在人工智能和機器人技術(shù)的飛速發(fā)展下，人形機器人正逐漸從科幻小說走向現(xiàn)實生活。2024年4月27日，北京人形機器人創(chuàng)新中心在北京經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)發(fā)布了一款具有劃時代意義的人形機器人——“天工”。這款全尺寸人形機器人以其純電力驅(qū)動和擬人奔跑的能力，在全球科技領域引起了廣泛關注。

“天工”機器人的亮相，不僅展示了中國在人形機器人領域的自主創(chuàng)新能力，也預示著人工智能技術(shù)在實體化應用方面的新突破。這款機器人的身高為163厘米，體重輕量化達43公斤，其設計巧妙地融合了力量與靈活性。通過搭載多個視覺感知傳感器、每秒550萬億次操作的算力，以及高精度的慣性測量單元（IMU）和3D視覺傳感器，“天工”在運動控制方面取得了顯著進展，成為了具身智能場景應用和研究的優(yōu)選平臺。

人形機器人的未來發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒�。它們被視為繼計算機、智能手機、新能源汽車之后的下一個顛覆性平臺產(chǎn)品，預計將成為推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化升級的新質(zhì)生產(chǎn)力。隨著技術(shù)的不斷進步和成本的逐漸降低，人形機器人有望進入日常生活的方方面面，從工業(yè)生產(chǎn)到家庭服務，從醫(yī)療護理到教育娛樂，它們將催生出全新的產(chǎn)業(yè)、模式和業(yè)態(tài)。2024年是不是人形機器人產(chǎn)業(yè)化的元年？筆者認為還是有待商榷但值得期待。

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具身智能仍面臨困境

人工智能發(fā)展歷經(jīng)了六十年的風雨歷程。從最初的基于規(guī)則的AI系統(tǒng)，到基于機器學習的AI，再到如今備受矚目的基于大模型的AI代理，我們不禁要問：計算機真的已經(jīng)能夠“像人類一樣行事”了嗎？答案是顯而易見的——我們還遠未達到這一目標。

盡管AI在某些領域取得了令人矚目的成就，如AlphaGo在圍棋領域的勝利，以及計算機視覺在日常生活中的廣泛應用，甚至ChatGPT和GPT-4在語言理解方面的卓越表現(xiàn)，這些算法的神奇之處在于它們能夠在計算機構(gòu)建的虛擬世界中進行復雜的計算。然而，它們似乎仍然缺乏對我們所處物理世界產(chǎn)生直接影響的能力。

這種“主體性”與“能動性”的缺失，構(gòu)成了AI與人類行為之間巨大的鴻溝。如何讓AI從虛擬的數(shù)字世界中“解放”出來，成為能夠在物理世界中發(fā)揮作用的實體？機器人學家Rodney Brooks提出了一個響亮的口號：“智能需要一個身體”。

這一概念的核心在于“具身化”（Embodied），即智能需要通過一個物理形態(tài)與世界互動。對于智能而言，一個存在于物理世界的“身體”既是一種能力，也是一種限制。它賦予了智能與物理世界互動的能力，同時也限定了智能的行動范圍。

盡管讓機器人通過感知、行動和試錯來學習的想法并不新鮮，但要讓機器人在真實世界中表現(xiàn)得和人類一樣好，其復雜性遠遠超出了最初的設想。人類的身體經(jīng)過數(shù)萬年的進化，形成了一套復雜的生物信息處理機制。例如，當我們上樓梯時，大腦能夠迅速感知足部的受力情況，找到合適的重心，并通過調(diào)整全身肌肉來保持平衡。

將這種人類無意識完成的復雜動作轉(zhuǎn)移到機器人身上，卻變得極其復雜。對機器人來說，在物理世界中成功完成某一任務的方式可能只有一種，而失敗的方式卻有無數(shù)種。即使我們能夠詳盡地模仿人類身體的解剖學特征，并對可能的行為動作進行細致的歸納和分類，但這種自上而下的有意識“復現(xiàn)”似乎始終難以完美模擬生物細胞經(jīng)過萬年進化所獲得的“本能”。

我們的身體DNA中似乎已經(jīng)寫入了一個“世界模型”，即使是嬰兒，在無意識的階段就已經(jīng)能夠完成與現(xiàn)實世界互動的復雜動作。這些與物理世界互動的經(jīng)驗是我們逐漸學習語言、知識、文化等“上層建筑”的基礎。

因此，人形機器人或具身機器人面臨的真正挑戰(zhàn)在于構(gòu)建這樣一個經(jīng)過自然選擇和進化考驗的“身體”，再現(xiàn)人類基因中記錄的“世界模型”。這是一條充滿挑戰(zhàn)的道路，但也是AI發(fā)展的重要方向。只有當我們能夠創(chuàng)造出能夠真正理解和互動物理世界的機器人時，我們才能說AI真正實現(xiàn)了“像人類一樣行事”。

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類似智能手機的產(chǎn)業(yè)鏈機會？

在科技的浪潮中，人形機器人的時代正在緩緩拉開帷幕，預示著新一代技術(shù)革命的曙光。正如蘋果公司定義了智能手機，特斯拉引領了新能源汽車的潮流，未來人形機器人領域的領軍企業(yè)正在孕育之中。放眼全球，特斯拉、英偉達等行業(yè)巨頭已經(jīng)開始布局，致力于開發(fā)下一代具身智能機器人。在中國，隨著華為、比亞迪、寧德時代、小鵬等大型資本的加入，以及優(yōu)必選、傅里葉、智元等國產(chǎn)機器人企業(yè)的商業(yè)化進程不斷深入，人形機器人的商業(yè)化奇點可能正在到來。

在這一大產(chǎn)業(yè)機遇的背景下，目前市值較小的公司有潛力成長為未來的行業(yè)巨頭。從政策層面來看，中國已經(jīng)明確了發(fā)展目標，計劃到2025年實現(xiàn)整機的批量生產(chǎn)，并在2027年建立一個安全可靠的產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈體系。然而，人形機器人的關鍵零部件，如絲杠、減速器、電機等高端產(chǎn)品，國產(chǎn)化率仍然較低。面對2030年全球人形機器人市場規(guī)模有望達到千億元的巨大機遇，小市值公司有望借助技術(shù)創(chuàng)新和市場東風，實現(xiàn)向大市值巨頭的跨越。

AI大模型的問世為人形通用機器人的發(fā)展帶來了新的希望，具身智能也被視為AI發(fā)展的終極目標。人形機器人是軟硬件能力高度集成的實體，其商業(yè)化的核心在于“AI大腦”的突破。大模型的泛化能力為實現(xiàn)機器人的通用性提供了可能。例如，機器人制造商Figure與OpenAI合作推出的Figure 01機器人，已經(jīng)能夠與人自然交流并理解執(zhí)行任務。英偉達在最近的GTC大會上也推出了全球首個人形機器人通用基礎模型，該模型具備完整的機器人仿真、訓練和模擬平臺。隨著軟硬件技術(shù)的不斷融合，通用人形機器人有望更快地進入工業(yè)和消費應用領域。

然而，科技的快速發(fā)展也可能帶來風險。正如克隆技術(shù)對人類倫理道德的沖擊，科技奇點也可能成為人形機器人發(fā)展的風險源�；仡欀悄苁謾C和新能源汽車的發(fā)展歷程，它們都受到了技術(shù)邊界的限制。人形機器人作為AI和高端智能的結(jié)合體，隨著以ChatGPT為代表的大模型的快速迭代，人工智能技術(shù)正在以前所未有的速度前進，人形機器人的科技奇點即將到來。但與此同時，政策邊界也在逐步形成。2024年3月13日，歐盟通過了全球首個關于人工智能的綜合法律框架《人工智能法案》，旨在確保人工智能系統(tǒng)尊重基本權(quán)利、安全和道德原則，并解決強大和有影響力的AI模型的風險，培育值得信賴的人工智能。

隨著海外特斯拉發(fā)布人形機器人以來，相關產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。中國政府部門也在2023年出臺了頂層設計指導意見，以推動機器人產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。人形機器人有望成為一個寬廣的賽道，并為產(chǎn)業(yè)鏈帶來巨大的市場空間。隨著2024年中期定型量產(chǎn)階段的臨近，具有更高性價比、更高研發(fā)生產(chǎn)效率的國產(chǎn)零部件供應商預計將獲得更多的市場份額。建議投資者關注產(chǎn)業(yè)鏈中的關鍵環(huán)節(jié)，包括總成、空心杯電機、絲杠和軸承、減速器、傳感器、IMU、編碼器、配套高端設備、機器人大模型等領域的公司。

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       原文標題 : 人形機器人催化不斷！2024或是產(chǎn)業(yè)化元年？