当自动化市场聊起起特斯拉人形机器人
在欧美科幻电影巨头《终结者》系列中,阿诺德·施瓦辛格饰演的终结者机器人T-800,其钢筋铁骨、飞天遁地的英姿,以及拉风骑机的场景,几乎与真实人类无异。这一形象实际上反映了人类对机器人技术未来的一种美好幻想。
现代意义上的人形机器人,也被称作仿人机器人,顾名思义,就是模仿人类动作和功能的机器。它们可以按照大小分为大型仿人机器人和桌面式的小型仿人机器人。前者大小与成人相仿,体型通常超过一米;后者则小巧精致,可置于桌面之上。
从世界首款人形机器人WABOT-1的诞生到现今,仿人机器人领域已经涌现了诸多杰出代表,如本田阿西莫(ASIMO)机器人、波士顿动力的Atlas机器人等。尽管有些机型已经走向商业化,但整个行业仍处在实验室阶段。
近日,人形机器人领域迎来了重磅新闻。特斯拉的创始人马斯克宣布,将在今年9月推出的特斯拉AI日上展示全新人形机器人“擎天柱”。这一消息并非首次听到,早在去年的AI日活动中,马斯克就已推出了擎天柱的新概念。今年以来,马斯克多次强调人形机器人在特斯拉未来业务中的核心地位。马斯克甚至在财报电话会上表示,开发擎天柱是特斯拉今年最重要的任务,并预期其未来价值将超过汽车业务。为保证擎天柱原型能在今年的AI日上亮相,马斯克不惜推迟活动日期。
市场对于马斯克的频频表态做出了积极反应。相关机器人概念股应声涨停,众多投资者对与机器人相关的企业表现出了极大的热情,纷纷询问其最新进展。市场中也有人对马斯克持怀疑态度,认为除了概念展示外,“擎天柱”并没有实质性的进展。业内人士对于该项目的疑虑主要集中在三个方面:最终形态如何?从概念到量产是否可行?成本能否降至两万美元?
针对这些问题,我们可以认为特斯拉的生产能力和研发水平足以支撑其打造一款优秀的人形机器人。但最终实现的形态可能会随着技术研发和市场需求的演变而发生变化。关于量产问题,虽然人形机领域需要不断开发新的应用场景并开拓市场,但未来的需求是被看好的。至于成本问题,决定特斯拉人形机的成功与否。马斯克一直秉持着降本增效的信念,特斯拉也通过收购不同领域的公司不断提高自身生产能力和核心技术积累。
波士顿动力的Atlas人形机器人,宛如科幻电影中的存在,似乎还没有真正走进商业化的大门。它更多地被高校如MIT和港中文等所揭晓,而鲜有企业主体涉足。我们大多只能在震撼的视频中一睹其风采。类比波士顿动力的四足机器人,在美国已经以7.45万美元的价格走进市场,我们可以合理推测,Atlas的技术复杂度和成本远超此价,一旦开放售卖,价格可能更高。
特斯拉的人形机技术路线则似乎更倾向于传统的电机驱动。这一路线经过长时间的沉淀和发展,已经相对成熟。马斯克的目标是将人形机的价格控制在两万多美金,这无疑是一项巨大的挑战。要知道,单是一个人形机器人就需要众多的电机驱动,据2021年特斯拉人工智能日的消息,仅电机就可能需要安装40个不同性能的。即使按照较低的估算,每个电机600元,成本就已经超过了许多企业的预算,更何况这还只是冰山一角。
人形机的供应链构建成为了自动化领域的核心话题。在特斯拉这样的仿人机器身上,硬件装置可以被细分为作动器、控制装置和传感器等关键部分。伺服系统更是其中的核心硬件,决定着人形机器人是否能够流畅运动。而中国的无刷直流伺服市场正迎来增长的黄金时期,特别是在服务机器人和医疗器械领域。这一市场尽管供应商数量不多,但竞争激烈,市场集中度并不高。特斯拉的人形机无疑将眼光投向高端应用市场,因此一些高端供应商如科尔摩根等有可能成为其合作伙伴。随着服务机器人和医疗器械行业的快速发展,国产厂商也有机会在这个市场中占据一席之地。
减速机的应用也是人形机器人的重要一环。谐波减速机和RV减速机在机器人领域应用广泛。随着下游行业的快速发展,减速机市场也呈现繁荣态势。尤其是谐波减速机,在服务领域的增长尤为明显。
人形机器人的发展正处于一个充满机遇和挑战的时代。从波士顿动力的Atlas到特斯拉的人形机,无不体现了科技的进步和创新的火花。而供应链的建设和发展,将是推动这一领域前进的关键力量。近几年,RV减速机市场在中国以日资品牌为主,其中纳博特斯克一家独大。国产老牌厂商如双环传动、南通振康和秦川机床逐渐加大技术投入和产能,市场份额逐年增长。
在谐波减速机市场,内资品牌在销量上占据较大份额,但在品牌影响力、产品丰富度和质量方面,外资品牌仍居领先地位。全球市场中,哈默纳科(HD)稳居第一,其主要市场位于北美和欧洲,而中国并非其主战场。日本新宝则计划攻略中国市场,并针对性地调整产能、价格和销售策略。本土品牌中,绿的谐波占据主要市场,并具有相对较强的市场竞争力。随着其他国产厂商的发展,绿的谐波的地位受到挑战。
预计特斯拉人形机的减速机供应链中,日系和欧美系厂商仍将占据较大份额。纳博特斯克和住友等厂商有可能被特斯拉纳入考虑。国产厂商如双环传动和中大力德等需加大技术研发投入和产能投入,缩小与外资厂商在稳定性、精度、寿命和产品丰富度等方面的差异。
在谐波减速机领域,HD和新宝等厂商可能被特斯拉纳入供应链。国产厂商如绿的谐波、来福谐波和大族精密传动等仍面临外资品牌的竞争压力,产品不良率较高和售后成本加大是国产谐波减速机面临的问题之一。国内厂商需加强品控,并在技术积累和完善产品服务方面付出长期努力。
PC-based运动控制器是人形机活动的重要中枢系统。在中国市场,倍福以IPC+软PLC占据了最大市场份额。其余市场主要由国产厂商占据,如研华、固高科技、雷赛智能和维宏电子等。虽然国产厂商主要服务于中低端市场,但与外资品牌在技术水平上仍有一定差距。预计特斯拉人形机的PC-based运动控制器供应链中,外资厂商的机会较大,国产厂商需逐步布局适配人形机的产品线并加大研发力度。
从特斯拉披露的人形机参数配置来看,最终成品将包含多种类传感器,如视觉传感器和位移传感器等。位移传感器市场增长可观,头部厂商如基恩士在行业内具有较大优势。中国视觉传感器市场整体增长较快,但国产厂商与外资品牌仍存在一定差距。未来,随着智能化热潮的兴起,智能制造对传感器的自主感知、自主决策等方面能力的要求将逐渐提高。特斯拉人形机的供应链中,基恩士和康耐视等外资厂商的优先级较高,而国产厂商如海康威视在视觉传感器方面也有竞争力。
关于特斯拉引起A股的骚动,大家不必过于纠结其是否能彻底颠覆行业或人类社会。可以确定的是,特斯拉肯定会开展这项业务,并且已有能力去做。正如马斯克所言,他更多的是将机器人作为原型机进行研发,从原型机到量产产品仍需跨越巨大的差异。我们应该冷静思考,理性看待这一领域的未来发展。从长期来看,人形机器人注定不会局限于某一特定服务领域,其应用领域广泛,从教育、医疗到餐饮、养老、军事及交通等领域均可见其身影。目前,人形机器人在各种场景中核心取代的是人类的相关业务需求。以特斯拉研发的人形机器人为例,虽然短期内可能无法完全替代人类在工业场景的工作,但其应用前景令人期待。
该人形机器人的技术发展仍受AI技术的限制,但其在服务类场景的应用潜力巨大。值得注意的是,人形机器人的应用场景并非单一,而是多变且跨越式的。针对单一场景,设计特定机械结构或单一化机器人更能高效处理,但人形机器人的优势在于多场景综合任务执行。目前,复合场景的应用仍需要机器结构、AI技术的进一步突破。
从整个行业发展的角度看,特斯拉在人形机器人领域的研发具有重大意义。作为行业的领头企业,特斯拉的带动作用不可忽视。回顾新能源汽车的发展历程,这个行业在特斯拉出现之前已经存在,但始终未能实现突破性发展。特斯拉的出现,将新能源汽车从高端市场带向普通消费者的视野。
我们对人形机器人行业及其关联产业充满期待,同时也认识到这一行业面临的技术挑战。这些挑战并非源于机器人技术本身,而是与整个工业产业链的发展水平息息相关,如AI技术、芯片、减速器、传感器等。抛开市场逻辑,我们对特斯拉甚至马斯克本人的关注,其实源于人类对未来的无限向往和热情。想象一下,未来与火星殖民和人形机器人共话家常,不是比日常琐事更加引人入胜吗?
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