對話五家人形機器人團隊：2023因何成了人形機器人盛世？

從早稻田大學1972年研發(fā)的WABOT，到特斯拉2022年首秀的Optimus，人類科學家對人形機器人的研發(fā)走過了半個世紀。在這半個世紀里，人形機器人的發(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，一個新的機器人時代正在開啟。為此，至頂科技特別策劃推出《機器人新紀元》專題報道，旨在探尋全球機器人團隊的技術(shù)變遷和創(chuàng)新故事。本文收錄于至頂科技《機器人新紀元》專題。作者 | 金旺欄目 | 機器人新紀元

2023年，人形機器人迎來了高光時刻。

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

8月16日，2023世界機器人大會（WRC 2023）正式開幕，作為全球機器人領(lǐng)域頂級盛會，不少人形機器人團隊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)布了人形機器人的宇樹科技、星動紀元，當然也少不了清華、浙大、北理工這樣的學院派。

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

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

優(yōu)必選：人形機器人，很快進工廠

優(yōu)必選科技是一家人形機器人領(lǐng)域明星企業(yè)，自2016年開始研發(fā)大型人形機器人以來，經(jīng)過多代工程迭代，第一代雙足機器人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)布了人形機器人智能多模態(tài)交互系統(tǒng)，據(jù)悉，這是一個集人機交互、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)進行融合感知，能明顯提升人形機器人在實際應(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器人優(yōu)悠和Walker X，它們都是剛從成都大運會閉幕式趕赴北京的騎過平衡車的大型人形機器人。

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

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

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

例如人形機器人的步態(tài)算法很重要，但是現(xiàn)在國內(nèi)人形機器人團隊花半年時間做硬件系統(tǒng)集成，花半年時間調(diào)試運控算法，一年時間就能將人形機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器人，其實也是看到了人形機器人關(guān)鍵技術(shù)的進步，諸如算力提升、核心元器件性能提升、人工智能技術(shù)進步等。

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

不過，葛利剛也指出，現(xiàn)在優(yōu)必選人形機器人的三個目標場景是工業(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)估人形機器人多久能夠在智能工廠實現(xiàn)落地，但葛利剛告訴我們，這個時間一定會很快到來。

宇樹：半年做出人形機器人，已經(jīng)有不少訂單

作為國內(nèi)四足機器人領(lǐng)域明星團隊，宇樹科技自2016年成立以來，一直強調(diào)自研，并在推動四足機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器人新品，并表示要在今年第四季度正式對外發(fā)售，售價將在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，我們通用人形機器人H1是在今年2月立項、8月發(fā)布，第一代通用人形機器人H1研發(fā)只用了半年時間。

他表示，H1是國內(nèi)第一款能跑的全尺寸通用人形機器人，也是全球同類規(guī)格中功率性能最高的機器人—— 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器人H1？

對此，陳立自信稱，我們其實隨時都可以做，因為我們四足機器人核心零部件諸如電機、減速器、編碼器、電機驅(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、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>

四足機器人和人形機器人在技術(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，機器人的動力性能強，運動靈活性、速度、續(xù)航包括負載能力都有顯著提升。從官方披露的數(shù)據(jù)來看，和特斯拉人形機器人關(guān)節(jié)電機相比，M107 尺寸更小、更輕，動力性能更強勁。最大關(guān)節(jié)扭矩 360N.m，可支持機器人完成更復雜動作，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器人，我們還發(fā)現(xiàn)了一個比較有意思的設(shè)計，它的電池支持熱插拔，機身自帶兩塊電池，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器人身上。

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

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

第二，大模型火爆，機器人是AI和大模型最好的載體，也帶動了人形機器人的發(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，已經(jīng)人手一臺了，再做增量市場已經(jīng)很難，但是機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。

“宇樹其實想做的是通用機器人，AI驅(qū)動的通用機器人，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)拿到不少臺人形機器人訂單，甚至還有3臺訂單來自個人客戶，預(yù)計第四季度可以實現(xiàn)百臺級人形機器人量產(chǎn)。

而現(xiàn)在宇樹科技的人形機器人，實際上也已經(jīng)在某流水線工廠中進行實際場景驗證。

追覓：更多產(chǎn)業(yè)力量加入，推動人形機器人商用

作為掃地機器人領(lǐng)域四小龍之一，追覓同樣是在2021年涉足通用機器人領(lǐng)域，并在今年年初發(fā)不了四足機器人和人形機器人，彼時的人形機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，一時也引起了不少關(guān)注。

實際上，機器人做咖啡已經(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，也有越來越多機器人咖啡師陸續(xù)出現(xiàn)在高級商超、酒店中。

那么，機械臂咖啡師和人形機器人咖啡師在技術(shù)實現(xiàn)難度上有怎樣的差異？

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

第一，場景泛用能力不同。

人形機器人的價值不只做咖啡這件事兒，現(xiàn)在人形機器人在我們現(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器人相比，顯然后者價值更大。

第二，運動能力不同。

關(guān)在柜子里的機械臂咖啡師，整個空間是預(yù)設(shè)好的，軌跡是設(shè)計好的，只要保證0.1mm重復定位精度，就能做咖啡，還能拉花，但是對于人形機器人，當和人交互時，會在空間位置和運動軌跡上有不確定性，這就需要人形機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，他認為，這其實是產(chǎn)業(yè)界對學術(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，確實也帶動了整個機器人產(chǎn)業(yè)去做這件事兒。

一個產(chǎn)品真正要從實驗室里走出來，需要產(chǎn)業(yè)界給很多關(guān)注，在這一兩年之前，產(chǎn)業(yè)界認為一臺人形機器人要幾百萬、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)用到人形機器人，追覓則是在不同類型上積累、驗證技術(shù)技術(shù)，比如掃地機器人、商用送餐機器人、泳池清潔機器人，以及人形機器人、四足機器人，實現(xiàn)技術(shù)復用。

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)力量進到這個領(lǐng)域做人形機器人，則會更容易將人形機器人推向量產(chǎn)，甚至商用。

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

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

至于什么時候能夠進入家庭，劉宇龍認為人形機器人會在十年內(nèi)走進家庭。

小米：二代人形機器人要全自研

小米是在2018年成立的小米機器人實驗室，并在2021年對外發(fā)布了第一代機器人CyberDog，小米的人形機器人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)布了第二代機器人CyberDog 2，不過并沒有發(fā)布新款人形機器人產(chǎn)品。

不過，我們在WRC 2023上依然看到了小米人形機器人CyberOne。

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

為什么人形機器人會在2023年如此火爆，小米認為會有以下幾個方面原因：

首先，機器學習、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)復用到人形機器人上，讓人形機器人在技術(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器人是基于MIT開源技術(shù)進行研發(fā)的，不過現(xiàn)在在研發(fā)的人形機器人已經(jīng)是基于小米全自研技術(shù)。

至于為什么會做人形機器人，則會有以下幾方面原因：

第一，更愿意與人形機器人交互，他更適合人類社會的交互場景；

第二，人形機器人更適合使用人類工具，完成相應(yīng)的工作；

第三，做成人形機器人，更適合在人類生活場景中應(yīng)用。

據(jù)悉，小米人形機器人未來會首先應(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行場景驗證。

鋼鐵俠：機器人要智能化，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)人形機器人的團隊之一。

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

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

雖然我們沒有在現(xiàn)場看到鋼鐵俠科技的人形機器人產(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器人產(chǎn)業(yè)帶來什么顛覆性。

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

他認為，數(shù)學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器人大規(guī)模推廣應(yīng)用。

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

小結(jié)

2023年，對于人形機器人團隊來說是難得的盛世。

我們在WRC 2023現(xiàn)場看到了不下10個人形機器人團隊。

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

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

當然也看到了很多其它各式各樣的人形機器人，從幾個核心人形機器人團隊專家分析來看，今年人形機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)，為機器人能力泛化帶來了強大的引擎和更多可能，我們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有人形機器人團隊，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器人向著智能化再進一步。

硬件層面則更為明顯，我們看到越來越多人形機器人產(chǎn)品涌現(xiàn)出來，而這必然將反向推動人形機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)人形機器人團隊，都在做諸如控制器、減速器、伺服電機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的微電機單個499元對外售賣。

與此同時，也有越來越多人形機器人團隊開始進行商業(yè)化探索，甚至提出了激進的量產(chǎn)計劃。

值得注意的是，2023年的人形機器人還不完美，人形機器人產(chǎn)業(yè)必然還會經(jīng)歷幾波跌宕起伏，但人形機器人必然會因為這波熱情和繁榮，向前邁進一大步。

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