā)布了一款智咖大師，主打功能正是制作咖啡，而這幾年，也有越來越多機(jī)器人咖啡師陸續(xù)出現(xiàn)在高級商超、酒店中。

那么，機(jī)械臂咖啡師和人形機(jī)器人咖啡師在技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度上有怎樣的差異？

追覓科技創(chuàng)新機(jī)器人業(yè)務(wù)產(chǎn)品總監(jiān)劉宇龍告訴我們，二者之間其實(shí)有兩方面不一樣：

第一，場景泛用能力不同。

人形機(jī)器人的價(jià)值不只做咖啡這件事兒，現(xiàn)在人形機(jī)器人在我們現(xiàn)場做咖啡拉花，到其它場景中就可以去做其它事兒了，現(xiàn)在市面上幾十萬的機(jī)械臂咖啡師只能是在柜子里做咖啡，和什么都能干的人形機(jī)器人相比，顯然后者價(jià)值更大。

第二，運(yùn)動能力不同。

關(guān)在柜子里的機(jī)械臂咖啡師，整個空間是預(yù)設(shè)好的，軌跡是設(shè)計(jì)好的，只要保證0.1mm重復(fù)定位精度，就能做咖啡，還能拉花，但是對于人形機(jī)器人，當(dāng)和人交互時(shí)，會在空間位置和運(yùn)動軌跡上有不確定性，這就需要人形機(jī)器人加入諸如視覺智能、大模型，讓它變得更智能。

而談到為什么今年人形機(jī)器人會這么火，劉宇龍同樣指出，這一波的熱度很大程度上是被特斯拉帶起來的。

不過，他認(rèn)為，這其實(shí)是產(chǎn)業(yè)界對學(xué)術(shù)界技術(shù)的看法，而且馬斯克作為產(chǎn)業(yè)界比較有影響力的人，確實(shí)也帶動了整個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)去做這件事兒。

一個產(chǎn)品真正要從實(shí)驗(yàn)室里走出來，需要產(chǎn)業(yè)界給很多關(guān)注，在這一兩年之前，產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為一臺人形機(jī)器人要幾百萬、上千萬，這離商用是遙遙無期的。

像特斯拉將自動駕駛技術(shù)、將汽車制造能力應(yīng)用到人形機(jī)器人，追覓則是在不同類型上積累、驗(yàn)證技術(shù)技術(shù)，比如掃地機(jī)器人、商用送餐機(jī)器人、泳池清潔機(jī)器人，以及人形機(jī)器人、四足機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)用。

特斯拉代表汽車制造，追覓則是代表更多應(yīng)用場景，越來越多像我們這樣的產(chǎn)業(yè)力量進(jìn)到這個領(lǐng)域做人形機(jī)器人，則會更容易將人形機(jī)器人推向量產(chǎn)，甚至商用。

然而，即便是現(xiàn)在的人形機(jī)器人，在場館中進(jìn)行功能演示前，也還是需要進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，對此，劉宇龍解釋稱，由于技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在的調(diào)試和之前的調(diào)試已經(jīng)有了很大的不同。

之前人形機(jī)器人調(diào)試，更多是通過拖動示教和編程的方式，將機(jī)器人運(yùn)動軌跡和運(yùn)動預(yù)設(shè)的位置找準(zhǔn)，更多工作是在機(jī)器人調(diào)參數(shù)；現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)一定智能化的人形機(jī)器人則可以自己去學(xué)習(xí)，例如學(xué)習(xí)人的動作，學(xué)習(xí)周圍環(huán)境，認(rèn)識這個環(huán)境，進(jìn)行這樣更簡單的調(diào)試。

至于什么時(shí)候能夠進(jìn)入家庭，劉宇龍認(rèn)為人形機(jī)器人會在十年內(nèi)走進(jìn)家庭。

小米：二代人形機(jī)器人要全自研

小米是在2018年成立的小米機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室，并在2021年對外發(fā)布了第一代機(jī)器人CyberDog，小米的人形機(jī)器人CyberOne則是在2022年8月正式對外發(fā)布。

小米前不久剛剛在8月14日的年度發(fā)布會上發(fā)布了第二代機(jī)器人CyberDog 2，不過并沒有發(fā)布新款人形機(jī)器人產(chǎn)品。

不過，我們在WRC 2023上依然看到了小米人形機(jī)器人CyberOne。

據(jù)悉，這次展出的小米人形機(jī)器人依然是2022年發(fā)布的、小米花了6個月時(shí)間搭建的人形機(jī)器人，而新一代人形機(jī)器人還在研發(fā)中，暫時(shí)還未對外發(fā)布。

為什么人形機(jī)器人會在2023年如此火爆，小米認(rèn)為會有以下幾個方面原因：

首先，機(jī)器學(xué)習(xí)、大模型等人工智能技術(shù)的發(fā)展，以及芯片處理能力的提升，這讓人形機(jī)器人有了更好的技術(shù)基礎(chǔ)；

其次，馬斯克通過將自動駕駛技術(shù)復(fù)用到人形機(jī)器人上，讓人形機(jī)器人在技術(shù)可行性上有了很大的可能性和想象力。

據(jù)科技行者了解，雖然小米第一代人形機(jī)器人是基于MIT開源技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的，不過現(xiàn)在在研發(fā)的人形機(jī)器人已經(jīng)是基于小米全自研技術(shù)。

至于為什么會做人形機(jī)器人，則會有以下幾方面原因：

第一，更愿意與人形機(jī)器人交互，他更適合人類社會的交互場景；

第二，人形機(jī)器人更適合使用人類工具，完成相應(yīng)的工作；

第三，做成人形機(jī)器人，更適合在人類生活場景中應(yīng)用。

據(jù)悉，小米人形機(jī)器人未來會首先應(yīng)用到自己的智能工廠中，現(xiàn)在也已經(jīng)在小米智能工廠中進(jìn)行場景驗(yàn)證。

鋼鐵俠：機(jī)器人要智能化，但改變格局的不會是大模型

鋼鐵俠科技成立于2015年，是國內(nèi)最早研發(fā)人形機(jī)器人的團(tuán)隊(duì)之一。

在團(tuán)隊(duì)成立之初，鋼鐵俠科技兩年研發(fā)了三代人形機(jī)器人，快速完成了產(chǎn)品體系搭建，在人形機(jī)器人控制器、操作系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)上也進(jìn)行了自研和技術(shù)突破，并參與了諸如宇航員人形機(jī)器人等多個國家級項(xiàng)目。

在這次WRC 2023上，鋼鐵俠科技并沒有展出人形機(jī)器人，現(xiàn)場負(fù)責(zé)人告訴我們，鋼鐵俠科技新一代人形機(jī)器人正在進(jìn)行一些技術(shù)升級，所以沒有帶來。據(jù)悉，鋼鐵俠科技人形機(jī)器人最新產(chǎn)品是第五代雙足仿人機(jī)器人。

雖然我們沒有在現(xiàn)場看到鋼鐵俠科技的人形機(jī)器人產(chǎn)品，但是我們在鋼鐵俠科技的展臺看到了結(jié)合輪式和腿式兩類技術(shù)的全地形四驅(qū)車雪豹，以及人形機(jī)器人相關(guān)產(chǎn)品介紹。

此前，鋼鐵俠科技CEO張銳曾向我們透露，鋼鐵俠科技人形機(jī)器人的早期外部采購硬件成本占比在40%左右，現(xiàn)在大約只占到30%左右。

而談及如今最火的大模型，他也指出，大模型并不會對人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來什么顛覆性。

張銳認(rèn)為，大模型要想在人形機(jī)器人上發(fā)揮出魔力，至少要滿足一個基礎(chǔ)條件：數(shù)學(xué)模型與物理模型之間的統(tǒng)一。

他認(rèn)為，數(shù)學(xué)模型與物理模型之間的統(tǒng)一，這個問題直接限制了目前人形機(jī)器人大規(guī)模推廣應(yīng)用。

而基礎(chǔ)材料科學(xué)構(gòu)筑起的一道無形的壁壘，也將會成為未來人形機(jī)器人軟硬件技術(shù)之間一道難以逾越的鴻溝。

小結(jié)

2023年，對于人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)來說是難得的盛世。

我們在WRC 2023現(xiàn)場看到了不下10個人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)。

看到了今年剛剛成立不到一個月的人形機(jī)器人公司——星動紀(jì)元的人形機(jī)器人大小兩款“小星”，據(jù)稱，這款人形機(jī)器人自去年在清華大學(xué)交叉信息研究院開始研發(fā)，也才剛剛一歲；

看到了浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院的人形機(jī)器人悟空，現(xiàn)場展出的已經(jīng)是浙大機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的第四代仿人機(jī)器人，據(jù)悉，浙大研發(fā)人形機(jī)器人已經(jīng)超過10年之久；

當(dāng)然也看到了很多其它各式各樣的人形機(jī)器人，從幾個核心人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)專家分析來看，今年人形機(jī)器人之所會如此火爆，除了馬斯克為行業(yè)帶來的關(guān)注外，本質(zhì)上在軟硬件上會有兩方面原因：

軟件層面，有AGI、大模型這樣的技術(shù)，為機(jī)器人能力泛化帶來了強(qiáng)大的引擎和更多可能，我們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，或多或少都會關(guān)注或涉足AGI、大模型技術(shù)，這或?qū)⑼苿尤诵螜C(jī)器人向著智能化再進(jìn)一步。

硬件層面則更為明顯，我們看到越來越多人形機(jī)器人產(chǎn)品涌現(xiàn)出來，而這必然將反向推動人形機(jī)器人核心零部件迎來一波迭代升級。

我們能夠看到的是，幾乎每個研發(fā)人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)，都在做諸如控制器、減速器、伺服電機(jī)等一些核心零部件的自研，就在前不久的小米年度發(fā)布會上，雷軍更是官宣，小米自研的最大扭矩12N.m的微電機(jī)單個499元對外售賣。

與此同時(shí)，也有越來越多人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)開始進(jìn)行商業(yè)化探索，甚至提出了激進(jìn)的量產(chǎn)計(jì)劃。

值得注意的是，2023年的人形機(jī)器人還不完美，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)必然還會經(jīng)歷幾波跌宕起伏，但人形機(jī)器人必然會因?yàn)檫@波熱情和繁榮，向前邁進(jìn)一大步。

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