人形机器人：考验中国“硬科技”

在合肥蔚来汽车工厂，来自深圳企业优必选的工业版人形机器人Walker S正在接受“实训”。身高1.7米的机械“员工”在检查完车门锁、安全带和车灯盖板后，走到车头前，极为轻柔地给新车贴上车标。

在大洋彼岸的美国，就在不久前，美国初创公司Figure刚把第一款人形机器人Figure 01送入宝马的斯巴坦堡汽车工厂打工，替代人类从事一些危险度高的工作。

随着人工智能的突破性进展，作为最佳载体的人形机器人将不再是只能送餐、拧螺丝的“工具人”。大模型将赋能人形机器人走向主动交互，使其成为继计算机、智能手机、新能源汽车后的颠覆性产品。人形机器人每迈出一步，都能掀起市场热潮，人形机器人的商业化步伐也在竞争中不断加快。

中国也是这一波热潮中最积极的冲浪者之一。2023年10月20日，工信部印发《人形机器人创新发展指导意见》（以下简称《意见》），指出人形机器人集成人工智能、高端制造、新材料等先进技术，将深刻变革人类生产生活方式，重塑全球产业发展格局。

当前，人形机器人技术加速演进，已成为科技竞争的新高地和经济发展的新引擎。又一场举国竞赛，已经打响。工信部前述《意见》提出，到2025年，我国人形机器人创新体系初步建立；到2027年，人形机器人技术创新能力显著提升，综合实力达到世界先进水平。

飞速进化

在去年夏天的2023世界人工智能大会上，以康复机器人为拳头产品的上海傅利叶智能科技有限公司发布了首款通用人形机器人。然而，一些人工智能公司已经等不及最终版产品，傅利叶智能通用机器人事业部总裁周斌曾对媒体透露，“研发过程中就陆续有公司买走人形机器人去验证他们的AI算法了”。

人形机器人产业因大模型的出现而升温。GhatGPT的横空出世点燃了全球范围的“百模大战”，而具身智能被认为是“人工智能发展的下一个浪潮”，一个能理解、推理并与物理世界互动的智能系统需要一具“肉身”，人形机器人无疑是最佳载体。

“引入人工智能大模型，相当于给人形机器人装上了智慧大脑。”北京新鼎荣盛资本管理有限公司董事长、创始合伙人张弛告诉《中国新闻周刊》。AI的发展让市场看到了人形机器人落地的可能，人形机器人能理解并执行指令，完成真实工作，而不再是只能跳舞、展示的吉祥物。

不同于传统工业机器人只为完成特定任务而存在，人形机器人自诞生便背负起了智能化期待——像人一样感受世界、作出决策并执行任务。1973年，日本早稻田大学推出了世界上第一台全尺寸仿人机器人WABOT-1，它能够用日语与人交流，测量方向与距离，缓慢行走并抓取物体，相当于一岁半儿童的智力。

“日本擅长机器人的物理特性开发，而美国擅长机器人思维开发。”如卡内基梅隆大学计算机科学学院教授马夏尔·赫伯特所总结，美国在人工智能领域领先。计算机科学和机械工程的跨学科合作让美国公司逐渐取代日本成为机器人领域的领军者，一个标志性事件是，2011年日本福岛核电站因地震和海啸发生核泄漏事故后，参与事故处理工作的机器人来自美国公司iRobot。

人形机器人要实现与物理世界交互，就要具备感知和理解能力，这些更离不开AI的发展。“如果说深度学习让人工智能对世界有了感知，当下爆火的大模型则让人工智能有了自主生成的决策能力。”张弛举例说，AI大模型的出现，让人形机器人拥有了更强大的工具链，理论上，只要让机器人学习足够多的数据，就能拥有类人智能，从而脱离预设规划，进行自主决策。与此同时，“多模态”能力的建立可以让机器人多线程处理信息，实现感知-决策-执行的全流程。“AI赋予了这轮人形机器人热潮的想象空间，即走向通用。”

事实上，安装智能大脑后的人形机器人正在飞速进化。谷歌实验室中，基于“视觉-语言-动作”模型“RT-2”的机器人已经能完成“捡起灭绝动物”的指令，在放着恐龙、鲸鱼、狮子三个塑料玩具的桌面上，机器人准确拿起了恐龙。由此推算，只要有足够的数据、算法和算力，机器人将能胜任更多复杂场景。今年1月4日深夜，谷歌DeepMind连发三项新进展，均基于RT-2模型，用于提升机器人的速度、数据收集以及泛化能力。

就在当天更早些时候，来自斯坦福大学的三人团队放出了基于Mobile ALOHA系统的机器人演示视频，烹饪、清洁桌面、按电梯，训练后的机器人可以完成复杂的移动操控任务。而在美国初创公司Figure发布的演示视频中，机器人Figure 01仅用10个小时，就能通过观察学会煮咖啡。2024年开始的第一个月，斯坦福、谷歌、Figure、特斯拉接连发布至少6项有关人形机器人的新进展。

“从学术界到产业界，这波人形机器人热度很大程度上是被特斯拉带动起来的。”优必选董事会主席、执行董事兼行政总裁周剑对《中国新闻周刊》说，2022年，特斯拉把人形机器人擎天柱的原型机搬出来展示后，国内产业界很快有所响应，甚至有厂商董事长上门寻求合作。

到去年底，特斯拉发布的擎天柱第二代演示视频中，拥有触觉传感器和11个自由度的灵巧手已经能用双指将鸡蛋轻拿轻放，似乎可以完成更多“精细”任务，如装配、柔性物体操作等。擎天柱最近一次露面则是在埃隆·马斯克的社交媒体上，展示视频中的机器人正从容地叠着衣服。按照马斯克曾经的设想，机器人的功能将不断更新，未来三至五年，将会推出可供大众消费者购买的版本。

长久以来，人形机器人难以商业化的最大制约就是高成本，不论是曾由美国国防部资助的波士顿动力Atlas，还是已经停产的本田ASIMO，造价均高达上百万美元。“特斯拉给人形机器人提供了明确的落地场景，更为关键的是，马斯克表示要将造价降到两万美元左右。”周剑说，这让产业界看到了大规模量产和商业化的可能，“人形机器人已经走到了产业化前夕”。

这也让很多中国创业者跃跃欲试。

第一批“先行者”

对周剑来说，二次创业选择人形机器人的难度远超最初设想。

2008年，周剑在日本一场展会上被小巧灵动的人形机器人吸引，看着高达几万元人民币的售价，他萌生了“研发普通家庭能买得起的人形机器人”的想法。

当时，工业机器人因制造业发展而得到广泛关注，面向大众消费者的服务机器人产业环境却还十分匮乏。让机器人手脚动起来的秘诀是“伺服驱动器”，也就是机器人的“关节”，那时只能从韩国、日本、瑞士进口，一个关节动辄上百万美元，而制造一个机器人需要十几个关节。产品如果想实现量产和商业化，必须自主研发，突破国外技术壁垒。

“最大的难关在于没有经验可循。”周剑回忆，创业初期，研发团队买了各国机器人回来拆装实训，每个环节都要经历无数次试错与改进。

周剑手上全部流动资金2000多万元很快烧完，就像扔进无底洞。当时人形机器人是冷门行业，不被风投看好，缺少市场资金支持，周剑就自己给自己“输血”，投入了第一次创业的全部积蓄，卖房卖车补贴研发，最窘迫时甚至借钱发工资。

与伺服驱动器的研发死磕五年，最终自研“关节”不但在质量上媲美海外一线产品，获得多项专利，成本价也降到了进口零部件的几十分之一。核心零部件“卡脖子”问题得以解决，为优必选机器人后续商业化奠定了基础。2014年，优必选的第一款小型人形机器人Alpha成功量产，售价从几万元降到了几千元。

为提高研发生产效率，周剑选择在深圳创立公司。珠三角地区的产品供应配套更完善，更容易找到符合生产要求的工厂。周剑曾粗略计算过，企业落户深圳后，各项零件生产效率提升至少50％，费用也能节省30％。一次路演过程中，优必选被比亚迪联合创始人、正轩投资创始人夏佐全看中，获得了天使轮融资，顺利解决了公司资金难题。“我想我们能成功获得投资，从某种意义上来说，是市场相信深圳的企业和产业基础。”周剑说。

在周剑看来，国内完备的工业制造体系和产业链为人形机器人量产提供了保障。人形机器人可与工业机器人、新能源汽车等产业共享许多相似供应链，如电池、芯片、传感器、控制器等，可以实现供应链的协同迁移。

首款小型机器人顺利量产后，周剑把目光投向了更具挑战性的大型人形机器人研发。和常规认识相反，让机器人用两腿走路比用“脑”思考更难，至今仍是世界难题。

当时，国内科研所不乏人形机器人项目，进度却相对缓慢。北京钢铁侠科技有限公司创始人兼CEO张锐曾在北航无人机所、中科院自动化所、航天五院工作。他坦言，机构团队中所学专业过于接近，思维方式不够开阔，并且容易受到计划变动等影响。考虑到最终成果考察的压力，一些技术尚不成熟的前沿研发项目不易得到相应资源支持。

大型人形机器人的风头始终被海外公司和研究机构占据。美国波士顿动力、日本本田、意大利RobotCub Consortium等公司都在“人形机器人”项目上不遗余力地砸钱。相比之下，国内研发起步较晚，且主要以项目研究为导向。直到2000年，国防科技大学才研制出国内第一台仿人机器人“先行者”，到2015年北京钢铁侠科技成立，国内“双足大仿人机器人”逐渐走出实验室，试水商业。

“最大的研发困难就是机器人在行走状态下随时都可能跌倒。”张锐解释，核心技术难点在于步态控制、环境感知等环节构成的机器人运动脑。让机器像人一样在行走过程中达到一种动态平衡，就要根据机器人的不同状态单独设计算法，最核心的一步是对机器人进行数学建模分析，依此计算出机械结构，再根据预设的重量、自由度等指标，分析计算出每个关节的力矩、转速。

而让机器人从图纸走到现实，还需要工程师和工厂反复磨合、拼装测试。在周剑看来，国内在人形机器人算法研究和开发方面与国际先进水平存在差距，一些高端传感器还相对薄弱，但国内核心零部件供应链中，伺服电机、控制系统及减速器等部分零部件已经具备一定国际竞争力。“核心零部件实现国产化只是时间问题。”

前述工信部的《意见》也提出，到2025 年，“大脑、小脑、肢体”等一批关键技术取得突破，确保核心部组件安全有效供给。

在政策鼓励下，2023年11月初，北京成立了首家省级人形机器人创新中心，拟开展通用人形机器人本体原型、人形机器人通用大模型等5大重点任务攻关，法定代表人由优必选首席技术官熊友军担任，采用针对卡脖子问题“联合攻关”的模式。

“中心集合了中国人形机器人上下游制造链的重要单位，未来将共同攻克卡脖子技术，包括核心零部件、运动控制等各环节的难点，推动产业化落地。”周剑说。

商业化的“苦行”

2023年最后一个交易日上午，创业16年的周剑领着11岁的优必选在港交所敲锣上市，陪在他身边的是公司最新研发的用于工业领域的人形机器人Walker S。到上市前，优必选售出超76万台机器人。其中，真正接近“具身智能”概念的人形机器人产品——Walker系列，两年半内仅卖出了10台。

“问题是现在的人形机器人还不够智能，即便是在最被看好的汽车产线这一场景中，也还无法替代既有工业机器人，更无法替代人，企业不会为‘大玩具’买单。”张弛指出，大型工厂基本被国际工业机器人四大巨头垄断，德国库卡在汽车行业拥有奔驰、宝马等核心客户，瑞士ABB的运动控制核心技术优势突出，日本发那科、安川在汽车制造业和电子电气行业布局广泛。