人形机器人,大众对他的理解,往往还存在于科幻影片中,无论是《变形金刚》、《终结者》、《机械战警》...
人形机器人,大众对他的理解,往往还存在于科幻影片中,无论是《变形金刚》、《终结者》、《机械战警》等汇聚很多材料、很多类型的人形机器人火爆激战场面的电影,还是《人工智能》、《真实世界》、《铁甲钢拳》等将人形机器人赋予人类情感的影片,人形机器人都是科幻电影的主角,代表着未来各项尖端科技汇聚的最高成果。
人形机器人被国际上视作衡量国家科学技术创新能力、高端制造业水平和产业竞争力的重要标志之一,被誉为“机器人皇冠上的明珠”。随着AI产业的迅猛发展,慢慢的变多功能强大的人形机器人正走进我们的生活。在8月16日-22日召开的2023世界机器人大会上,人形机器人成为此次大会的主角。相比于仅具有执行能力、外形机械化的传统机器人,人形机器人不仅仅具备更类似于人类的物理形态、模拟人类行为的功能,在AI技术的加持下,人形机器人的核心突破在于人机交互,即能够听懂人的语言指令,又能做多元化的分析推断以及决策执行,特别是今年以来AI大模型的爆发,人形机器人进入到更快速的发展阶段。
AI技术迭代,推动机器人领域进入下一个千亿级风口--回顾机器人的发展历程
例如美国通用电器制造商西屋电气公司发明的“Televox”、英国W.H.理查兹和飞机工程师艾伦·雷菲尔发明的“埃里克”以及日本生物学家西村诚发明的“学习天生”,变成全球上首批人形机器人,但限于当时的技术条件,这些机器人都还不具备感知和决策功能。
例如日本本田于2000年发布的ASIMO人形机器人,实现了小跑、单脚跳、上下楼梯以及踢足球等系列复杂运动。
例如2013年,美国波士顿动力向公众正式公开身高188cm、体重150kg的Atlas机器人。2018年,最新版Atlas机器人已经进化到身高1.5m,体重80kg,能完成快速小跑、三级跳、后空翻和空中体操等一系列复杂动作,目前甚至已经“进化”到能够流畅进行“跑酷”。
伴随人形机器人技术上的慢慢的提升,更多人开始看好人形机器人赛道的未来。据高盛预测,到2035年,人形机器人市场或将达到1540亿美元。国内券商研报也指出,在AI技术的赋能和助力下,人形机器人潜在市场广阔,2035年或可达千亿美元,随着全球数字化进程发展,人形机器人产业正迎来重要机遇期。
这样的乐观并非空穴来风,人形机器人作为人工智能的重要赛道,其应用场景正在随技术的迭代而逐渐扩大。
(1)比如在辅助医疗领域,人形机器人能作为护理助手,协助医护人员照料病人,提供基础护理和陪伴服务;
(2)在教育领域,可当作教育助手,根据学生的需求提供个性化的学习内容和互动交流,提高学习效果;
(3)在服务业中,可以模拟人类的行为和情感与人类进行交流和合作,来提升服务质量和效率。
正是基于这样广阔的未来市场发展的潜力,国内外诸多知名大型科技公司纷纷踏足人形机器人领域。
(1)2023年5月,特斯拉在股东大会上展示了旗下Optimus人形机器人的最新进展;
(2)因ChatGPT而名声大噪的OpenAI也投资了挪威人形机器人公司,用于研发双足机器人;
(3)近日,半导体大厂三星电子也着手制定人形机器人发展的策略,将公司的下一个发展突破点押注在人形机器人赛道上,格外的重视并全力拓展人形机器人业务。
在国内,华为、字节跳动、小米等头部科技公司相继在机器人领域进行布局。其中,2022年,小米首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne正式亮相,成为一时焦点。
前有波士顿动力、本田等一众老玩家,后有特斯拉、小米、华为、三星等“新星”,人形机器人赛场高手云集,博弈态势愈发激烈。不过,由于各企业在这项新兴的尖端行业中起步都较晚,技术差距并不明显,巨无霸企业并不具备压倒性的垄断技术优势,许多小而精的高科技企业却凭借自身的“独门武功”逐渐崭露头角,向上空间巨大。
人形机器人浪潮席卷之下,谁又能脱颖而出?北京伟景智能科技有限公司(以下简称“伟景智能”)就是这里面的典型代表。
伟景智能成立于2016年6月,在人形机器人赛道中,虽然起步较晚,但它却有着与这样的领域其他初创公司不同的特质。
人形机器人赛道包括核心零部件、配套部件、算法模块、机器人本体、系统集成及下游应用等多个产业链条,行业应用包括特种服务、公共服务、家庭服务、汽车制造、3C电子、金属加工、半导体、医疗等多元化场景。很多初创公司在产业链布局上大部分会选择主攻其中某一项,在行业应用上也会谨慎的选择某部分应用场景。而伟景智能却不走寻常路,在人形机器人赛道中进行全产业链布局,形成了以自主核心算法、核心软件、核心硬件、配套部件、机器人本体及行业系统解决方案为一体的全产业价值链,且应用场景遍及特种服务、公共服务、家庭服务、汽车制造、金属加工、半导体、医疗、智慧矿山、钢铁冶金、铁路、农业等领域,有300+种落地化项目,服务客户超百家。
此外,伟景智能在初创期就有着一支非常成熟的创业团队,可谓兵强马壮。公司以原展讯通信首席科学家董霄剑博士为核心,核心研发人员大多数来源于国内外知名半导体公司,在手机基带芯片、物联网、智能硬件等领域拥有大量成功开发案例,并参与量产近20款芯片,涉及通信及多媒体等领域,累计总销量达数亿片。
拥有实力丰沛雄厚的创业团队、前沿的创新理论、丰富的工程经验,加上团队高效的执行力以及快速实现产品迭代的能力,这个初创型企业,仅用7年时间,便在人形机器人赛道中脱颖而出,并实现弯道超车。
时间回到2013年,当时伟景智能尚未成立,原展讯通信首席科学家董霄剑博士无意中见到了美国波士顿动力公司研制出的一种像真人一样能够四处活动的机器人。董霄剑敏锐地察觉到,在人口老龄化的现代社会中,在大众日渐增长的“解放双手”的渴望中,智能人形机器人的需求将像潮水般汹涌而来,未来将是以机器人代替人力劳动的世界。
2016年,伟景智能正式成立。让人不解的是,成立后的伟景智能并未立即布局人形机器人的研发及量产,反而另辟蹊径,针对立体视觉领域开启了大规模的研发。
原来,通过伟景智能研发团队的初期研究得知,随机器人产业的加快速度进行发展,未来真正的智能应是机器人自主地产生智能,而不是培养智能。要让机器人实现思考,首先要让机器人实现信息获取,即能够看见外面的世界,就要赋予机器人一双主导操作的“慧眼”,这双慧眼一定是“立体的”+“彩色的”,而且是有精度的,除了能够感知色彩,还要具备识别大小、尺寸及空间距离等功能。而这是普通的平面视觉没办法做到的,只有立体视觉才能够实现。
通过对市场诸多知名的结构光、双目的产品做测试,发现这一些产品所谓的立体视觉处理,呈现的都是像雾一样一团团模糊的深度图,称不上真正意义的视觉认知。而伟景智能的目标,是真正给机器人一双眼睛,通过三维目标训练,让机器人认识物体的三维图,让机器人既可以准确获取到目标的外形和状态,又可根据设定的需求和目的,具备选择性认知和认知性选择能力。
伟景智能在投身立体视觉产品的创新研发过程中,自主研发了基于“立体视觉+自然学习”的双目智能视觉技术,具备可认知、可学习、累积性、叠加性等特性,能够像人眼一样,帮助机器人更好地感知立体世界。更让人惊讶的是,企业成立后仅仅半年时间,伟景智能便推出了可市场化、应用性高的机器智能眼产品——ViEye。
ViEye是专为机器人和移动电子设备开发的集采集、感知、认知、选择、反馈、控制等特性于一体的立体智能视觉产品,并能根据特定需求自主呈现高精度3D坐标及高精细度目标尺寸等量化信息,目前的产品2米内视觉误差为1毫米到0.1毫米。
该产品的问世,使得伟景智能正式成为这一细分赛道的领跑者。此后一段时间,从立体视觉的可见光智能感知相机,到基于线激光的高精度RGBD相机,伟景智能基于立体视觉所研发的任何一款产品,都达到了全球领先的地位。
正如伟景智能的预期,产业界对其一系列立体视觉产品的反响极其强烈,很快得到业界和资本的关注。2016年底,成立仅仅半年的伟景智能获千万级天使投资。2017年5月22日,伟景智能又获得了来自产业龙头的5000万元人民币A轮融资,在半年能实现了两轮融资。
2007年1月9日,乔布斯正式对外发布人类史上第一部真正智能化的iPhone,为人类智能手机打开了新篇章,并加速了移动互联网时代的到来。此后,“iPhone时刻”便被用以表示一项创新科技对人类带来的革命性影响。如今,在人形机器人赛道中,伟景智能也成功赋予了人形机器人赛道的“iPhone时刻”。
随着立体视觉产品的日益成熟,2017年9月,伟景智能迎来了关键时刻,其发展的策略从聚焦于“立体视觉”向“立体视觉”+“人形机器人”双轮驱动转变,并于2017年9月成立陕西伟景机器人科技有限公司(英文名“ViHero”),专注于人形机器人的研发。
2019年9月,伟景智能研发完成第一代智能人形服务机器人“ViHero”(创世纪版),并于同年10月在世界机器人大会上进行了产品首发。毫无疑问,这款国内唯一一款拥有“智慧眼”的智能人形服务机器人,成为了人形机器人赛道的“iPhone时刻”,等同于当初的“iPhone1代”。
对于“ViHero”,伟景智能的开发团队赋予了“她”人的形态及功能,她可以与人建立起友好的交互方式,成为人类的得力助手。但受限于当时国内外人形智能机器人技术,第一代“ViHero”重量过重,导致在世界机器人大会上进行产品首发时是被工作人员抬上去的。对此,伟景智能相信,自己的机器人总有一天会像iPhone一样迭代至N代,会做到机器人下了车以后,自己走进去,自己寻找合适的地方进行工作或者休息,会具备这样的思维和能力。
虽然伟景智能的第一代“ViHero”并不完美,但她的出现,却是填补了国内空白的存在。
世界机器人大会之后,伟景智能也有了更深入的思考,智能人形机器人除了要有一双“智慧眼”之外,还要具备“自主可控、低成本、高精度、可持续、迭代快”的特点。
确立了新的目标和方向,伟景智能在人形机器人赛道的发展道路愈发明晰。首先做到的就是实现快速迭代,“ViHero”基本实现了一年一迭代甚至半年一迭代的速度。其次是低成本,在快速迭代的过程中,伟景智能对机器人的成本进行了严控,单台成本不能超过10万。此举,再次拉大了与竞争对手的优势,巩固了伟景智能在人形机器人赛道中的领跑地位。
在低成本的同时,还要保证高精度。彼时,中国的人形机器人都会存在重复定位精度(即对同一个位置做多次定位产生的误差)不达标的问题,而国外技术在这一方面却遥遥领先。为解决这一问题,伟景智能在将其自研的工业相机作为智慧眼之外,还创新研发了“灵巧手”“手眼伺服”等核心技术,实现重复定位精度与国外对标,并具备自主可控。
伟景智能还创新研发了“滚珠丝杠+电机抱闸”技术,该技术使得机器人不需要一直依靠电力维持,在调整好动作以后,可实现不插电持续工作,这项技术有效解决了此前国内机器人长时间工作,因电路发热发烫发生停工死机的缺陷。
伟景智能几项核心技术的创新研发,使我国人形机器人领域部分关键技术不再受制于人,大幅推动了国内智能人形机器人产业的前进步伐。
现如今,从2019年第一代智能人形服务机器人“ViHero”诞生到今天,“ViHero”已迭代至第5代,慢慢的变成了一款全新的面向社会和家庭的专业级智能人形服务机器人,她集机器人本体、机器视觉、语义解析、人机交互、运动控制、智能抓取以及自然学习、大数据、云端控制等智能技术于一身,不但可以大范围的应用于迎宾、讲解以及训练等场景,还能进入社区和家庭,深度参与我们日常的工作和生活,比如辅助老人起居及看护孩童陪伴学习等。
ViHero实现了伟景智能对人形服务机器人最初的定位和目标,她是一款具备自主可控、低成本、高稳定性、可持续性、快速迭代的产品。伟景智能所运用的诸多独创性的技术,分别体现在机器人的“脑”“体”“眼”“手”“听”“说”等各个功能中,以及机器人身上的机械结构、部件设计、智能控制、视觉伺服和智慧学习等设置中,这些创新技术累计知识产权多达150余项,使伟景智能成为在3D视觉关键技术、智能人形机器人核心技术的的知识产权优质企业。
凭借“立体视觉”+“人形机器人”双轮驱动,伟景智能如今已成为国家级高新技术企业、北京市专精特新中小企业。企业具有3D立体智能相机整体解决方案和完整的智能机器人的生产线,并形成了以自主核心算法、核心软件、核心硬件及行业系统解决方案为一体的全产业价值链。领先的人形机器人技术和完备的制造链基础,让伟景智能成为资本追捧的热门。继2016、2017年两轮融资之后,2022年12月,伟景智能再次获得新一轮融资。
资本一向是“春江水暖鸭先知”,它们对伟景智能的追捧并非偶然。因为近年来,各级政府尤其是一线城市在政策层面动作频频,将机器人及人形机器人推向市场前沿。
今年年初,工信部等十七个部门印发《“机器人+”应用行动实施方案》,提出聚焦10大应用重点领域,突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案,推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景,打造一批“机器人+”应用标杆企业,并结合行业发展阶段和区域发展特色,开展“机器人+”应用创新实践。
5月31日,深圳市委和深圳市政府印发的《深圳市加快推进人工智能高水平质量的发展高水平应用行动方案(2023—2024年)》提出,实施核心技术攻关载体扶持计划,支持科研机构与企业共建5家以上人工智能联合实验室,加快组建广东省人形机器人制造业创新中心。
6月15日,上海市政府办公厅发布《上海市推动制造业高水平发展三年行动计划(2023—2025年)》,指出瞄准人工智能技术前沿,构建通用大模型,面向垂直领域发展产业生态,建设国际算法创新基地,加快人形机器人创新发展。
6月28日,北京市政府办公厅印发《北京市机器人产业创新发展行动方案(2023—2025年)》,提出加紧布局人形机器人,对标国际领先人形机器人产品,支持企业和高校院所开展人形机器人整机产品、关键零部件攻关和工程化;以3C电子制造、新能源汽车生产、安防应急等典型场景应用示范为牵引,通过“揭榜挂帅”等方式支持产业链上下游企业联合开展产品攻关和产线建设,加速全产业链自主化进程。
8月16日,北京市经济和信息化局发布《北京市促进机器人产业创新发展的若干措施》,设立100亿元规模的机器人产业基金,支持机器人企业融资上市,聚力解决机器人短板问题。
通用人工智能技术的突破,辅以政策层面的强力支持,在人形机器人产业高质量发展所面临的痛点克服、降本、应用场景等方面实现多项进展后,加速助推人形机器人产业化成熟落地,成为全世界科技创新的制高点、未来产业的新赛道和经济稳步的增长的新引擎。
但不可轻视的是,就目前而言,人形机器人由于硬件要求极高、制造成本高、制造工艺复杂等因素掣肘,人形机器人产业仍处导入期,停留在主题投资和研发阶段,成功的商业化应用寥寥可数。
对此,伟景智能也表示出强大的信心,认为只要向着更智能和更低成本的方向进行创新研发,随技术的积累和裂变,一定能在商业化上取得璀璨表现。未来,伟景智能将紧紧抓住这个跨时代的历史机遇,沉下心来认真打磨技术与产品,为梦想、为世界带来更多的关于人形机器人赛道的“iPhone时刻”!
