人形机器人进厂记

8月21日至25日，2024世界机器人大会在北京举办。来自具身智能机器人创新中心、宇树科技、优必选、智元、星动纪元等领先企业的27款人形机器人整机将在博览会亮相，数量之多，创下历届之最，也成为这届机器人大会的绝对焦点。

距京1000多公里外的宁波，吉利控股集团旗下极氪5G智慧工厂，近日迎来了第一位人形机器“实习生”——身高135厘米、通体银色的优必选工业版人形机器人Walker S Lite，这也是国内首个在汽车工厂全流程执行搬运任务的人形机器人。汽车制造中的车身、车前大灯、车门锁等检测，它都可以独立、高效地完成，准确率超99%。

浙江宁波前湾新区，极氪5G智慧工厂，人形机器人Walker S Lite在车间

无独有偶，这个8月，特斯拉、宝马等车企也纷纷迎来他们第一位人形机器人“员工”。马斯克甚至断言特斯拉“人形机器人与人类的比例，至少将达到1:1”。

赛博朋克式未来轮廓，就这样，在入厂“实训”的各式人形机器人运作声中，逐渐清晰起来。

全能“实习生”

2024年，人形机器人，猝不及防地闯入人类的生产和生活。

在大模型、具身智能等概念的带动下，从硬件创新到AI算法突破、从核心零部件到应用场景拓展，人形机器人由里及外，越来越像人。早先难以被机器人替代的精细装配、机动巡检等工作，也成了它们进军的领域。

近日，由OpenAI钦点，英伟达、微软等联合投资推出的第二代人形机器人Figure 02，便身穿独特黑色外骨骼，凭借一只自由度（DOF）即高达16个的灵活手，成为宝马工厂流水线上的一份子，拧螺丝、搬重物，狂干20小时无休止。

2023年来，抬腿行走、停下转身、视觉检测......看似简单的动作一个个地被功克后，大批人形机器人竞相走出实验室，进厂“实训”。并通过收集流水线上数据，完成自我迭代，为正式“上岗”做准备。

“随着AI技术爆发式飞跃，全球正迎来人形机器人与通用人工智能融合发展的热潮。”杭州宇树科技有限公司联合创始人陈立说，眼下，从业者纷纷从“样机炫技”，逐渐向商业化应用场景落地转化。

从2023年8月发布的H1到2024年5月发布的G1，从半年实现小批量量产并发货到捅破价格“天花板”，一台35KG重的整机基础版本仅需9.9万元，宇树的两代人形机器人，可见其中量产决心、落地能力。

标价9.9万元的宇树人形机器人G1（受访者供图）

前华为“天才少年”彭志辉，阔别一年整，在8月18日，携5款商用人形机器人而来，为批量进厂“打工”做足准备。

无论“老将”还是“新秀”，近一个月以来，国内外各家公司相继官宣自家人形机器人的新进展，扎堆入厂。

人形机器人产业，仿佛正处“井喷前夜”。但如马斯克所言，人形机器人原型容易，批量生产难。与之相对的是，扫地机器人、机械臂等专项机器人，如今已被广泛应用于清扫、物流、工业等领域，并已很好地实现了降本增效。

为何还需追求人形？

“只有具备高自由度的‘人形’，才能在不同场景中自如应对多样化的任务。”陈立坦言，传统机器人，多专才，只能完成预先规划的特点任务。而人形机器人，理论上什么都能干，接近“全能机器人”。

2024世界机器人大会，宇树展区人形机器人列队（受访者供图）

而如此“全能机器人”的0到1，业内人士普遍认为，短期内，在市场较大、产业化难度不高的应用场景，人形机器人能较快发挥作用，特别是工业制造领域已具备较好的商业化基础，有望大规模放量。

“但工厂需要的是成熟、稳定的产品，而非实验室级别的原型机。”优必选科技副总裁、研究院执行院长焦继超曾公开指出，其中还有很多未曾设想的现实问题——

比如，实验室基本恒温，但在夏天的工厂，高温天运行大量深度学习模型，人形机器人必须面对严峻的散热问题；再如，实验室光照条件均匀，但在现实世界中，光线的剧烈变化对定位导航、感知等影响很大......

实践出真知。人形机器人“老将”Optimus，通过日复一日在特斯拉工厂的工作，持续接受真实生产环境中的测试并不断改进。今年5月，Optimus项目负责人科瓦奇便曾发文表示：他们正在训练Optimus如何从失败中恢复，目前已观察到它能自行纠正部分错误。

“人形机器人进工厂，是发展的必经之路。”业内人士坦言，制造业和全工业体系产生的数据，是不同的物理对象进行交互的过程，“从实训中获得的数据，更真实、也更有价值。”

技术大精进 

打造与人别无二致的机器人，是人类科技的终极梦想。而逐梦路上，横亘着三座大山——感知、运动、思考，需要从业者一步一个脚印地去征服。

但毕竟感知、运动可以在硬件上下功夫，通过传感器布局、机器人关节设计进行完善。人形机器人的关键问题，多出在复杂的“思考”环节。

以往对“思考”的训练，俗称“打标签”：比如，教AI学习什么是“西瓜”，就把各式西瓜打上标签，通过不断标注，AI便能在看到符合该标签物体时，给出相应认知。不过如此训练，若涉及领域广阔，便难以穷尽。

无人驾驶的技术演进曾一度停滞，也是陷于“穷举法”之困，直到近来以神经网络为代表的AI兴起，才得以破局。人形机器人的既定发展路线，与无人驾驶几乎吻合：两者核心，都是基于大模型，跑通“感知-决策-执行”的完整链条。

宇树人形机器人G1基于端到端深度强化学习和仿真训练的技术路线，可快速升级迭代（受访者供图）

“这需要大量数据。”浙江大学湖州研究院空天机器人技术研究中心科研人员向澳说，马斯克以60亿英里（折合96.6亿公里）里程为实现完全自动驾驶“质变”的重要节点，“无数人开车，数据每天都以指数级别增长，因此特斯拉FSD（Full Self-Drive，完全自动驾驶）能实现，但落到人形机器人上，没有产业化的支撑，这个速度就会慢上许多。”

“但对整个智能来说，‘大脑’的重要性最终只占30%-40%，更多是身体的硬件要求。”宇树CEO王兴兴直言，让孩童看再多苹果的图片，都不如让他自己拿着苹果啃一口。

与人相似，具身智能要求机器人理解物理世界的运作规则以及各个物理量之间的耦合关系，这种能力仅通过文生图、文生视频是理解不了的，只能通过机器人的“身体”与物理世界交互。

“的确，大模型加速了人形机器人爆发，但背后，更是长期硬件技术积累的‘水到渠成’。”业内人士无不表示。

人形机器人不是一个新系统、新概念，自20世纪60年代世界上第一款人形机器人在日本诞生后，它一直被认为是机器人领域中的技术竞争制高点，是国与国之间科技竞争的聚焦点。

企查查数据显示，截至7月中旬，我国现存机器人相关企业71.67万家。人形机器人产业蓬勃发展态势，从刚召开的2024年世界机器人大会，27家人形机器人整机企业产品共秀“肌肉”、30余家相关产业链上下游企业齐亮相中，也可见一斑。

2024世界机器人大会 600余件创新产品亮相（图源视觉中国）

业内人士如此评价：“人形机器人上百个关节，国内相关产业均已成熟。”从技术布局上看，中国研究团队的技术储备覆盖了人形机器人运动控制、人机映射、机器智能等技术路线，并在部分领域达到了国际领先水平。

“转正”路漫漫

人形机器人扎堆进了工厂，离进入千家万户还远吗？

业界多持乐观态度，称人形机器人正沿着“iPhone模式”前进，虽目前还没有一家公司建立To C模式，但背后技术快速前进——初亮相时，可能觉得“没啥用”；三四年后，每个人都想拥有；十几年后，每个人都会真正拥有一台人形机器人。

但转向现实，人形机器人的“转正”长路，依旧漫漫。

首先便是技术难关。

在浙江大学湖州研究院空天机器人技术研究中心，记者见到了一款空间站舱内活动机器人taikobot。仔细观察可发现，其手部结构采用线驱式，每根手指有3个关节，能够实现握手、抓取工具等基础动作。但与人类手部相比，灵活度仍显逊色。

人与taikobot握手（受访者供图）

“人形机器人的技术复杂性高，它需要在研制过程中融合功能、性能、材料和各个部件，对零部件提出很高的要求，比如关节要速度快、体积小、重量轻。”向澳表示，如何在小体积下做到高精度的响应，是当下亟需攻克的难题之一。

更灵活，几乎是目前所有人形机器人追求的指标之一。

“在关键部件领域，我们与国际顶尖水平仍存在差距。”业内人士说，例如在精密减速机、具身感知使用的高端传感器等相关技术层面，仍有较大提升空间。

此外，目前人形机器人普遍面临泛化性弱、交互性有限的问题。这意味着，人形机器人只能在车间、工厂等相对固定的环境中工作，和周围环境的互动有限，反应不够准确、灵敏。

有复杂情形的家庭场景，难度显然高于工厂。但即便是人形机器人要实现“沉浸式”进厂，也还有不少难关。

以人形机器人一直被人诟病的步态为例，不仅“哐哧”作响，且多“老态龙钟”，而这受其稳定控制影响。真实环境中，如何适应各种环境的扰动，保持稳定性以及作业的准确性，是仍需克服的难点。

技术实现到量产落地，成本控制难关，也并不好过。

聚力以降价，成为业内共识。以浙江为例，浙江人形机器人创新中心便专注研发整机和大小脑，通过整机带动上游形成供应链体系，以大小脑的能力赋能下游，再配合开发软件、工具链等推动下游的应用。“随着各地加快构建人形机器人技术研发力量，搭建开源平台共享成果，集中攻关底层技术，规模起来了，标准化了，价格就下去了。”陈立说。

至于人形机器人，是工具还是伙伴？会取代我们吗？

王兴兴曾面对记者，直言：“漫漫科技长河中，所有划时代的新技术，哪样没取代一些劳动力岗位？”在他看来，这是人类必须经历的“成长痛苦”，“尚不论进厂的第一批人形机器人，替代的是那些危险、无聊、重复的工作。技术迭代取代岗位的同时，一些新岗位正被创造。”

根据首届中国人形机器人产业大会发布的产业报告，今年中国人形机器人市场规模将达到27.6亿元，2030年市场规模有望达到1192.46亿元。这些数据进一步印证了他的说法，“人形机器人是当之无愧的风口，未来一片蓝海”。