机器人的新周期是指什么
如今，工业机器人已成为智能化“黑灯工厂”的标配，为众多大型企业带来降本提效的实质改变。而服务型机器人则在不断探索中找到了仿生+智能的发展之路。从不到万元的产品到数十万元的高端产品，机器人赛道已然成为硬科技领域的炙热焦点。无论是频频登上热搜还是春晚舞台，机器人的身影都愈发引人注目。
在这股机器人热潮中，有一个故事值得我们关注。在2019年，一部名为《美国工厂》的纪录片获得了第92届奥斯卡最佳纪录片奖。这部影片聚焦于中国福耀玻璃在美国开设工厂的历程，反映了经济全球化的冲击下，美国工业所经历的变化。影片的结尾，福耀决定在美国工厂引入机器人，伴随着“自动化可能导致全球3.75亿人失业”的旁白，影片引发了人们对未来的深思。
这一场景只是机器人、机器臂、自动化生产线在全球工厂中普及的冰山一角。随着工业4.0的拉开序幕，越来越多的企业如福耀般在工厂中安装机器人，并安排员工学习机器人课程。工业机器人围绕搬运、焊接、装配、涂装等诸多环节的应用，已成为员工进入工厂的“必修课”，这也标志着机器人新时代的到来。正如曹德旺所言：“机器没有什么可怕的，现在各国劳工都不够。”
事实确实如此，人力资源短缺的状况在当下愈发严峻。就连造车新势力也纷纷推出自己的机器人产品。其中，“钢铁侠”马斯克的Tesla Bot项目尤为引人瞩目。年初刚成为世界首富的他，在八月的AI Day上出人意料地宣布了该项目，并计划在2022年推出一款能够帮人跑腿、收拾屋子的人形机器人。老马更是豪言壮志：“特斯拉已经是地球上最大的机器人公司，我们的每辆车都是装有轮子的机器人，自动驾驶技术的进化让我们有能力造出人形机器人。”
特斯拉自动驾驶技术的自信之源，在于其已实现对周围环境的精准感知。这种感知技术不仅是汽车安全驾驶的基石，更是机器人与现实世界互动的关键。那个备受瞩目的Tesla Bot——人形机器人，能否在2022年走进千家万户，仍是个悬念。
自1961年通用汽车公司的工业机器人Unimate问世以来，机器人在半个多世纪中逐渐分化为工业机器人、服务型机器人、特种机器人三大类别。无数企业在这一赛道崭露头角。
如今，工业机器人已成为智能化“黑灯工厂”的标准配置，为众多大型企业降低成本、提高效率。服务型机器人在摸索中找到了仿生+智能的路线，频频成为热搜和春晚舞台的焦点。从亲民价格到高端定制，机器人赛道已然成为硬科技的热点。
本文将从技术与商业两个维度，深入剖析机器人行业的“关键时刻”：
一、数字孪生技术对机器人产业的影响及工业4.0时代的应用场景机遇。
二、服务型机器人领域，为何中国机器人将有机会占据领先地位。
数字孪生技术让“钢铁侠”得以进入“黑灯工厂”。历史上的机器人在面对复杂场景时常常力不从心，其智能水平让人忧心。而数字孪生技术的出现，为机器人应对复杂场景提供了强有力的支持。这种技术使得机器人能够更加精准地模拟和执行任务，大大提高了机器人的工作效率和安全性。这也为机器人在工业4.0时代的应用提供了更广阔的空间和机遇。
在服务型机器人领域，中国机器人正逐渐占据领先地位。随着技术的不断进步和市场的需求不断增长，中国机器人企业在研发、生产、销售等方面都取得了显著的进展。中国市场的庞大也为服务型机器人的发展提供了广阔的空间。中国机器人将有机会站在C位，引领服务型机器人领域的发展潮流。近年来，随着制造业向数字化、网络化、智能化方向转型升级，工业机器人的升级趋势愈发明显。如何在产品迭代的同时实现机器人的同步式升级？如何在中国实现数字化工厂的“快速复制”？如何运用同一平台控制各类工业装备和交互数据？这些问题都需要借助数字孪生技术来解决。
相对于发达国家，国内工业4.0的起步虽晚，但我们与他们的最大差距在于缺乏一个“大脑”——数字孪生技术。想象一下，如果我们能将真实的生产场景转化为虚拟仿真场景，在孪生场景中观察系统和设备的运行状态，通过模型动作模拟和还原部件运行情况，那么我们就能掌控并提前预知整个工厂的动态。
新松机器人的一位负责人表示，如今各国都在朝着无人且智能化的“黑灯工厂”目标迈进。工业机器人已经能够取代一部分工人的工作，但如何复制建造大批量“机器人工厂”仍然面临挑战。这不仅仅涉及软件、硬件到系统的全体系自主可控，更需要我们对机器的现状有深入的了解，并精准预测每一部分每一环节的机器人接下来的动作，以及是否需要检修和维护。
这听起来像是科幻小说里的情节，但要想实现它，数字孪生技术是关键。早在2002年，美国密歇根大学教授迈克尔·格里弗斯就提出了数字孪生的概念，即在计算机的虚拟世界里建立一个与实物完全一致的模型。此后，数字孪生逐渐发展出六大核心模块，对应从设备、数据到行业应用的全生命周期。
为了将机器人与数字孪生技术相结合，国内外掀起了一场数字孪生军备竞赛。2017年5月，英伟达首席执行官黄仁勋在GPU技术大会上的演讲就引起了广泛关注。他展示了一个名为Isaac机器人模拟机的项目，现场观众为之热烈欢呼。数字孪生技术为机器人制造带来了无限可能，让我们共同期待这一领域的未来发展吧！图自英伟达
想象一下一个能够像《钢铁侠》中的贾维斯一样不断进化的机器人，它不仅是会打冰球的能手，更是一个能够利用深度学习神经网络不断自我提升的学者。这个机器人无需在现实世界中历经种种挑战，只需在虚拟环境中进行训练，便可以习得击打冰球的最佳技巧。它能够在模拟的物理环境中模拟摩擦、受力等现象，实现“一代胜过一代”的进化。
这一技术的潜力远不止于此。对于即将步入现实世界的机器人而言，它们早在被制造出来之前，就已经在虚拟环境中经历了数百万甚至上亿次的训练。这种通过数字孪生技术在虚拟世界中预先训练机器人的方法，无疑是一场革命性的变革。英伟达的Isaac机器人模拟机为此提供了强大的支持。
黄教主认为，人工智能的机器人有望极大地改善我们的生活，但如何建造和训练这些机器人却是一项巨大的挑战。英伟达的模拟专业技术为机器人产业带来了革命性的进步，让机器人在更为精确、安全和迅速的环境中接受训练。借助高度逼真的虚拟环境，Isaac机器人模拟机实现了知识的传输，使得现实世界的机器人能够从中受益。
在2019年的GTC大会上，英伟达进一步加入了仿真功能，赋予机器人感知和训练的能力。这意味着机器人可以在各种环境和情况下进行测试和验证，为实际应用提供了更加可靠的保障。这一技术的广泛应用也引发了机器人领域的革命。
随着数字孪生技术的不断发展，越来越多的企业开始涉足其中。海外的特斯拉、宝马、丰田等企业已经对产品和工厂进行了技术升级。而在国内，华为、腾讯、阿里巴巴、京东以及哈工大机器人集团等企业也在各个领域积极应用数字孪生技术，涵盖了智慧城市、自动驾驶、工业制造以及物流运输等多个领域。从传统的流程型制造企业到汽车等离散制造业，数字孪生技术正在改变着各行各业的未来。在这个数字化浪潮汹涌的时代，优也科技近期完成了近亿元的战略融资，由腾讯产业生态投资与小苗朗程联合领投。这家技术服务商致力于推动工业数字化智能化的转型，提供全栈产品解决方案。其独特之处在于，通过数字孪生技术，对工业对象进行解耦、建构模型，并实时计算，为流程型制造企业如钢铁、有色金属、发电等领域带来了全新的数字孪生技术应用。
小苗朗程的合伙人方正浩深刻指出了我国流程制造业的数字化转型的巨大空间。当前，流程制造业的产品附加值不高，原材料成本占比大，能效水平仅为欧美国家的40-70%，数字化、智能化的改造是提升竞争力的关键。数字孪生技术的应用，能够帮助企业全方位地提高生产效率，降低成本，这正是中国产业升级的核心所在。
与此离散制造业领域的升级也备受关注。以汽车制造为例，在5月28日的阿里云峰会上，阿里云与机械工业九院联合发布了“汽车数字工厂1.0”行业解决方案。这个拥有全智能生产线和大量机器人的工厂，正准备为红旗汽车年产20万辆以上车辆提供支持。与流程制造业相比，汽车制造对数字孪生的要求更高，但这也是国内制造业赶超海外的重要阵地。
在后疫情时代，随着国内制造业数字化转型需求的增加，数字经济也在加速发展，数字孪生技术的重要性愈发凸显。埃森哲的最新数据显示，我国产业数字化在数字经济中的占比已经高达80.9%。制造业企业在数字化研发设计工具普及率和关键工序数控化率方面也有了显著提升。
而在服务机器人行业，数字孪生技术也让机器狗从单纯的观赏性产品变成了多领域的实用工具。这些机器狗现在广泛出现在安防巡检、物流配送、火灾救援等场景中。这条赛道上，不仅有优必选、宇树科技、DeepRobotics、Dogotix等创业公司，还有腾讯、小米等科技巨头积极参与。这一切表明，数字孪生技术在工业领域的应用前景广阔，国内制造业正在积极利用新技术提升效率，加速产业升级。在虚拟世界的无尽空间里，不同公司运用数字孪生技术，赋予了机器人在数字世界中的自我学习和进化能力。云深处科技公司研发的电力巡检机器狗“绝影X20”，就是一个绝佳的例证。这项技术不仅让研究人员能够持续地对机器人进行训练，更重要的是，它还能显著节省时间和经济成本。在复杂的场景中，机器狗甚至能比人类更快地对环境变化作出反应。
在世界机器人大会的舞台上，中国空间技术研究院展示了应用于“天宫”太空站的“大型空间站机械臂”。这些机械臂不仅是太空站日常维护的得力助手，还能完成许多人类难以完成的任务。但在进入太空之前，为了确保机器人能在真实环境中高效运作，数字孪生技术成为了不可或缺的桥梁。在虚拟世界中，研究人员通过数字孪生技术对机器人的大脑进行模拟训练，然后将这个经过训练的大脑安装到现实世界中的机器人身上。这一做法不仅大大提高了机器人的开发速度，更使得机器人具备了更强大的智能和自我成长能力。就像黄仁勋所言，数字孪生技术为机器人的智能化注入了新的活力。
如同乔布斯的名言：“人们不知道想要什么，直到你把它摆在他们面前。”在机器人领域，这一观点被数字孪生技术进一步印证。随着机器人种类的日益丰富，数字孪生技术的引入为机器人带来了一个全新的学习维度。在服务机器人领域，如同《黑客帝国》中的神奇魔法，只要通过数字孪生技术的加持，机器人就能瞬间学会各种技能，推动服务机器人领域的细分市场发生翻天覆地的变化。数字孪生技术不仅让机器人能够在虚拟世界中“无中生有”，更为其带来了前所未有的发展机遇。在这个变革中，机器人不再仅仅是工具，而是成为了引领未来创新的重要力量。在国内，企业纷纷涉足不同领域，探索新的发展方向。据赛迪顾问最新数据显示，国内服务机器人市场呈现爆炸式增长。昔日的54.2亿元投融资规模，如今已飙升至186.2亿元，涨幅高达344%。机器人种类更是层出不穷，从最初的扫地机器人、送餐机器人，逐步扩展到农业机器人、医疗辅助机器人等更广泛的领域。尤其在疫情期间，安防巡检机器人和消毒清洁机器人表现出极高的活跃度和市场需求。
在这个庞大的市场中，（图自优必选）展现了机器人技术的最新进展。优必选首席品牌官谭旻透露，中国已成为全球最大的工业机器人销量市场，占据全球约30%的市场份额。他预测，未来每个家庭或许都会拥有一台机器人，这将进一步推动各种类型机器人产品的涌现。随着教育机器人、康养机器人、物流机器人等类型的增速逐渐提升，如何抓住这个关键节点成为了一个重要的问题。
在2021世界机器人大会上，我们找到了一些答案。同样是轮式机器人，根据不同的使用场景，已经分化出多种类型，如送餐类、清洁类、消毒类、运输类等。这些机器人的应用场景进一步细化，都捕捉到了国内新技术融合趋势。例如，达闼科技和高仙机器人等行业内的领军企业，他们的服务领域已经扩展到商务、医疗、零售、智慧城市等多个领域，服务方式也进化到融合5G、云计算、人工智能等技术。
达闼科技的创始人兼CEO黄晓庆认为，新技术为机器人带来了细分行业的机会，这将是计算机进入人类社会之后的又一次重大改变。他预测，“云端机器人为代表的智能服务机器人是5G时代的杀手级应用，是人类的第三台计算机，必将超越手机和汽车行业成为数字时代的最大产业。”
对于上市公司来说，这一趋势更加明显。以科沃斯和石头科技等扫地机器人企业为例，它们的产品形态已经从单纯的清扫升级到扫拖一体，再到现在的一站式解决方案，包括自动集尘、自动水洗拖布和自动烘干等功能。与此相比，一些曾经在海外领先的公司如iRobot和Neato在产品升级速度和市场洞察方面稍显逊色。科沃斯和石头科技等后来者凭借创新的产品升级和市场洞察能力实现了市值的大幅增长，远超过iRobot等上市公司。这一现象充分展示了抓住市场需求和技术趋势的重要性。从科沃斯和石头科技等中国机器人企业的产品来看，中国机器人在细分领域市场的地位日益显著。作为全球最大的机器人消费市场，中国的相关产业链已经相当成熟。以扫地机器人为例，它们已经采用了基于激光雷达、摄像头、红外等多种传感器的环境感知系统，并结合云端数据处理、IoT和5G网络等技术，展现了极高的智能化水平。
不仅如此，中国公司在人工智能算法方面的快速迭代升级，使得机器人功能不断扩充，从而占领了更大的市场份额。当成熟的技术与中国速度相结合，中国市场的消费升级和大环境趋势开始推动相关企业在舞台上崭露头角。
企查查的《近十年机器人行业融资分析报告》显示，自2011年以来，我国机器人产业累计融资事件高达2661件，总融资金额超过1385亿元。尽管在2017年后行业热度有所下降，但机器人行业在近两年再次升温。2021年1月至7月，服务型机器人赛道共发生66起融资，总融资金额超过100亿元，单笔融资金额达亿元及以上的有27起。这一火热的服务型机器人赛道，正是中国市场爆发的真实写照。
在2021年世界机器人大会上，谭旻的演讲也强调了中国的机器人产业链优势。无论是上游的底层硬件如AI芯片、伺服舵机、减速机、传感器等技术，还是中游的技术支持如计算机视觉、机器学习、语音识别、云平台、物联网等领域，中国都已经拥有了全球领先的实力和庞大的群体。而在下游产业供应链中，中国拥有全球最庞大的应用场景。这样的优势使得中国在机器人领域的发展前景充满希望。在思科预测的全球联网设备趋势中，到2023年，全球联网设备数量将达到惊人的293亿台，且在2018至2023年间，其复合增速高达9.75%。在这一宏大背景下，服务机器人正成为物联网人机交互的核心枢纽。它们通过互联网与运行环境中的其他硬件设备实现互联，运行过程中产生的海量数据为云计算提供了坚实的基础。服务机器人凭借自身的数据处理和运算能力，能够学习云存储中的经验数据，从而获得更强的环境适应能力。
这意味着服务型机器人在物联网中的作用愈发重要，它们正逐渐转变为信息交互的中枢。随着后疫情时代“无接触服务”的普及，机器与人的共存已从现象转变为常态。在机器人产业升级换代的推动以及人口红利逐渐消失的无形之手下，中国机器人行业迎来了新一轮的发展机遇。尽管我们在机器人底层技术，尤其是工业机器人领域还存在一定的差距，但在服务型机器人市场，中国的机会却越来越多。
这一趋势与中国经济增长发动机之一的“人口红利”的衰退形成了鲜明对比。在过去半个世纪里，“人口红利”一直是推动中国经济增长的重要因素之一。如今这一引擎正在逐渐老化。随着适龄劳动人口的减少和社会用工负担的加重，我们迫切需要新的运作方式。
在这样的背景下，“机器人红利”应运而生，成为全球尤其是国内关注的焦点。中国互联网公司凭借海量的用户数据和快速迭代的精神，将有机会创造出更具价值的产品，尤其是机器人产品。这将是一个激动人心的时代，人类与机器人的共存、互动与合作将成为常态，共同开创一个更加智能、高效的未来。