江南APP目昔人形机械人本体玩家中，居然既不网罗遐迩出名的工业机械人四群多族（发那科、ABB、安川、库卡），也少见国内排名靠前的几大机械人巨头（埃斯顿、埃夫特、广数、新松、汇川、新时达、钱江）的身影。

　　当下人形机械人本体处于领跑身分的玩家，是汽车行业大佬，如特斯拉、本田、丰田。或是科技企业，如幼米、谷歌、亚马逊。

　　但另一方面，当人形机械人观点股迎来井喷时，率先引爆的却仍旧工业机械人老三样——独揽器、伺服电机、紧密减速机。譬喻出产线性合节的拓普集团；转动合节的三花智控；空心杯电机的鸣志电器；滑动丝杠、行星滚柱丝杠、空心杯电机的江苏雷利；伺服电机的汇川科技；谐波减速机的绿的谐波等等，均正在人形机械人观点的帮力下，有不俗浮现。

　　要解答这个反直觉情景，星船知造还得从人形机械人既古代硬核（工业机械人老三样）、又酷炫前沿（人为智能）的资产链角度实行阐发——

　　假如你要打点一座农场，你有两个拣选。一是正在邋遢机、收割机、翻土机江南APP、汽车、挤奶器这些呆板上都装上一部“电子脑”，让它们成为智能呆板。二是让收割机、翻土机、汽车、挤奶器都维护原样，但操纵一个具有“电子脑”的机械人去操作它们。聪敏人会奈何选？

　　与其把悉数器材齐备从新计划，不如出产出能仿造人类表形和手脚方法的机械人。TA完备接入人类现有糊口、进入悉数人类一经存正在的场景、操纵悉数人类正正在操纵的器材。

　　一句话，咱们扫数的糊口和出产都不需求为了这种机械人做任何多余、特地的蜕变。

　　动作一门集机、电、资料、谋划机、传感器、独揽技能等多门学科于一体的资产，人形机械人是国度高科技气力和开展程度的紧急符号。环球富强国度都鄙弃进入巨资实行开垦切磋。

　　本年5月的特斯拉股东大会上，马斯克通过视频向全全国的投资者显示了Tesla人形机械人的最新发扬：

　　Optimus（擎天柱）一经能够竣工分类物品的庞杂做事，如捡起物品、境遇发明和追忆等。较之客岁9月底的亮相，其运动独揽才气一连进化，AI才气提拔。马斯克以为特斯拉的改日历久代价能够都是Optimus赐与的。

　　日本本田公司最新开垦的新型机械人ASIMO(阿西莫)，身高120厘米，体重43公斤，它的走道方法越发亲切于人。

　　美国波士顿动力研发的代表产物 Atlas 身高 1.8m，体重 80kg，拥有 28 个合节，可竣工原地起跳回身一周等高难度作为。

　　硬件组织上，Atlas 具有轻量级组织件皮肤和足部力控传感器，雷达与深度相机酿成视觉感知，28 个液压合节驱动竣工一系列火速作为，本体搭载 3 台 NUC/工控机担任举座独揽体系的运算。

　　软件方面，波士顿动力使用手脚库、及时感知和模子预测独揽（MPC）技能将相机、雷达等传感器采纳的数据实行阐发并对决议同意和作为筹办供给增援。

　　我国人形机械人正在科研范围，有国科大研发的“先行者”机械人，可竣工静态和动态步举作为；哈工大推出的“HIT-III”机械人能竣工上、下斜坡等作为；清华大学开垦的“THBIP-II”拥有 24 个自正在度等。

　　正在资产范围，深圳优必选推出的“Walker”机械人能竣工上、下台阶等作为；幼米于 2022 年 8 月发布的人形机械人 Cyber One（铁大），升级后的运动独揽算法控造这机械人全身 13 个合节和 21 个自正在度，竣工双足运动容貌平均；电机职能加强10 倍，髋合节重要电机的动力扭矩峰值可达 300Nm，峰值扭矩密度 96Nm/kg；之江实践室显示的人形机械人能借帮高精度视觉感知体系，定位琴键实行高精度手指运动。

　　马斯克看待机械人墟市的判决并非“空穴来风”。IFR数据，2022年环球机械人墟市周围一经到达了513亿元的高点，2017-2022 年CAGR 达 14%。

　　此中工业机械人墟市周围195亿美元，任职机械人墟市周围达217亿美元，特种机械人墟市周围超100亿美元。到2024年，环球机械人墟市周围希望超650亿美元。

　　另据Markets and markets预测，环球人形机械人墟市周围（仅探求单机）将从2022年15亿美元提拔至2027年的173亿美元（约合百姓币1038亿元），千亿墟市的容量指日可待。

　　从零售端的价钱来看，此前美国波士顿动力推出的四足机械人Spot Mini订价约为74500美元，上线台，人形机械人Atlas并未上市。面临高亢的价钱，马斯克曾公然显示，他的人形机械人将以低于2万美元的价钱发卖，并竣工大周围出产。

　　做一个最为简便的计算：纵然改日Optimus的销量惟有马斯克所说100亿台的1/100，那么其墟市周围就有2万*1亿=2万亿（美元），这是何其壮丽的数字。

　　从广义周围来看，人形机械人正在本色上并没有离开机械的管束，即使具有了人体的体式，但依然是机械人的一种。只然而，正在配备了感知体系、驱动体系、末尾实行体系、能源供应体系，运算体系及软件这五大要系之后，正在人为智能度上，人形机械人较之咱们更为熟习的工业机械人有了长足的进取。

　　古代工业机械人更像一台机械而并非“人”。因为其所运转的轨迹都是被事先编程好，只能够正在固定区域，特定处所，做规则而反复的作为，不具备独立处分突发（非步骤内）题宗旨才气，只可被归类为非智能机械人。

　　需求与境遇（网罗人）发作交互，做出响应，就恳求人形机械人具有相当水准的人为智能。用更为楷模的学术措辞描绘，如许一种人为智能就叫做具身智能。

　　具身智能（Embodied Intelligence），指的是智能体通过与境遇发生交互后，通过本身的进修，发生看待客观全国的清楚和改造才气。

　　可能发生具身智能的假设条件是：智在行脚能够被拥有对应状态的智能体，通过适当境遇的方法进修到。有鉴于此，地球上悉数的生物，都能够说是具身智能。

　　黄仁勋正在2023年ITF全国大会上说：“人为智能和加快谋划正正在联合蜕变技能行业。下一波人为智能海潮将是一种被称为具身AI的新型人为智能，即可能清楚、推理并与物理全国互动的智能体系，即具身智能。”

　　具身智能是可能提拔如今“弱人为智能”认知才气的紧急方法。亦是发生超等人为智能的一条能够途径。

　　具身智能能够清楚为人为智能开展的高阶状态，也有能够成为AI的终极状态。说得越发透彻一点，人形机械人的改日，即是赋能了具身智能的真正智能机械人。

　　起初，机械人的感知体系把机械人的各类“内部状况音讯”和“境遇音讯”从“信号”变化为机械人本身或者机械人之间可能清楚和行使的“数据”和“音讯”。也即是说，让机械人清楚界限的境遇。

　　科学家（厂家）正在机械人身上安置种种传感器，网罗光、音响、温度、间隔、压力、定位、接触等等，让机械人能通过“五官”来亲切人类，搜聚感知表界的音讯。

　　传感器精度和牢靠性的络续降低是如今亟待处理的困难之一。举例来说，正在进水，进到粉尘或者震撼之后，相机的校准就容易失效，历久操纵之后像素点就容易坏死等硬件题目都邑直接导致机械识别率正在凿凿性上的失落。

　　其次，机械人的驱动体系和末尾实行体系需求协同使命，各司其职，就犹如人类仰赖身体各部位上的78个合节来举动。

　　用正在机械人上的每一个合节的技能门槛和本钱都很高，不单恳求体积幼、精度高、重量轻，还同时恳求抗摔耐撞。当机械人敏捷运动时，驱动力输出功率很高，要包管不会由于发烧题目而烧坏，同时具备缓冲才气，包庇“机械人合节”不怕撞击。

　　末尾实行体系中的“手”，是技能难度出格高的部门。正在现实抓、举、拿、捏等作为的操作经过中，机械人手指柔滑度与抓握力度的协同性出格紧急：抓轻了东西容易掉，抓得重了则直接决裂。

　　Optimus具有11个细腻的自正在度，联结独揽软件，能竣工像人手相通庞杂的操作，负担约9公斤负重。最新的demo视频中，咱们也能看到特斯拉机械人正在硬件上的肯定上风，网罗能独揽力度的抓握良多物品，而且不会打碎鸡蛋。

　　再次，机械人的驱动体系和能源供应体系用于保证其作为的竣工。依据波士顿动力官网的描绘：Atlas机械人机器人，固然各类炫技作为很酷，但务必筑设功率很大的液压驱动。现实上，Atlas筑设了28个液压驱动器智力让机械人竣工各类产生力超强的作为，而如许的价钱也是波士顿动力的老题目了——

　　马斯克正在Optimus身上选用了不乱性、性价比更高的电机驱动计划，即是出于本钱探求。也恰是由于如许，才有底气把Optimus的倾向售价定正在2万美元，以此来知足伟大的潜正在墟市需求。

　　这一层的难点正在于：视觉等境遇识别和清楚，网罗识别未知物体以及识别物体的未知容貌。

　　这一层的难点正在于：人为智能输出时的不不乱性。由于正在人为智能拆解做事的期间，每一次的解法能够都不雷同，能够导致做事拆解的不划一，发生意思不到的结果。

　　第三，敕令驱动硬件实行做事。需求把运动筹办变化成呆板指令发到机械人的驱动体系上，确定能量、动量、速率等适应后，发轫实行做事。

　　这一层的难度正在于：目前的人为智能还做不到100%的凿凿率，同时速率较慢，耗时耗力，不过硬件实行做事的驱动需求精准独揽，要以100%的凿凿率动作本原，所以业内仍旧会采用古代的独揽论方法来颐指气使，实行做事。

　　由此可知，要让人形机械人身上的这四大硬件，一大软件体系有机地整合正在一块，协同使命，互相配合，同时还要让适应的部位有适应的气力、速率和凿凿性来竣工所需的做事，绝非易事。

　　仍以特斯拉的Optimus来说。2021 年 8 月，马斯克正在特斯拉年度 AI 怒放日上初次公然显示了Optimus的思法。仅过一年时期，“擎天柱”原型机就于 9 月30 日特斯拉 AI Day 公布，硬件方面，“擎天柱”身高 172CM，举座重量 73KG；行走功率500W，坐下功率 100W，举座参数与 2021 年观点机略有收支（观点机参数：身高172CM，体重 57KG，负载 20KG，行走速率最高可达每幼时 8 公里）。

　　电机驱动上，Optimus具有 2.3KWH、52V 电压的电池组，内置电子电器元件的一体单元，增援人形机械人使命一终日；选用 28 个定造合节驱动器，复用汽车动力总成计划体验，计划 6 种合节驱动器，网罗 3 种分歧规格的舵机（采用谐波减速器）和 3 种分歧规格的直线实行器（采用永磁电机，可抬动 1.5 吨三角钢琴的），找到本钱与结果的最佳组合。

　　目前特斯拉已把汽车的少许技能使用到了Optimus上，比方电池组、冷却体系等，还操纵与汽车测试相似的技能来实行机械人的运动和对表部碰撞模仿。

　　特斯拉的全自愿驾驶体系FSD也直接被行使正在Optimus上，机械人采用了与汽车相通的视觉感知，操纵摄像头输入数据，以神经收集实行谋划。

　　特斯拉正在新资料、电子技能上的研发才气较强，能够会用到特斯拉正在火箭上的技能积蓄；给特斯拉带来一连爆款线 人形机械人的资产链各枢纽阐发

　　先说结论。改日人形机械人产物之间的比赛，归根事实是一场各个本体厂家正在人为智能（AI）赛道上的比赛。

　　起初比的是人为智能程度的上下：能否像人相通，清楚表部境遇和内部中枢发出的音讯和指令，清楚，判决并做出准确响应。

　　其次比的是各个软硬件之间的协同使命才气：哪怕每一个部件都是同类中最好的，但总成欠好，搭配失当，同样阐述不了最佳适用成就。

　　再次即是量产后的本钱比拼了：人形机械人终归是一种商品，假如其最终本钱达不到墟市能给与的水准，那做的再好充其量也只是一种没有商用代价的实践室产物。

　　人形机械人，动作机械人范围里新振兴的一个紧急分支，其资产链也是由上中下游三个部门构成。

　　上游为主题软硬件，硬件网罗伺服电机、减速器、独揽器、传感器等；软件方面重要网罗机械视觉、人机交互、机械进修、体系独揽等。

　　中游则是人形机械人本体创造商，也即是能把上游的主题软硬件组合正在一块，出产出能走、蹲、跑、跳、能捡东西、能抓物体的人形机械人的厂家。国内重要有优必选、北京钢铁科技、幼米等，表洋的则网罗波士顿动力、美国火速机械人、特斯拉、日本丰田、本田等；

　　从人形机械人如今的资产链境况来看，虽说马斯克推出的Optimus早已给期盼它正式上市的人们注入了一剂超等强心剂，然而正在实际墟市中，其上游资产链走的依旧是旧例工业机械人的途径。

　　重要硬件部门除了传感器除表，其他三样即是工业机械人的三大主题零部件（独揽器、伺服电机和减速机）。由此，也就能发明即使当下人形机械人的热度再大，风头再劲，“人”味再浓，最终采用的却仍旧工业机械人的那套基础架构。

　　机械人可能灵便使命的主题之一正在于运动的切确独揽，其技能难度最高的三大主题零部件折柳是独揽器、伺服电机和紧密减速器，这三者本钱的占比折柳约为15%、20%、35%。

　　从本钱上阐发，人形机械人的本钱大致可拆分为动力总成体系（占总本钱比重的60%）、智能感觉体系（占20%）、组织件及其他（占20%）三个部门。

　　此中，动力总成体系网罗电池体系、电驱体系（这里的动力总成界说相似电动车上的“三电体系”），估计这两者折柳占到总本钱的10%、50%。

　　一方面，人形机械人技能的本色是3D空间中高维度的感知与运动，高职能的主题零部件是竣工感知与运动的本原。

　　另一方面，独揽器、调换伺服电机和紧密减速机这三个最紧急的主题零部件正在本钱中所占的比例仍旧相当之高。

　　独揽器是工业机械人的大脑，对机械人的职能起着确定性的影响。工业机械人独揽注重要独揽机械人正在使命空间中的运启碇分、容貌和轨迹，操作秩序及作为的时期等；

　　伺服电机正在自愿独揽体系中，用作实行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速率输出。机械人每个合节运动均需靠伺服电机驱动，以竣工多自正在度的运动；

　　紧密减速器则是邻接动力源和实行机构的中心思构，拥有成家转速和转达转矩的影响，也是机械人出产中壁垒最高的零部件，重要网罗谐波减速器与RV减速器，但其使命道理和行使场景存正在较大区别：

　　谐波减速器：由波发作器、柔轮和刚轮构成。当波发作器被放入柔轮内圆时，柔轮发生弹性变形弯曲成椭圆状。因为柔轮表侧的刚轮比其多2个齿，导致柔轮长轴部门正好能够与刚轮的齿轮啮合，而短轴部门与刚轮的齿轮呈离开状况。

　　RV减速器：由两个减速部组成，正在第一减速部中，输入轴的转动从输入齿轮转达到直齿轮，按齿数比实行减速；正在第二减速部中，有一个曲柄轴与直齿轮相邻接，正在曲柄轴的偏爱部门，通过滚动轴承安置RV齿轮，曲柄轴会带头RV减速机做偏爱运动。

　　人形机械人要具备对表界境遇的识别才气，竣工导航、避障、交互等成效，就需求操纵传感器识别物体、测距等。

　　识别表部境遇重要操纵摄像头、激光雷达等传感器，其传感器计划和需求场景与自愿驾驶存正在相似之处，所以代价量较高的自愿驾驶类传感器存正在新的时机。

　　以三大主题零部件来分类的方法一般更实用于相对粗犷的工业机械人，要思更好地解析人形机械人，五大要系的分法实在更为科学。

　　感知体系，也即是传感器，如摄像头、麦克风、激光雷达、间隔感觉器等等，担任搜聚、转达音讯，相当于人的眼、鼻、耳，即人的“五官”；

　　驱动体系，譬喻驱动轮子的马达，呆板臂上液压动力体系或气动体系，相当于人的“肌肉”；

　　末尾实行体系，既能够是呆板手，也能够是呆板臂上的一把螺丝刀或者喷枪，用以与表界境遇实行物理交互，相当于人的“双手”或“手脚”；

　　运算体系及软件，将上面悉数的体系整合起来，竣工指定做事，是机械人的“大脑”。

　　之因此需求用相当大的篇幅来先容上游资产链中的主题零部件、软件及体系部门，即是由于它们是人形机械人可能身轻如燕地跑跳蹲立，灵便自若地抓取捧举，聪敏敏捷地辨物识人，言听计从地信手拈来的枢纽所正在。

　　没有这些部件的周密配合，表观再传神的人形机械人也只可算作是羊质皋比，中看不顶用。

　　相看待品种繁多的上游资产链，人形机械人的中游资产链显得简便领略：即是那些可能把这些主题零部件及软件组合正在一块，使机械人可能阐述出最大仿人服从的本体创造商。

　　如本文下手所说机器人，目昔人形机械人本体上处于领跑身分的玩家，要么是像特斯拉如许的汽车行业大佬，要么是幼米如许的科技企业。工业机械人大佬反而鲜有入局。

　　以笔者的判决来看，固然人形机械人脱胎于工业机械人而来，但因为前者正在AI范围方面的恳求远高于后者，因此反而是高科技企业（特别是正在AI范围有较高筑树的）有后发上风。

　　当然，把特斯拉、丰田、本田归类为汽车企业难免过分单方，这几家都是具备了极强科研开垦才气的高科技企业（特别是特斯拉正在全自愿驾驶技能FSD上的超强气力，一经让人形机械人和汽车具有了相通视觉感知：以摄像头输入数据，通过神经收集实行谋划）。

　　比来举办的一场人形机械人逐鹿中，由OpenAI增援的实体机械人公司1x出品的EVE，打败了特斯拉的Optimus机械人。

　　EVE机械人的部门软件成效由ChatGPT供给增援，也即是说将ChatGPT实体化，行使正在实际场景中。

　　GPT技能正在人形机械人中的场景行使掀开了新的遐思空间，激励了国内本钱墟市对机械人资产的高度体贴。

　　从业内人士的角度来看，GPT大模子技能行使到人形机械人上，可认为机械人供给“常识”，使其具备清楚与推理才气。

　　正在周围端布面子向机械人功课的中模子，可能较为敏捷经管机械人的传感音讯，联结机械人端安插的运动筹办与独揽幼模子，如许智力修建出“云边端”一体化的智能机械人体系，竣工人形机械人的智能闭环。

　　由此再次稳定了咱们的判决——人形机械人产物之间的比赛，归根事实即是一场各个本体厂家正在人为智能（AI）赛道上的比赛。

　　有鉴于当昔人形机械人高亢的零售价钱（未量产状况），即使其下游的资产链远景被本钱墟市历久看好，但起码正在当下，可能竣工贸易化的场景仍旧屈指可数。

　　波士顿动力的Atlas单台代价为200万美金，本田Asimo的单台代价250万美元，幼米Cyber One单台造价也高达60-70万百姓币。基础杜绝了平凡人的采办奢望。

　　然而，假设Optimus正在3-5年后通过量产，售价做到2万美元一台，且取代人类竣工琐碎庞杂的使命（非简便反复型），如许的下游资产链场景无疑会是相当普通且极具贸易代价的。

　　如马斯克所描摹的，正在量产周围到达特斯拉汽车的程度（几百万台），各类越发经济适用的取代品被投放到素来高贵易损的零部件身分之后，2万美金一台的价钱将只是低级倾向。终归，卡尔·弗里德里希·本茨（Karl Friedrich Benz）出现的全国上第一台内燃机汽车并缺乏以让它走入到千家万户，量产后的福特T型车才是。

　　与工业机械人重要用于代替工场里简便、反复、告急的劳动定位分歧，人形机械人越发适适用作交换与人类有直接接触，相对更为智能、繁琐、贴身的使命，如导购、款待、照料、喂养宠物等。（更多机械人进入下使范围，请点击阅读星船知造作品：《万亿级机械人赛道里：为什么它最卷？》）

　　跟着人为智能程度提拔，越来越多AI技能被使用到人形机械人身上，机械人越来越“人道化”，与人类的周密度和契合度也会越来越高。

　　无论爆火的ChatGPT仍旧曾打败李世石的AlphaGo都属于弱人为智能。

　　铁汉工智能至今尚未显现。但归纳来看，人为智能正在与人脑的分裂中有以下三条上风：

　　起初是能耗，人为智能斟酌息争答题目比人脑泯灭的能量低得多。大脑是人体能耗最大的一个器官，为什么人类老是憎恶进修和斟酌，这是求生本能确定的，为了避免太过斟酌带来的身体能量太过的泯灭。

　　其次是存储，人会遗忘。但人为智能只须音讯输入，就会存储下来。铁汉工智能还能通过进修相干更多学问和音讯。

　　结果也是最致命的上风即是人为智能的时期结果。这里的结果有两个方面的清楚，一是进修结果，比拟人类需求文娱、社交机器人、睡觉等，AI24幼时不眠不歇的进修和进化，昨天仍旧婴儿来日即是成人后天即是最庞大脑。二是处理题宗旨结果，人为智能全天候经管题目和使命，改日人为智能会比人类更熟练的操纵种种器材，能够你一辈子才精明的操作紧密机床的工夫，AI一黑夜就学会了。

　　《钢穴》里，中年便衣刑警贝莱问机械人丹尼尔，为什么人类那么执着要造出有手有脚有脑袋的机械人？为什么他们多多少少总要做得像私人？

　　丹尼尔的答复很简便。至今为止扫数为人类出现的东西机器人，人型机械人直接就能用。江南APP人形呆板人机器人一场事先传扬的异知识