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全球人形机器人竞技:中美领跑,多国追赶挑战重重

中国展示的人形机器人首次公开亮相,其逼真的动作宛如真人模特,迅速引发网友热议,不少人质疑这究竟是机器人还是真人假扮。

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俄罗斯推出的新款人形机器人则在发布会上演了尴尬一幕,它像喝醉酒的俄国大爷,没走几步便摔倒在地,零件散落一地,遭到网友的群嘲。

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01 俄罗斯爱豆,出道即塌房

没错,继旧银行卡芯片回收利用和350nm光刻机的笑料之后,俄罗斯科技界的笑话又增添了新篇章。

前几天,俄罗斯科技公司Idol的第一款人形机器人产品AIDdol(谐称爱豆)高调首发。这款产品号称融合人工智能,可离线运行并表达情感,为此还配备了仿真脸,能展现12种基本情绪和近百种微表情,旨在让机器人交流更有温度,应用于服务业。

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然而在发布会现场,爱豆却展示了摆烂式情感。它还未进行任何功能演示,仅踉跄几步便突然栽倒,外壳七零八落,连台上工作人员都吓了一跳,随后几名彪形大汉拉黑布将其拖走。

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这一摔,连俄罗斯网友都编起了地狱笑话,说爱豆先进又拟人,摔倒姿势跟街头醉汉一模一样,肯定是发布会前喝多了;还有人说如果俄罗斯机器人叛乱,第一件事就是抢伏特加。

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首秀严重翻车后,企业CEO解释称摔倒是因为光线不足传感器校准问题,并承认爱豆仍处于测试阶段,希望失误能变成经验,心态颇为乐观。

但乐观难掩现实差距。俄罗斯2019年就将机器人列为战略重点,爱豆由纯俄罗斯团队研发,77%零部件国产,未来计划将国产率提至93%,本想解决有无问题,结果闹出乌龙。

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即便没出事,爱豆性能也明显落后于中美。俄媒报道它只能搬运10公斤以下物品,而波士顿动力2016年的Atlas载重已达11公斤,如今中国产品普遍能做到20-40公斤,已能进厂实习。

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灵活性,爱豆更是垫底,行走速度仅6 km/h且磕绊,而宇树H1两年前就能以11.7公里/小时流畅奔跑。

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如今中国机器人已在比拼短跑、马拉松,爱豆连路都走不利索,差距悬殊。

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若以这水平上市,跟能扛圆木的俄罗斯大妈放一起,真说不清谁服务谁,带爱豆出门买菜,可能得背着死机的它回家。

或许觉得爱豆太丢人,几天后俄罗斯媒体集体报道另一款机器人格林,它属官方背景的俄联邦储蓄银行,在“人工智能之旅”会议上为普京献上表演。

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格林自我介绍后配合流行歌曲狂扭,舞姿流畅,似乎为俄国机器人扳回一城。但业内人士发现它全程表演预设程序,未体现交互能力,且压根没走路——跳舞时只站在原地。最搞笑的是,现场主管担心它失控摔倒砸到普京,犹豫后还是请普京后退,保命要紧。

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俄罗斯机器人表现糟糕,大家应有预期。自战争爆发后,俄罗斯遭全面制裁,难以获取先进技术和零件,自研自产难度极高。以俄罗斯偏科的工业和充满“电子管笑话”的电子技术水平,连手机、相机都造不好,搞机器人翻车符合规律。

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但有意思的是,在人形机器人上搞抽象的,不止俄罗斯一家。准确说,除中美产品外,其余都挺抽象。

02 迷惑机器人大赏

请看下图,这个步伐极其缓慢、堪比80岁老爷子的玩意,看似超市两三百块的玩具,实则是波斯复兴之希望、伊朗人形机器人Surena IV

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Surena IV已是第四代,2008年立项,由德黑兰大学等十余部门共同研发,属伊朗国家队产品。然而它的每个画面都让人怀疑开了0.5倍速,官方展示抓水瓶子视频,从下指令到握住竟花20秒,握手或搬东西更要一个世纪。

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其步行速度仅0.7km/h,这数据让毛子都觉得自己优秀。前代产品更慢,仅0.3km/h……别说跟能跑能跳的宇树比,就是小鹏IRON走模特步都比它快。

再看东方神秘大国印度,本着“中国有我也得有”精神,印度培育了众多机器人初创企业,其中有南亚宇树之称的Muks Robotics推出原型机Spaceo

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这玩意怎么看怎么像工业机器人,仗着两根不成比例的粗大机械臂,臂展2.4米,身体可伸缩,最高2.13米,理论最大载重200公斤,续航超4小时,一副天生搬砖圣体模样。除了演示视频动作有点卡,感觉进厂打螺丝稳了。

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别急,好戏在下半身:Spaceo直接采用轮式底盘——没有腿就不会摔,也无需复杂运动控制逻辑。

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所谓载重200公斤,实指底盘;那两只看似强壮的机械臂,加起来只能拿20公斤。

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轮式底盘虽成熟可靠,但世界上大部分设施为适应人体而建,选轮子等于放弃上台阶、踩蹬等动作,这在游戏里叫“逃避对线”。不过Muks Robotics规划了高级版本Spaceo Prime用于印度太空探索,目标是能在外星崎岖地形行走——下面请欣赏——

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高情商:突破“只能两条腿”思维,将机器狗优势融合。低情商:什么半人马拼接怪。

印度作品虽抽象,但至少自己在捣鼓技术,越南才叫真幽默,“研发”速度堪称奇迹。2023年,越南科学技术学院研制出IVASTBot,引发全国轰动。这玩意无比简陋,像装了摄像头的铁架子,下半身电动轮,但作为从0到1的作品,仍值得庆祝。

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谁知仅2年后,越南最大私营集团Vingroup推出的VinMotion,已达行业中上水平,有腿且走路稳,还能上台跳舞,零帧起手动作统一丝滑,直接从废土风变男团风。更牛的是,Vingroup号称零部件到程序全为越南自产,堪称民族骄傲。

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正因如此,VinMotion作为越南科技代表作出现在官方纪念活动,为最高层献礼,除一台机器人突然死机外,表演还算不错。

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可问题在于,越南网友自己都不相信“纯国产”:越南造手机、摩托车都需从中国进口零部件组装,怎能一步登天造机器人?网友直接嘲讽Vingroup是不是从亚马逊中国买了机器人印自己logo?又想搞噱头拉股价?

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为什么说“又”?Vingroup有前科:当年高调造国产智能手机,被扒是中国OEM;后来造国产汽车,仍拿中国供应商零件拼凑。事不过三,越南网友不再上当。

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再说日本和韩国,工业底子较好,机器人领域起步早。日本2000年推出本田asimo惊艳全球,能以6km/h稳步前进,改款后提至9km/h,还能应对楼梯陡坡,交互方面可同时与多人对话,计算移动目标路线规避碰撞。

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记忆力好的朋友可能记得,2005年春晚上为刘德华《恭喜发财》伴舞的机器人,就是日本索尼的QRIO

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韩国视日本为竞争对手,2004年推出类似物HUBO1,性能略差。那时宇树创始人王兴兴还在读中学,接触过的最复杂机器是遥控车。

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从时间上看,日韩起了大早,却赶了晚集。二十年后,两国几乎没有量产商业化产品,asimo、QRIO相继停止迭代,如今实验室项目性能也与中美有明显差距。以川崎重工Kaleido为例,已至第八代,结构坚固耐用,力气大能抱成人,双脚适应废墟地形,适合搜救。

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但问题在于Kaleido移动速度肉眼可见地慢,几乎迈着小碎步挪动,灵活性似乎不如二十年前的本田asimo,真派去救灾能把人急死。

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另一工业强国德国,工业机器人很在行,全国工厂部署27万台,但切换到人形机器人领域突然不行。进军这一赛道德企寥寥无几,能排上号的仅Neura Robotics一个独苗,还是中德混血儿,当年是大族欧洲子公司,现把研发训练中心放在杭州。

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根据摩根士丹利今年发布的人形机器人研报,价值链TOP100企业中,中国占37家(含台湾),美国35家,日韩18家,欧洲中东总共12家,更别说其他国家。

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很显然,人形机器人赛道主角就是中美两国,没有所谓的“第三世界”,仿佛存在一道无形的技术铁幕,阻挡了追赶者。

03 中美行,我也行?

马斯克曾提到,人形机器人有三大难点:前臂和手的机械设计、规模化制造能力、现实世界的人工智能,三者缺一不可。

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人形机器人本质是用传感器、电机、液压装置模拟人体。要完全还原双手,需十几个自由度的关节;若不用轮子替代下半身,还需同步协调髋、膝、踝、脊柱等多部位。所有零件需高精度、低延迟,否则错误和延迟累积会导致卡顿或失衡。

要机器人足够灵活,还需高性能处理器,在几毫秒内接收传感器数据,完成降噪、识别、决策,并传递指令给关节。

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在保证性能同时,零件成本要低,机器人本身要简化,否则会陷入“概念美丽,量产地狱”困境。早期人形产品制造成本超百万,普通家庭难承受,企业也觉不如雇真人。若无法大规模投产,就不能产生收益和用户反馈,技术迭代更难。

所以,制造人形机器人考验一个国家的研发能力和工业基础,涵盖电子、精密电机、微型雷达、轻量化材料等各领域。世界上绝大多数玩家都满足不了这些要求,像俄罗斯、印度、越南,更多是积累技术+形象工程目的。

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相比之下,美国虽近几十年去工业化,但美国企业仍有强大开发能力深厚资本,能调动世界产业链,让设计落地。这体现在机器人的“大脑”上:芯片有英特尔、高通、英伟达;控制算法有微软、谷歌、Meta,这些企业都进了机器人TOP100。

中国可能在高性能芯片上与美国有差距,但胜在工业体系完整,人形机器人所需绝大部分技术和零件都可自研自产。所以进入TOP100的中国企业均匀分布在“大脑”、“身体”、“整机集成”三个领域:做脑子的有百度、地平线;做身体的有宁德时代、三花智控、兆威机电等;做集成的有小鹏、小米、比亚迪等——六边形战士。

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至于日本和德国,工业底子不错,但问题出在人工智能上。早期本田asimo是“大力出奇迹”典型,靠预先编写海量程序对应任务场景,行走控制算法包括2000多行代码,每次活动需专门设定关节角度和力矩。

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同期机器人大都类似,依赖精细动力学建模和传统控制算法,运行成本太高,硬件也不便宜,故未能商业化。更晚推出的日系产品甚至出现“退化”,如软银2014年的Pepper,靠做减法降低成本:没有双腿,装大号显示屏,复杂交互直接打字给人看——背后是编程工作已不堪重负。

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想在编程上省事,目前唯一方法是开发具身大模型,让机器人自主决策适应不同环境。然而日德对信息化领域不太感冒,未早早投入人工智能,缺了一大块拼图。而中美在人工智能方面投入巨大,全球一半以上AI专利掌握在中美手中,包括众多语言大模型和智驾模型,其训练成果可应用在机器人上。例如特斯拉Optimus和小鹏IRON都采用以视觉为主的方案,与智驾策略一脉相承。

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还有很多厂家将文心一言、ChatGPT等语言大模型融入机器人,使用户可通过自然语言对话,让机器人理解需求,必要时主动提供帮助。

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虽然目前中美产品还做不到完全自主决策,但常见场景如跑步、搬运已实现半自主:人输入宏观指令,机器人根据神经网络运算处理步态微调、避障等细节,在赋予机器人灵魂上迈出一大步。

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世界各国都知道人形机器人未来大有可为,无论是老龄化后的家庭服务需求,还是劳动力短缺时代的生产需求,都决定了其广阔前景,人形在各场景的泛用性无可取代。稍有追求的国家都不愿未来完全被中美掌握,也不愿看到大蛋糕被中美吃光,所以机器人一定要造,排除万难也要造。搞不搞是态度问题,搞不搞得成是能力问题。也许很多国家努力到最后会发现,自己终究只是陪跑。