作者| 金旺

欄目| 機器人新紀元

2024年世界機器人大會上，優(yōu)必選首次展示了“人形機器人工業(yè)場景解決方案”。這是優(yōu)必選研發(fā)人形機器人第12個年頭。

這一年，人形機器人火爆全球，作為人形機器人第一股，優(yōu)必選也動作頗多。

2024年4月27日，優(yōu)必選作為三大持股企業(yè)之一的北京具身智能機器人創(chuàng)新中心，發(fā)布了全球首個純電驅擬人奔跑的全尺寸人形機器人“天工”，能以6公里/小時的速度穩(wěn)定奔跑。

緊接著，優(yōu)必選在北京經開區(qū)成立了人形機器人總部。

這一年，人形機器人進工廠成為主流趨勢，優(yōu)必選與東風柳汽、吉利汽車、一汽紅旗、一汽-大眾青島分公司、奧迪一汽等多家車廠達成合作。面向工業(yè)場景的Walker S系列人形機器人開始進入到汽車工廠實訓，執(zhí)行分揀、搬運、質檢等任務。

據(jù)優(yōu)必選科技副總裁、研究院執(zhí)行院長焦繼超透露，“優(yōu)必選人形機器人現(xiàn)在已經在多個汽車工廠進入到了實訓驗證階段，其中，Walker S Lite已經在極氪5G智慧工廠連續(xù)21天協(xié)同員工執(zhí)行搬運任務。”

2024年，在全球供應鏈面臨再整合趨勢下，人形機器人進工廠實訓成了中國高端制造業(yè)的長期主義。

01 人形機器人“三步走”進工廠

過去一年是優(yōu)必選最忙碌的一年，也是優(yōu)必選工業(yè)人形機器人最為忙碌的一年。

2023年11月2日，工信部印發(fā)《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導意見》，意見中指出：

“要聚焦3C、汽車等制造業(yè)重點領域，提升人形機器人工具操作與任務執(zhí)行能力，打造人形機器人示范產線和工廠，在典型制造場景實現(xiàn)深度應用。

面向結構化制造業(yè)環(huán)節(jié)，推動人形機器人在裝配、轉運、檢測、維護等工序的應用和推廣，面向非結構化生產制造環(huán)節(jié)，加強人形機器人與設備、人員、環(huán)境寫作交互能力，支持柔性化、定制化生產制造。”

這樣的指導意見，為人形機器人產業(yè)落地指明了方向。

實際上，在此之前，在人形機器人領域已經深耕十多年的優(yōu)必選，面對這波全球人形機器人熱潮，已經悄悄展開產業(yè)調研，在200多天調研了20多家新能源汽車、3C電子等智能制造企業(yè)后，他們看到了人形機器人在汽車工廠落地的確定性機會。

據(jù)焦繼超介紹，汽車制造業(yè)是自動化程度最高的產業(yè)，但即便是這樣一個產業(yè)，仍然需要大量的人力。

汽車工廠分為四大工藝流程，分別是沖壓、焊裝、涂裝、總裝，在前三個流程中，工業(yè)機械臂、AGV等工業(yè)機器人已經能夠從事大量重復性工作，但在汽車總裝線上，依然存在一些諸如物料分揀、線速組裝、氣體檢測等工作，或是高溫環(huán)境、或存在有害氣體，對人類存在一定的危害性。

一方面，汽車總裝工廠中存在亟需機器人的工作崗位，另一方面，汽車產業(yè)每年都面臨著大量用工缺口。

據(jù)人社部、工信部、教育部聯(lián)合發(fā)布的《制造業(yè)人工發(fā)展規(guī)劃指南》中給出的預測數(shù)據(jù)顯示，到2025年，中國制造業(yè)工業(yè)缺口將接近3000萬人，其中新能源汽車產業(yè)人才缺口將達到103萬人。

實際上，隨著國內新能源汽車產業(yè)逐漸成熟、產能持續(xù)攀升，不少新能源汽車企已經開始面臨缺工少工問題，由于工作環(huán)境惡劣，不少汽車工廠工人流失率高，長期處于不滿工狀態(tài)。

這些原本由工人操作的非結構化環(huán)境中的工作，又很難通過傳統(tǒng)工業(yè)機器人來滿足需求。

于是，汽車產業(yè)也成了最有動力接觸人形機器人的產業(yè)。

據(jù)焦繼超透露，早在2023年，就陸續(xù)有車企帶著真實需求找到優(yōu)必選，希望優(yōu)必選能為他們提供人形機器人解決方案。

實際上，優(yōu)必選工業(yè)版人形機器人Walker S也是在2023年開始陸續(xù)進入汽車產業(yè)，與車企進行聯(lián)合實訓驗證。

通過在真實的工廠環(huán)境中進行實訓，人形機器人可以在實際任務環(huán)節(jié)收集數(shù)據(jù)，了解企業(yè)的生產需求，完成自我迭代升級，為正式的工業(yè)應用做準備。

同時，實訓允許人形機器人面對實際生產中可能遇到的各種非標準情況，從而提高其適應性和泛化能力。在實訓過程中遇到的挑戰(zhàn)，可以激發(fā)高動態(tài)運動控制技術、緊湊化一體化關節(jié)設計、智能化與自主化的場景感知與任務規(guī)劃等關鍵技術的突破。

例如針對工廠的分揀、零件安裝等任務，優(yōu)必選迭代了多模態(tài)大模型的模型架構，實現(xiàn)更強的多模態(tài)感知與認知能力，讓人形機器人可以識別場景與地圖并選擇導航的最優(yōu)路徑。

此外，通過深入整合運動控制技術，人形機器人可以更加準確的執(zhí)行抓取動作。

隨著汽車產業(yè)智能化、電動化轉型的加速，消費端對于汽車產品的個性化、定制化需求越來越高，行業(yè)競爭的不斷加劇，迫使整車功能越來越復雜，產品更新?lián)Q代越來越快，生命周期越來越短，而產品開發(fā)及生命周期的縮短，也要求更加快速敏捷的交付。

在汽車制造過程中應用人形機器人，不僅可以替代人機工程差的作業(yè)，將工人從危險、重復、價值低的工作中解放出來，也能降低因為人工裝配對產品設計的限制，提高設計自由度，滿足市場端更加定制化、個性化的需求。

在真實造車環(huán)境中部署應用人形機器人，能夠不斷積累全要素生產數(shù)據(jù)，利用AI技術感知、學習、迭代，實現(xiàn)智能化管理閉環(huán)，基于人形機器人具身智能的自主學習能力，可以快速適應新任務要求，在制造場景中提供敏捷部署，助力實現(xiàn)整車產品的高質量、敏捷交付。

不過，優(yōu)必選科技首席品牌官譚旻解釋稱，“目前的人形機器人發(fā)展依然處于早期階段，尤其是在面對工業(yè)場景落地時，工廠中的實訓驗證往往需要12-24個月。”

為此，將工業(yè)作為人形機器人三大應用場景之一的優(yōu)必選，針對人形機器人在工業(yè)場景中的應用制定了三個階段發(fā)展戰(zhàn)略：

第一階段（2023年-2024年），以新能源汽車制造場景作為人形機器人在工業(yè)場景的切入點，實現(xiàn)人形機器人在搬運、物料分揀等工業(yè)場景中的測試，不斷完善硬件的穩(wěn)定性和可靠性；

第二階段（2025年-2027年），優(yōu)必選人形機器人將逐步拓展至中等難度任務，重點打造3-5個專用場景下的應用，隨著大規(guī)模的落地應用，不斷提升產品的性能，逐漸實現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化，不斷降低人形機器人的成本，并橫向拓展至消費電子制造業(yè)等其它行業(yè)及應用場景；

第三階段（2028年-2033年），優(yōu)必選人形機器人將進一步拓展到較為復雜的任務場景，具備超過10+種技能，成為多任務通用型工業(yè)人形機器人。

在這個發(fā)展過程中，人工智能技術的發(fā)展和突破，同樣對優(yōu)必選人形機器人升級迭代起著關鍵作用。

02 10倍速培養(yǎng)工業(yè)人形機器人

在ChatGPT面世之前，優(yōu)必選曾有過這樣一個判斷：

人工智能技術的突破，對于人形機器人發(fā)展將會帶來10倍速的提速。

譚旻解釋稱，“原本在我們規(guī)劃中10年才能完成的事情，因為人工智能技術的突破，可能一年就完成了。”

當以ChatGPT為代表的新一代人工智能技術爆發(fā)后，具身智能熱潮隨之而來，優(yōu)必選在2023年也快速對具身智能技術體系框架進行了論證，并將具身智能拆分為大腦、小腦、肢體幾個維度。

焦繼超告訴我們，在這套技術框架中：

“大腦主要完成完成動態(tài)感知和任務規(guī)劃，小腦主要完成包括步態(tài)、靈巧操作在內的運動控制，更重要的是，優(yōu)必選早在2021年就打造了用于訓練人形機器人的仿真系統(tǒng)，很早就實現(xiàn)了Real2Sim和Sim2Real的閉環(huán)。”

就大腦而言，工業(yè)場景中很少用到語音交互，大部分工業(yè)中的交互已經被寫入了流程自動化中，人形機器人進入工廠時，反而對機器人的決策能力有較高的需求。

現(xiàn)在的工業(yè)場景如果某個流程中間有一個環(huán)節(jié)缺失或中斷，基于傳統(tǒng)自動化的工廠解決方案中，后續(xù)流程就無法再向下進行。

基于多模態(tài)大模型的人形機器人，由于具備了一些基礎常識，在某個環(huán)節(jié)缺失或中斷后，人形機器人可以自主決策進入到上一個流程。

因而，在工業(yè)場景中，更需要的往往不是語言大模型，而是操作大模型。

正是基于這樣的思考，焦繼超告訴我們，“優(yōu)必選基于以往積累的大量數(shù)據(jù)，通過組合微調形成的小模型，已經能夠在邊緣側為人形機器人提供一定的決策能力。”

針對不同工業(yè)場景任務需求，優(yōu)必選又融合了強化學習、模仿學習，開發(fā)訓練了具身小腦，通過學習型運動控制技術提高人形機器人控制的魯棒性。

此外，優(yōu)必選還自研了3D語義地圖，用以提升機器人的自主導航和場景理解能力。

據(jù)焦繼超透露，人形機器人在工業(yè)場景目前的典型操作任務分為六類：智能搬運、智能質檢、過程材料操作、螺絲擰緊、零件安裝、SPS分揀。

在WRC 2024現(xiàn)場，優(yōu)必選也首次展出了他們的人形機器人工業(yè)場景解決方案——通過現(xiàn)場布設了一條工廠流水線模擬環(huán)境，演示了優(yōu)必選Walker S系列工業(yè)人形機器人在智能搬運、智能分揀、智能質檢等任務實操能力。

據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，Walker S在執(zhí)行搬運任務時，會先構建周圍環(huán)境的3D語義地圖，以復雜環(huán)境中的精準導航與避障，通過視覺識別和模仿學習，機器人能識別并處理多種箱子，并通過變導納控制技術確保夾抱力穩(wěn)定精細。

在搬運過程中，Walker S能夠將零部件箱從倉庫地板搬運至傳送帶，并實時記錄數(shù)據(jù)，與智慧工廠倉庫系統(tǒng)無縫對接，提升任務執(zhí)行透明度與效率。

03 優(yōu)必選沒有價格焦慮

隨著人形機器人、具身智能概念火爆全球，國內涌現(xiàn)出了諸多人形機器人團隊，僅僅是在WRC 2024上，就有27款人形機器人亮相。

也正是在越來越多人形機器人團隊涌入這一賽道時，人形機器人開始卷向價格。

當被問及如何看待當下人形機器人價格內卷時，譚旻告訴我們：

“從全球人形機器人行業(yè)來看，在發(fā)展的初期階段，成本一定不是科技公司的核心競爭力，人形機器人作為繼計算機、智能手機、新能源汽車后，又一個萬億級規(guī)模產業(yè)，在還沒有實現(xiàn)全球規(guī)模性商業(yè)化之前，要比拼的一定不是價格。

真正能在工業(yè)場景中應用、能在工業(yè)場景中產生價值才是機器人公司的核心競爭力，這也是這么多車企會選擇與優(yōu)必選合作的原因。”

焦繼超說，“車廠有自己對硬件行業(yè)客觀規(guī)律的清醒認識，所以我們去聊合作的時候，他們不會要求一定要很低的價格才能買，因為既能滿足他的要求又價格很低，是無法實現(xiàn)的。”

據(jù)優(yōu)必選官方透露，優(yōu)必選已經在與包括東風柳汽、吉利汽車、一汽紅旗、一汽-大眾青島分公司、奧迪一汽等多家車企合作，優(yōu)必選的工業(yè)版人形機器人也正在陸續(xù)進入車企工廠，開始驗證物料分揀、貨物搬運、質量檢測任務的執(zhí)行能力。

譚旻認為，這些車企之所以會選擇和優(yōu)必選合作，是因為優(yōu)必選深耕人形機器人12年，不僅是全球人形機器人專利擁有數(shù)量最多的企業(yè)，而且優(yōu)必選的人形機器人已經在多個場景中應用落地并持續(xù)提供服務。

“車企很重視機器人的穩(wěn)定性和可靠性。我們的人形機器人曾經在迪拜世博會中國館連續(xù)穩(wěn)定工作過6個月，在中國科技館也已經連續(xù)穩(wěn)定服務了有兩年之久，在這個過程中，優(yōu)必選人形機器人完成了從實驗室到商業(yè)化場景0到0.1階段，這在全球也是屈指可數(shù)的。

下一站是工業(yè)場景的商業(yè)化，要完成從0.1到1的部分。目前優(yōu)必選工業(yè)版人形機器人已經獲得車企超過500臺的意向訂單。”

實際上，當下全球供應鏈正在經歷著又一次整合和重塑，在這次全球供應鏈整合中，中國如何發(fā)展好高端制造業(yè)、在全球供應鏈中繼續(xù)發(fā)揮重要作用就成了。

焦繼超說，“現(xiàn)在人形機器人還處于早期發(fā)展階段，真正令我們感到焦慮的是，技術需要快速迭代，以滿足工業(yè)場景的真實需求。”

不過，在和諸多車企展開深入合作后，焦繼超發(fā)現(xiàn)，優(yōu)必選和很多車企有了一個共識——人形機器人雖然不是現(xiàn)在工業(yè)場景唯一的選擇，但最終的形態(tài)將會是人形機器人。