作者| 金旺

欄目| 機(jī)器人新紀(jì)元

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

這一年，人形機(jī)器人火爆全球，作為人形機(jī)器人第一股，優(yōu)必選也動(dòng)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(jī)器人創(chuàng)新中心，發(fā)布了全球首個(gè)純電驅(qū)擬人奔跑的全尺寸人形機(jī)器人“天工”，能以6公里/小時(shí)的速度穩(wěn)定奔跑。

緊接著，優(yōu)必選在北京經(jīng)開區(qū)成立了人形機(jī)器人總部。

這一年，人形機(jī)器人進(jìn)工廠成為主流趨勢(shì)，優(yōu)必選與東風(fēng)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(dá)成合作。面向工業(yè)場景的Walker S系列人形機(jī)器人開始進(jìn)入到汽車工廠實(shí)訓(xùn)，執(zhí)行分揀、搬運(yùn)、質(zhì)檢等任務(wù)。

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(jī)器人現(xiàn)在已經(jīng)在多個(gè)汽車工廠進(jìn)入到了實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證階段，其中，Walker S Lite已經(jīng)在極氪5G智慧工廠連續(xù)21天協(xié)同員工執(zhí)行搬運(yùn)任務(wù)。”

2024年，在全球供應(yīng)鏈面臨再整合趨勢(shì)下，人形機(jī)器人進(jìn)工廠實(shí)訓(xùn)成了中國高端制造業(yè)的長期主義。

01 人形機(jī)器人“三步走”進(jìn)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(jī)器人最為忙碌的一年。

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

“要聚焦3C、汽車等制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域，提升人形機(jī)器人工具操作與任務(wù)執(zhí)行能力，打造人形機(jī)器人示范產(chǎn)線和工廠，在典型制造場景實(shí)現(xiàn)深度應(yīng)用。

面向結(jié)構(gòu)化制造業(yè)環(huán)節(jié)，推動(dòng)人形機(jī)器人在裝配、轉(zhuǎn)運(yùn)、檢測(cè)、維護(hù)等工序的應(yīng)用和推廣，面向非結(jié)構(gòu)化生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，加強(qiáng)人形機(jī)器人與設(shè)備、人員、環(huán)境寫作交互能力，支持柔性化、定制化生產(chǎn)制造。”

這樣的指導(dǎo)意見，為人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)落地指明了方向。

實(shí)際上，在此之前，在人形機(jī)器人領(lǐng)域已經(jīng)深耕十多年的優(yōu)必選，面對(duì)這波全球人形機(jī)器人熱潮，已經(jīng)悄悄展開產(chǎn)業(yè)調(diào)研，在200多天調(diào)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(jī)器人在汽車工廠落地的確定性機(jī)會(huì)。

據(jù)焦繼超介紹，汽車制造業(yè)是自動(dòng)化程度最高的產(chǎn)業(yè)，但即便是這樣一個(gè)產(chǎn)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(gè)流程中，工業(yè)機(jī)械臂、AGV等工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)能夠從事大量重復(fù)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(cè)等工作，或是高溫環(huán)境、或存在有害氣體，對(duì)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(jī)器人的工作崗位，另一方面，汽車產(chǎn)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(yù)測(cè)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(chǎn)業(yè)人才缺口將達(dá)到103萬人。

實(shí)際上，隨著國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)逐漸成熟、產(chǎn)能持續(xù)攀升，不少新能源汽車企已經(jīng)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(jié)構(gòu)化環(huán)境中的工作，又很難通過傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人來滿足需求。

于是，汽車產(chǎn)業(yè)也成了最有動(dòng)力接觸人形機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)。

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

實(shí)際上，優(yōu)必選工業(yè)版人形機(jī)器人Walker S也是在2023年開始陸續(xù)進(jìn)入汽車產(chǎn)業(yè)，與車企進(jìn)行聯(lián)合實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證。

通過在真實(shí)的工廠環(huán)境中進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，人形機(jī)器人可以在實(shí)際任務(wù)環(huán)節(jié)收集數(shù)據(jù)，了解企業(yè)的生產(chǎn)需求，完成自我迭代升級(jí)，為正式的工業(yè)應(yīng)用做準(zhǔn)備。

同時(shí)，實(shí)訓(xùn)允許人形機(jī)器人面對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中可能遇到的各種非標(biāo)準(zhǔn)情況，從而提高其適應(yīng)性和泛化能力。在實(shí)訓(xùn)過程中遇到的挑戰(zhàn)，可以激發(fā)高動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)、緊湊化一體化關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、智能化與自主化的場景感知與任務(wù)規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)的突破。

例如針對(duì)工廠的分揀、零件安裝等任務(wù)，優(yōu)必選迭代了多模態(tài)大模型的模型架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的多模態(tài)感知與認(rèn)知能力，讓人形機(jī)器人可以識(shí)別場景與地圖并選擇導(dǎo)航的最優(yōu)路徑。

此外，通過深入整合運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，人形機(jī)器人可以更加準(zhǔn)確的執(zhí)行抓取動(dòng)作。

隨著汽車產(chǎn)業(yè)智能化、電動(dòng)化轉(zhuǎn)型的加速，消費(fèi)端對(duì)于汽車產(chǎn)品的個(gè)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(fù)雜，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，生命周期越來越短，而產(chǎn)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(yīng)用人形機(jī)器人，不僅可以替代人機(jī)工程差的作業(yè)，將工人從危險(xiǎn)、重復(fù)、價(jià)值低的工作中解放出來，也能降低因?yàn)槿斯ぱb配對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的限制，提高設(shè)計(jì)自由度，滿足市場端更加定制化、個(gè)性化的需求。

在真實(shí)造車環(huán)境中部署應(yīng)用人形機(jī)器人，能夠不斷積累全要素生產(chǎn)數(shù)據(jù)，利用AI技術(shù)感知、學(xué)習(xí)、迭代，實(shí)現(xiàn)智能化管理閉環(huán)，基于人形機(jī)器人具身智能的自主學(xué)習(xí)能力，可以快速適應(yīng)新任務(wù)要求，在制造場景中提供敏捷部署，助力實(shí)現(xiàn)整車產(chǎn)品的高質(zhì)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(jī)器人發(fā)展依然處于早期階段，尤其是在面對(duì)工業(yè)場景落地時(shí)，工廠中的實(shí)訓(xùn)驗(yàn)證往往需要12-24個(gè)月。”

為此，將工業(yè)作為人形機(jī)器人三大應(yīng)用場景之一的優(yōu)必選，針對(duì)人形機(jī)器人在工業(yè)場景中的應(yīng)用制定了三個(gè)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(jī)器人在工業(yè)場景的切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)人形機(jī)器人在搬運(yùn)、物料分揀等工業(yè)場景中的測(cè)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(jī)器人將逐步拓展至中等難度任務(wù)，重點(diǎn)打造3-5個(gè)專用場景下的應(yīng)用，隨著大規(guī)模的落地應(yīng)用，不斷提升產(chǎn)品的性能，逐漸實(shí)現(xiàn)規(guī)模商業(yè)化，不斷降低人形機(jī)器人的成本，并橫向拓展至消費(fèi)電子制造業(yè)等其它行業(yè)及應(yīng)用場景；

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

在這個(gè)發(fā)展過程中，人工智能技術(shù)的發(fā)展和突破，同樣對(duì)優(yōu)必選人形機(jī)器人升級(jí)迭代起著關(guān)鍵作用。

02 10倍速培養(yǎng)工業(yè)人形機(jī)器人

在ChatGPT面世之前，優(yōu)必選曾有過這樣一個(gè)判斷：

人工智能技術(shù)的突破，對(duì)于人形機(jī)器人發(fā)展將會(huì)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?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的突破，可能一年就完成了。”

當(dāng)以ChatGPT為代表的新一代人工智能技術(shù)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(duì)具身智能技術(shù)體系框架進(jìn)行了論證，并將具身智能拆分為大腦、小腦、肢體幾個(gè)維度。

焦繼超告訴我們，在這套技術(shù)框架中：

“大腦主要完成完成動(dòng)態(tài)感知和任務(wù)規(guī)劃，小腦主要完成包括步態(tài)、靈巧操作在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制，更重要的是，優(yōu)必選早在2021年就打造了用于訓(xùn)練人形機(jī)器人的仿真系統(tǒng)，很早就實(shí)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(jīng)被寫入了流程自動(dòng)化中，人形機(jī)器人進(jìn)入工廠時(shí)，反而對(duì)機(jī)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(gè)流程中間有一個(gè)環(huán)節(jié)缺失或中斷，基于傳統(tǒng)自動(dòng)化的工廠解決方案中，后續(xù)流程就無法再向下進(jìn)行。

基于多模態(tài)大模型的人形機(jī)器人，由于具備了一些基礎(chǔ)常識(shí)，在某個(gè)環(huán)節(jié)缺失或中斷后，人形機(jī)器人可以自主決策進(jìn)入到上一個(gè)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(diào)形成的小模型，已經(jīng)能夠在邊緣側(cè)為人形機(jī)器人提供一定的決策能力。”

針對(duì)不同工業(yè)場景任務(wù)需求，優(yōu)必選又融合了強(qiáng)化學(xué)習(xí)、模仿學(xué)習(xí)，開發(fā)訓(xùn)練了具身小腦，通過學(xué)習(xí)型運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)提高人形機(jī)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(jī)器人的自主導(dǎo)航和場景理解能力。

據(jù)焦繼超透露，人形機(jī)器人在工業(yè)場景目前的典型操作任務(wù)分為六類：智能搬運(yùn)、智能質(zhì)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(jī)器人工業(yè)場景解決方案——通過現(xiàn)場布設(shè)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(jī)器人在智能搬運(yùn)、智能分揀、智能質(zhì)檢等任務(wù)實(shí)操能力。

據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，Walker S在執(zhí)行搬運(yùn)任務(wù)時(shí)，會(huì)先構(gòu)建周圍環(huán)境的3D語義地圖，以復(fù)雜環(huán)境中的精準(zhǔn)導(dǎo)航與避障，通過視覺識(shí)別和模仿學(xué)習(xí)，機(jī)器人能識(shí)別并處理多種箱子，并通過變導(dǎo)納控制技術(shù)確保夾抱力穩(wěn)定精細(xì)。

在搬運(yùn)過程中，Walker S能夠?qū)⒘悴考鋸膫}庫地板搬運(yùn)至傳送帶，并實(shí)時(shí)記錄數(shù)據(jù)，與智慧工廠倉庫系統(tǒng)無縫對(duì)接，提升任務(wù)執(zhí)行透明度與效率。

03 優(yōu)必選沒有價(jià)格焦慮

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

也正是在越來越多人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)涌入這一賽道時(shí)，人形機(jī)器人開始卷向價(jià)格。

當(dāng)被問及如何看待當(dāng)下人形機(jī)器人價(jià)格內(nèi)卷時(shí)，譚旻告訴我們：

“從全球人形機(jī)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(jī)器人作為繼計(jì)算機(jī)、智能手機(jī)、新能源汽車后，又一個(gè)萬億級(jí)規(guī)模產(chǎn)業(yè)，在還沒有實(shí)現(xiàn)全球規(guī)模性商業(yè)化之前，要比拼的一定不是價(jià)格。

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

焦繼超說，“車廠有自己對(duì)硬件行業(yè)客觀規(guī)律的清醒認(rèn)識(shí)，所以我們?nèi)チ暮献鞯臅r(shí)候，他們不會(huì)要求一定要很低的價(jià)格才能買，因?yàn)榧饶軡M足他的要求又價(jià)格很低，是無法實(shí)現(xiàn)的。”

據(jù)優(yōu)必選官方透露，優(yōu)必選已經(jīng)在與包括東風(fēng)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(jī)器人也正在陸續(xù)進(jìn)入車企工廠，開始驗(yàn)證物料分揀、貨物搬運(yùn)、質(zhì)量檢測(cè)任務(wù)的執(zhí)行能力。

譚旻認(rèn)為，這些車企之所以會(huì)選擇和優(yōu)必選合作，是因?yàn)閮?yōu)必選深耕人形機(jī)器人12年，不僅是全球人形機(jī)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(jī)器人已經(jīng)在多個(gè)場景中應(yīng)用落地并持續(xù)提供服務(wù)。

“車企很重視機(jī)器人的穩(wěn)定性和可靠性。我們的人形機(jī)器人曾經(jīng)在迪拜世博會(huì)中國館連續(xù)穩(wěn)定工作過6個(gè)月，在中國科技館也已經(jīng)連續(xù)穩(wěn)定服務(wù)了有兩年之久，在這個(gè)過程中，優(yōu)必選人形機(jī)器人完成了從實(shí)驗(yàn)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(jī)器人已經(jīng)獲得車企超過500臺(tái)的意向訂單。”

實(shí)際上，當(dāng)下全球供應(yīng)鏈正在經(jīng)歷著又一次整合和重塑，在這次全球供應(yīng)鏈整合中，中國如何發(fā)展好高端制造業(yè)、在全球供應(yīng)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(jī)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(shù)需要快速迭代，以滿足工業(yè)場景的真實(shí)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(gè)共識(shí)——人形機(jī)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(huì)是人形機(jī)器人。