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。

本篇為《機器人新紀元》專題報道第三篇深度文章。

作者| 金旺

欄目| 機器人新紀元

2007年，回到國內(nèi)的黃曉慶進入中國移動，開始接手中國移動研究院的工作。

對于他來說，這是一個新的開始，對于中國通信產(chǎn)業(yè)來說，這同樣是一個不可多得的黃金發(fā)展時期。

2008年，中國正式迎來了3G時代，讓不少人興奮的移動互聯(lián)網(wǎng)大門在這一年緩緩打開，然而3G在網(wǎng)絡(luò)制式上存在的缺陷，讓全世界的運營商為之頭疼。

作為中國通信產(chǎn)業(yè)三大運營商之一，中國移動有著絕對大佬的江湖地位，身為中國移動研究院院長的黃曉慶，他的團隊又剛好是中國移動制定標(biāo)準的那群人。

在那個特殊位置、在那個關(guān)鍵時間節(jié)點上，黃曉慶做了一個大膽的假設(shè)——將3G和4G兩代移動通信技術(shù)一起干。

后來，中國移動成了全球唯一一個同時開展3G、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究、標(biāo)準制定的運營商，并在2014年率先實現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；逃茫袊ㄐ偶夹g(shù)自此開始趕超世界。

也是在這時，黃曉慶有了一個新的計劃，一個新的十年計劃——做一家機器人運營商。

01 兩個第一性原理，一個機器人公司

黃曉慶創(chuàng)立達闥機器人，是在2015年，這一年，他辭去了中國移動研究院院長一職，對于在通信行業(yè)堅守了30多年的他來說，這次辭職創(chuàng)業(yè)被不少朋友視為是一次跨界。

不過，黃曉慶并不這么認為，“實際上我并沒有跨界。”

在通信行業(yè)那30多年里，黃曉慶見證了通信產(chǎn)業(yè)的大繁榮，也親身參與并主導(dǎo)了諸多通信技術(shù)、重大專項研發(fā)和標(biāo)準制定工作。

不過，黃曉慶認為，在通信行業(yè)這些年里，他最重要的工作其實是創(chuàng)造需求，通過新需求、新應(yīng)用驅(qū)動通信產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展。

智能手機之后，誰會是推動通信產(chǎn)業(yè)爆發(fā)式增長的下一個需求？

這是黃曉慶2012年在中國移動研究院思考的一個問題。

這一年，4G網(wǎng)絡(luò)趨于成熟，一些機器人團隊開始嘗試將4G技術(shù)應(yīng)用到機器人上，在中國移動為通信產(chǎn)業(yè)“制造需求”的黃曉慶很快注意到了這件事，深入研究后，他發(fā)現(xiàn)，原來機器人真的需要互聯(lián)網(wǎng)，尤其是移動互聯(lián)網(wǎng)。

與此同時，他還有了另一個發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)機器人團隊的技術(shù)路線都是以機器人本體為基礎(chǔ)，通過在本地改進算法、增加算力來增強機器人能力，而這種模式，在未來很可能會行不通。

這樣的判斷，源自于黃曉慶當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的兩個第一性原理：

第一，集成電路比神經(jīng)元耗電1億倍。

集成電路是一個電子系統(tǒng)，神經(jīng)元是一個生物系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)的功耗相差1億倍，這意味著如果你想造一個智能水平和人一樣的計算機，它的功耗要比人腦功耗大1億倍，它的腦袋至少也要比人腦大1萬倍，如果用傳統(tǒng)設(shè)計方法，這樣的機器人顯然是無法造出來的。

第二，無線網(wǎng)絡(luò)比人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的速度要快10億倍。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳遞信號的速度是300m/s，無線網(wǎng)絡(luò)傳遞信號的速度是光速，也就是30萬公里/s，這意味著，如果可以將機器人的大腦放到1000公里以外，信號傳輸延時可以控制在3ms以內(nèi)，這樣的延時幾乎可以忽略不計。

“馬斯克曾說過，發(fā)現(xiàn)一個第一性原理就可以創(chuàng)業(yè)了，而我發(fā)現(xiàn)了兩個。”

基于這兩個第一性原理，他認為，未來的機器人肯定是云端機器人。于是，做云端機器人的念頭開始在他的心底生根發(fā)芽，他也開始等待一個絕佳時機。

這一等，就是兩年。

2014年，中國移動率先在全世界實現(xiàn)了4G網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?；逃茫⒃谶@一年完成了100萬個基站的部署，4G網(wǎng)絡(luò)用戶增至1億。

基于此，黃曉慶又有了兩個新的判斷：

第一，中國會在5-6年內(nèi)部署5G網(wǎng)絡(luò)，而5G網(wǎng)絡(luò)會是云端機器人構(gòu)想成立的關(guān)鍵；

第二，人工智能在十年內(nèi)會有重大突破。

這讓黃曉慶意識到，他等待的絕佳時機已經(jīng)到來。

于是，達闥機器人在2015年正式成立，也是在達闥成立的這一年，黃曉慶定下了一個十年目標(biāo)——10年內(nèi)做出家庭保姆機器人。

02 將云端大腦賣給孫正義

和大多數(shù)機器人創(chuàng)業(yè)團隊不同，希望做機器人領(lǐng)域運營商的達闥，并沒有從造機器人本體入手，而是從造腦計劃開始。

達闥公司創(chuàng)立之初，黃曉慶為公司制定了兩個研究方向：

一個是云端大腦，另一個是網(wǎng)絡(luò)安全。

前者是基于5G、云計算技術(shù)的云端機器人大腦，是黃曉慶通過兩個第一性原理推導(dǎo)出的未來機器人產(chǎn)業(yè)的核心，也是基于此，達闥后來研發(fā)了海睿云端機器人操作系統(tǒng)。

后者則是實現(xiàn)達闥云端機器人運營商這一構(gòu)想的重要保障，達闥由此也研發(fā)了自己的移動內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。

然而，即便有了云端大腦和移動內(nèi)聯(lián)網(wǎng)，機器人本體依然必不可少，最快、最有效的方法是找有機器人本體的團隊合作。

早在達闥開始造云端大腦時，黃曉慶就開始在全世界找“靠譜”的機器人團隊。

2015年，全世界有三個人形機器人明星團隊最為閃耀，一個是波士頓動力的Atlas、一個是本田的ASIMO，還有一個是軟銀孫正義2012年1億美元收購的法國公司Aldebaran。

不過，這三個團隊中，只有后者一直在花大量的資金和資源，嘗試將造出的人形機器人Pepper推向市場。

由于有軟銀在資金和資源上的支持，2015年，Pepper在全球拿到了5萬臺整機訂單，孫正義眼看自己的Pepper開始走向全世界，更是大手筆向富士康下了50萬臺設(shè)備的訂單，這樣一個龐大的數(shù)量已經(jīng)超過了2015年全球服務(wù)機器人市場的整體體量。

由于在通信技術(shù)領(lǐng)域與孫正義有過深度合作，在黃曉慶創(chuàng)業(yè)達闥時，他也將自己的兩個第一性原理和云端機器人理念告訴了當(dāng)時對機器人頗為癡迷的孫正義，孫正義聽后不僅十分認同黃曉慶云端機器人的理念，還成為了達闥的主要投資人。

隨后在軟銀正式立項Pepper，并計劃將Pepper機器人賣到全球時，黃曉慶看到了Pepper機器人的潛力，并向?qū)O正義提議，達闥可以為Pepper造一個云端大腦。

彼時，Pepper雖然在全球擁有不錯的聲量，也拿下了不少訂單，但故障率高、智能性差也讓這一機器人備受詬病。 云端大腦，確實值得一試。 于是，達闥團隊開始為Pepper裝上新的RCU和控制器、4G模塊，研發(fā)了云端大腦。

“如果當(dāng)時我們這次合作能順利進行下去的話，Pepper將會是第一個擁有云端大腦的機器人，我們也會借助Pepper將云端大腦帶到全世界，”黃曉慶告訴科技行者。

然而，現(xiàn)實往往不會讓新舊技術(shù)理念交替來得這么快。

和軟銀的合作最終由于種種原因未能如愿進行下去，但達闥最終還是將Pepper這款黃曉慶認為“世界上最好的人形機器人”帶到了國內(nèi)。

2017年8月，在第三屆世界機器人大會上，一款名為Cloud Pepper出現(xiàn)在了達闥的展臺上，可愛的外表，外加炫酷的表演，引得現(xiàn)場不少觀眾圍觀。

Cloud Pepper作為達闥第一款產(chǎn)品，這一年也在國內(nèi)開啟了商業(yè)化之旅。

03 像造手機一樣造機器人

Cloud Pepper在國內(nèi)面世后，國內(nèi)服務(wù)機器人市場難得出現(xiàn)了一些變化。

“我們當(dāng)時賣出了不少產(chǎn)品，而且大家都很喜歡這款機器人，”回憶起當(dāng)時Cloud Pepper進入各大線下門店時的場景，黃曉慶依然很是興奮。

不過，由于Pepper團隊在技術(shù)和產(chǎn)品上長期沒有迭代更新，黃曉慶不得不考慮重新找一家合作廠商，或者收購一家機器人團隊。

2017年，已經(jīng)在機器人領(lǐng)域闖蕩了兩年的黃曉慶已經(jīng)意識到，模塊化關(guān)節(jié)對于機器人，尤其是人形機器人極為重要，并開始在國內(nèi)外尋找潛力團隊，也就在這一年，幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，黃曉慶遇到了前沿驅(qū)動。

在收購前沿驅(qū)動時，黃曉慶對于人形機器人已經(jīng)有了更深入的思考和規(guī)劃。 他認為，達闥未來幾年需要造四臺機器人：XR1、XR2、XR3、XR4，而所有機器人都需要的一項關(guān)鍵技術(shù)，正是智能柔性關(guān)節(jié)。

智能柔性關(guān)節(jié)和傳統(tǒng)機器人關(guān)節(jié)有什么本質(zhì)差異？

黃曉慶告訴我們，傳統(tǒng)控制器控制電機、傳感器的模式類似于上個世紀八十年代的電腦，一個主機需要控制多個外設(shè)，在這樣的機器人控制系統(tǒng)中，控制器控制8個、10個關(guān)節(jié)都還OK，但一個人形機器人可能會有60多個關(guān)節(jié)， 傳統(tǒng)機器人控制系統(tǒng)很難很好地控制一個這樣的復(fù)雜系統(tǒng)。

在黃曉慶的設(shè)想中，每個智能柔性關(guān)節(jié)相當(dāng)于移動互聯(lián)網(wǎng)中的一部手機，有獨立的授權(quán)和通信網(wǎng)絡(luò)，有獨立的操作系統(tǒng)和執(zhí)行能力。 而這其中的關(guān)鍵，是讓所有關(guān)節(jié)都具備獨立的計算能力和通信能力。

2019年2月，在經(jīng)歷了16個月的研發(fā)后，達闥第一代搭載智能柔性關(guān)節(jié)的智能柔性服務(wù)機器人Ginger在MWC 2019上正式亮相。

這個首次采用了智能柔性關(guān)節(jié)設(shè)計理念的Ginger，正是達闥最初規(guī)劃的四類機器人中的人形輪式機器人XR1。

這一年，XR1開啟的，是達闥云端大腦產(chǎn)品化的新階段。

04 機器人的終極形態(tài)

作為達闥一款重要的機器人產(chǎn)品，Ginger看起來有點像最初的Cloud Pepper，實際上，這也是達闥用自己的思路，自研了一個全新的Cloud Pepper。

正是這款機器人，讓達闥在2021年迎賓機器人迎來高潮時，迅速在市場上出貨上千臺，不過，黃曉慶也坦言，Ginger不是機器人的終極形態(tài)。

在黃曉慶的構(gòu)想中，機器人肯定是通用的，這和大部分基于一個垂直場景進行產(chǎn)品優(yōu)化的機器人研發(fā)理念有著不小的差異。

“優(yōu)化講的是場景定制，通用的結(jié)果則是量產(chǎn)，是‘手機理論’，”黃曉慶這樣解釋二者的區(qū)別。

此外，黃曉慶在2017年仔細思考機器人未來形態(tài)時，他發(fā)現(xiàn)，我們無法用一個機器人完成當(dāng)下所有工作，但是可以用4個。

人形機器人是大多數(shù)機器人團隊研發(fā)機器人的終極目標(biāo)形態(tài)，但在2017年思考這一產(chǎn)品形態(tài)時，黃曉慶發(fā)現(xiàn)，足式人形機器人不僅技術(shù)難度高，而且制造成本昂貴。

實際上，人類大部分工作空間都是平整地面，人形輪式機器人不僅可行，而且比足式機器人省電30倍。

這也就有了達闥第一代人形機器人Ginger的最初構(gòu)想。

在深入了解機器人產(chǎn)業(yè)后，黃曉慶的另一個發(fā)現(xiàn)是，人形機器人抗不了重物，因而他又構(gòu)想出了“四輪車+雙臂”和“四足機器人+雙臂”的XR2、XR3機器人形態(tài)。

而就人形機器人終極形態(tài)，達闥在今年WRC 2023上展示的 “小紫”正是黃曉慶構(gòu)想的XR4。

黃曉慶希望未來進入千家萬戶的保姆機器人，正是這款名為“小紫”的人形機器人。

值得注意的是，這臺名為“小紫”的人形足式機器人，不僅采用了柔性關(guān)節(jié)設(shè)計，還應(yīng)用了并聯(lián)關(guān)節(jié)設(shè)計。

并聯(lián)關(guān)節(jié)設(shè)計有什么好處呢？

由于相較人體的動力系統(tǒng)，人形機器人的電驅(qū)系統(tǒng)并不是一個理想電動驅(qū)動系統(tǒng)，伺服電機的能量密度要比人類肌肉小10倍。

如何用伺服電機很好地驅(qū)動機器人的大腿，就成了業(yè)界一個普遍難題。

達闥在設(shè)計“小紫”時，是將四個伺服電機進行了并聯(lián)，以此提供更充足的動能，支撐后續(xù)更強勁的運動能力。

黃曉慶認為，雖然人形雙足XR4是機器人的終極形態(tài)，但XR2或XR3這類機器人仍會長期存在。 “這有點像現(xiàn)在的人和汽車的關(guān)系，汽車無法取代人類雙腿，但作為出行和載物的一種便捷的交通工具仍會長期存在。”

實際上，達闥的XR2已經(jīng)找到了一個新場景——農(nóng)業(yè)采摘，黃曉慶認為，這是一個擁有巨大潛力的機器人應(yīng)用場景。

而對于什么是符合機器人的應(yīng)用場景，黃曉慶有著一套自己的衡量標(biāo)準——機器人幫人干活兒是否能夠只“收”一半的錢。

也是基于這個標(biāo)準，黃曉慶告訴科技行者，現(xiàn)在大家都在講人形機器人進工廠，但實際上，工廠中的地面也都是平整的地面，因而并不需要雙足，除去汽車總裝這樣特殊的環(huán)境，輪式人形機器人就能完全勝任，工廠環(huán)境更需要的應(yīng)該是靈巧手和機器視覺。

真正的雙足人形機器人，更應(yīng)該成為的是家庭保姆。

只不過，這在2021年來看，依然有些遙遠，那時，沒人能想到，變化很快將會發(fā)生。

05 大模型讓奇點到來

2022年11月30日，總部位于舊金山的OpenAI面向全球發(fā)布了ChatGPT，人工智能自此被推向了大模型時代。

對于今年人形機器人熱潮背后的真正原因，黃曉慶認為毫無疑問是AI大模型的突破，對于人形機器人這些年產(chǎn)業(yè)化的艱難歷程，他認為主要原因正是“人工智能不到位”。

“過去很多人做人形足式機器人，直到現(xiàn)在也沒能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，原因是人工智能沒有到位，現(xiàn)在人工智能到位了，帶來的直接結(jié)果是，我們能造出和人一樣聰明的機器人了。”

實際上，在今年上半年，硅谷的不少投資人已經(jīng)開始關(guān)注大模型應(yīng)用類的創(chuàng)業(yè)項目，例如用大模型解決管理問題，用大模型解決營銷問題，甚至用大模型做人類助手，而用大模型最終來解決機器人的問題，實際上是多模態(tài)大模型。

達闥早在2020年就開始接觸深度學(xué)習(xí)，到2021年，達闥的團隊已經(jīng)在用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練機器人。

黃曉慶認為，“在用深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練機器人這方面，中國的團隊一點都不落后于國外，由于一上來我們就是結(jié)合4G技術(shù)開展的研究，我們其實少走了很多彎路。”

2023年6月，達闥海睿操作系統(tǒng)更新到5.5版本，在這一版本中，達闥融入了自主研發(fā)的RobotGPT，“大模型+柔性關(guān)節(jié)控制”這兩項被黃曉慶視為未來機器人的重要技術(shù)支柱，成了海睿OS 5.5的獨特技能。

這也是黃曉慶眼中具身智能該有的樣子。

對于大模型在人工智能領(lǐng)域帶來的技術(shù)突破，黃曉慶還有另一個更為樂觀的看法：

“很多人沒有意識到一點——ChatGPT發(fā)布后，我們就已經(jīng)突破了人工智能的奇點，不是奇點已近，而是奇點已來，奇點之后，機器人保姆很快就會出現(xiàn)。”

黃曉慶認為，2023年必將會是載入史冊的一年，而他更愿意將這一年稱之為“機器人覺醒之年”。