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人形机器人技术突破和产业链升级有望进一步加快

2023-06-07 23:31:00

人形机器人技术突破和产业链升级有望进一步加快

近日,特斯拉在得克萨斯州超级工厂举办投资人日活动,展示了一段关于Optimus的人形机器人视频。小米去年发布的定位是CyberOne,一个全尺寸的AQV414A人类仿生机器人,服务于人类,显示出显著的互动能力和AI算法对环境意义的识别和判断,在基本认知、决策、运动和互动能力方面得到了相对完善。

机器人行业从来不缺乏话题,无论是传统工业机器人向合作机器人转型的进步,还是移动机器人在智能感知和智能控制进化方面的突破,还是人形机器人在商业应用方面的推动,总能第一时间吸引大家的注意力。作为服务机器人的终极跑道,人形机器人备受关注。在过去的两个月里,许多与人形机器人相关的消息出现了。

近日,特斯拉在得克萨斯州超级工厂举办投资人日活动,展示了一段关于Optimus的人形机器人视频。这段视频中的人形机器人比去年AI日展示的内容更加精致,并开始执行制造任务。与此同时,马斯克也承认,“去年AI日展示的Optimus机器人根本无法正常工作,但现在情况正在好转”。

但今年早些时候,国内知名的人形机器人企业深圳优必选科技有限公司首次向香港证券交易所提交招股书,拟在主板上市。国内第一只人形机器人可能很快就会问世。

国内人形机器人“群雄四起”

许多科技公司以各种形式进入人形机器人跑道,从国外波士顿动力、软银、丰田、特斯拉、亚马逊到国内最佳选择、小米和纯米。在国内市场,人形机器人的概念已经酝酿了很长时间,这条跑道正处于“四面八方”的时期。

Walker系列人形机器人,消费级AI服务人形机器人(悟空、Alpha Ebot和Qrobot Alpha)目前,Yanshee偃师人类教育机器人有许多落地项目。小型人形机器人的大规模商业进步无疑是中国领先的。

小米去年发布的定位是CyberOne,一个全尺寸的人类仿生机器人,服务于人类,显示出显著的互动能力和AI算法对环境意义的识别和判断,在基本认知、决策、运动和互动能力方面得到了相对完善。

纯米在智能厨房电器跑道上发展迅速,今年还发布了纯米全尺寸人类仿生机器人DaQiang,DaQiang自主研发玄武算法发动机拥有相对完整的AI智能识别系统,可以完成日常动作,并与自己的智能厨房电器进行互操作。

面向教育市场的乐聚机器人,与法国NAO机器人相比,也推出了AELOS、PANDO、ROBAN一系列针对不同受众群体的人形机器人,在各类教育场景推进得比较顺利,主要是用于竞技、探测、科研、学术开发等方向。

国内也有一些公司推出了人形机器人产品,比如钢铁侠技术、乐森机器人、达阀等等。随着国内厂商的出现,政策支持也随之而来。工业和信息化部等17家单位联合发布的《“机器人+”应用行动实施方案》提出打造一批“机器人+”应用优秀企业,适用于机器人行业多方位发展。

目前,无论是中国市场还是国际市场,人形机器人领域仍处于起步阶段。软硬件的开发需要大量的成本投入,需要很多时间才能进行大规模的商业应用。然而,机器人行业从来不缺先锋和勇往直前的后来者。即使目前工业化的商业前景不明朗,国内“群雄四起”的人形机器人厂商也在密切关注布局,试图抓住机遇。

高估值的朝阳产业,人形机器人或推动产业链上游增长

归根结底,人形机器人是综合产品,包括各种运行控制芯片、人工智能和传感设备。硬件相当于骨骼,软件相当于脉络。据《证券时报》报道,2023-2030年复合增长率为30%,到2030年,我国人形机器人市场规模约为8700亿元。随着终端市场的逐步规模应用,估值如此之高的朝阳产业必将带动整个产业链的上下游增长。

从机器人制造商的角度来看,人形机器人的上游是控制器、伺服系统和减速器。我们不妨更详细地区分上游行业,根据人形机器人的关键技术筛选上游行业。一种是机器人一般的伺服驱动和控制技术,另一种是导航和传感技术,第三种是人工智能应用。

在运输控制行业,人形机器人对上游芯片的需求与其他机器人类型没有太大区别。小型消费类人形机器人对主板芯片的需求不高。在仿生人形机器人等更智能的机器人应用中,主板芯片必须兼具计算率要求和可扩展性。基于MCU的高性能设计很常见。+FPGA的异构架构可以实现即时精确的操作和控制。在高端机器人设计中,还有一个趋势是利用M7核心主控制MCU或M7核心异构架构芯片,追求最极致的特性。海外传统主板芯片厂商自然不会放过人形机器人蛋糕。国内主控厂商在这方面实力也很强,成本更有优势。

导航与传感密切相关。人形机器人的导航取决于视觉定位导航。目前,大多数人形机器人都走视觉SLAM路径,视觉传感是人形机器人最受关注的传感类型。选择单目或双眼甚至多目视觉,配合深度学习,通过特性匹配获得深度信息,可以达到很高的导航分辨率。人形机器人的3D传感不仅需要完成避障和路径规划,还需要准确识别目标。CyberOne配备的3D智能深度摄像头是基于欧菲光的iToF+RGB深度测量模块和导航SLAM算法的自主研发。然而,激光雷达在景深信息获取、目标运动信息获取和精度等级方面具有优势。许多人形机器人使用视觉加激光雷达进行导航。3D激光雷达成本的进一步下降将开启更灵活的人形机器人传感方法。根据传感模块特性,3D传感技术的突破将继续提高导航技术能够达到的效果,进一步扩大人形机器人的应用领域。可以预见,人类机器人的发展将极大地促进上游3D传感的发展。

作为机器人智能的最终体现,人形机器人自然是人工智能应用不可避免的,人形机器人完成了复杂的逻辑解决方案,数据运算的前提是基于AI芯片。DojoD1超级计算芯片用于特斯拉Optimus;英伟达的JetsonXavierNX用于小米CyberOne“大脑”,全志科技的MR813用于“小脑”;优必选在教育行业与嘉楠科技也有很多合作。AI芯片制造商也将受益于国内人形机器人市场的开放。

看看人形机器人产业是如何发展的,从优必选到港IPO

今年优必选向香港证券交易所提交招股书,再次引起了大家对人形机器人的期待和质疑。在招股书中,我们可以窥探到人形机器人产业发展的表面魅力和背后的困难。或者放大一点,这种困难是所有商业机器人行业背后的困难。

人形机器人跑道的流行是每个人都能感受到的,尤其是去年,特斯拉宣布Optimus为人形机器人跑道增添了鲶鱼效应,各大科技巨头纷纷发布落地样品,该领域的人气持续增长。然而,在这种光鲜亮丽的背后,“商业机器人领域仍然有一个急需解决的灵魂问题,那就是整个行业基本上没有盈利”,这也适用于人形机器人的子行业。

较早的人形机器人Pepper(软银)、ASIMO(本田)、Atlas(波士顿动力)作为行业先锋,有的告别市场,有的找不到合适的应用领域从此搁置。优必选是中国商业机器人人形机器人的龙头企业。除了行业亏损的困境吗?

答案是否定的。列举优必选招股书中发布的几项数据,2020年、2021年、2022年前三季度优必选分别产生净亏损7.07亿元、9.18亿元、7.78亿元。亏损力度仍在逐步扩大,毛利率也在逐年下降。三年亏损超过24亿,很难承担100亿美元的估值。

另一方面,优必选在招股书中发布的净现金流也在不断紧急。近三年净现金流为负,现金流的紧急情况也让优必选不得不抓紧上市,在二级市场寻找出路。其实不仅仅是优必选,整个商业机器人跑道上的企业都在想尽办法勒紧裤腰带,紧紧抓住现金流。

经过去年机器人跑道融资的寒冬,整个行业基本没有实现盈利的问题得到了充分的展现。如何通过盈利是人形机器人或商业机器人企业健康发展的核心问题。毕竟,企业的生存本质上取决于运营,而不是融资。

写在最后

整个人形机器人行业的趋势还在改善,前景广阔的市场前期注定会有更多的挑战和风险。人形机器人跑道上的企业需要很长时间才能在技术和市场上不断突破和拓展,进一步降低成本,扩大应用功能,尽快运行盈利模式。虽然春天的领域还没有到来,但随着许多科技巨头的结局深入市场,人形机器人的技术突破和产业链升级有望进一步加快。




升级突破人形机器人芯片智能运动

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