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编者按:1977年,彼时还默默无名的乔治·卢卡斯携《星球大战》一炮而红,电影中忠诚勇敢的机器人——R2-D2让全美乃至全球的观众第一次对机器人有了具体而微的印象,在那个互联网还没有普及的年代,人类似乎听到了来自未来的“心跳”。
但在各种数字化、智能化技术层出不穷的今天,机器人变得更加普及,其角色与含义也愈加丰富。千行百业的数字化浪潮中都会出现他们的身影。与此同时,由于机器人背后有着多种学科的交叉,其产业发展仍受制于技术研发水平、产业链上下游成熟度乃至于国际局势的影响,在不远的未来,全球机器人产业又将呈现出怎样的图景?
为此,21世纪经济报道策划了“Robot潮声”系列报道,我们将从工业、医疗、家庭等各种场景出发,拆解当代机器人产业发展的密码。希望为行业提供一种独特的理解机器人产业的视角。
21世纪经济报道记者张梓桐 上海报道
进入3月,人工智能圈内新闻不断,前有ChatGPT 4.0的面世,后有百度发布“文心一言”大模型,黄仁勋更是断言“人工智能的iphone时刻已经到来”,而作为人工智能终端应用的机器人产业却显得有些“落寞”,机器人产业的玩家们也在期待,属于机器人行业“iPhone时刻”将在何时到来?
在上海机器人产业技术研究院院长黄慧洁看来,OpenAI的成功在于为人工智能技术找到了一个完美的产业化路径,而对于机器人行业来说,找到与自身技术契合且可复制的应用场景同样非常关键。
“任何一种新的技术,它从开始到试点应用,再到真正的大规模应用并为社会所接受,都需要过程。”黄慧洁在接受21世纪经济报道专访时表示,产业拐点的到来,一方面需要技术的成熟达到一定程度,另一方面一些偶然因素也会催生出巨大的市场需求,例如疫情大大的推动了无人配送机器人的发展,迅速完成了部分场景内的机器人市场教育。
在她看来,新技术的应用前景可以预见,随着我国千行百业迎来数字化、自动化浪潮,拥有自动感知、规划、决策的机器人将深刻融入到未来生产生活之中。
以下为采访实录:
《21世纪》:近期ChatGPT的火热点燃了人工智能圈,您认为目前人工智能技术的发展给机器人行业带来什么样的启示?
黄慧洁:机器人在本质上与人工智能深度交叉,同时人工智能技术、深度学习的算法也可以让机器人的应用更加广泛和深化。
以家庭机器人助手为例,这是机器人行业内部以及普罗大众都有共识的广阔市场,但是为什么目前机器人助手没有进入到日常家庭里?因为它的智能水平还不够。而如果要提升他的智能化水平,就需要用到人工智能的算法、数据以及算力三大要素,然后再进行反复的训练。
事实上从物理角度去实现机器人助手,现在已经非常成熟,它只需要移动底盘以及操作手臂,然后配备各种感知手段。因此目前很多研究机构和头部企业都在研究如何用人工智能来训练家用机器人识别出各种场景,同时自动判断出执行何种任务。
《21世纪》:特斯拉在去年发布了人形机器人,您如何看待这一产品目前的技术成熟度以及其未来应用前景?
黄慧洁:从机器人专业的角度看,特斯拉的人形机器人是比较务实的,它没有过于夸大的成分。但需要注意的是,人形机器人还并不成熟,一方面它的智能程度不够高,另一方面它在操作的时候爆发力并不强。人形机器人有4大核心组件,分别是传感系统(对应五官)、控制系统(对应大脑)、执行机构(对应四肢)和驱动系统(对应关节组织)。人形机器人在执行任务时会依靠电机驱动系统,而电机的顺势扭距范围是有限的,波士顿旧版Atlas的膝关节扭矩已高达890Nm,髋关节扭矩达840Nm。所以这两点都是人形机器人目前存在的应用上的限制因素。
除此之外,家庭场景十分复杂,它与工厂相对结构化的特点不一样,这也对人形机器人的发展造成了限制。总体来看,人形机器人背后集成了非常多的技术,而它真正的商业化应用在本质上需要其背后的技术取得突破性的进展。
《21世纪》:目前机器人产业的整体融资环境相比前几年有怎样的变化,主要有哪些机构类型参与?
黄慧洁:去年机器人行业的情况也与别的行业一样,融资相对往年比较少,前几年很多机器人企业都融到了大笔资金,而且其中包括多笔美元基金,但去年机器人企业融资就相对困难。
从目前机器人投资机构的结构来看,存在政府层面的产业引导基金、大体量商业基金以及垂直天使轮基金机构三种角色。
政府引导的产业基金会刺激创新成果的进一步的孵化。但由于机器人领域的创新成果失败率比较高,而政府的基金要满足国有资产的保值增值要求,因此产业基金的风格以稳为主,对于前期风险较大的项目,产业基金参与的不多。
而从商业基金领域来看,由于常规的商业基金会关注项目的应用情况、市场潜力、增长预期等,但很多前期的公司还很难做到,因此一些大的投资机构还是更偏向于在中后期入局。
而前期的项目吸引的更多是专门投资种子轮与天使轮的基金,这类基金定位非常明确,他们只瞄准早期阶段去投。
从二级市场来看,因为机器人产业的突出特点是前期投入非常大,因此机器人企业无一例外都在遵循一条不断融资再走向上市的道路,但坦白来说机器人企业中已经上市的企业并不多,这个产业已经度过了过热期,现在已经趋于冷静和理性,但是仍处在上升期,几家头部机器人企业也已经进入到preIPO的阶段。
《21世纪》:当下一些机器人企业在商业变现方面还面临哪些挑战?要怎样突破?
黄慧洁:一些企业还处于从1到10的阶段,即只是拥有了一定的技术成果,但并不能与应用场景进行匹配。机器人企业一定要与应用场景方深入沟通,这对企业来说是宝贵的机会,因为一般情况下创新的技术成果更多考虑技术上的创新价值,但是在真正应用的时候是否能满足客户场景多维的、全方面的要求还是不确定的。
与此同时,从商业化的角度来看,创新企业的技术成果在不聚焦某一特定场景的情况下很难发展壮大,因为不同的应用需求差别很大,所以对于创新成果来说,找到可复制的应用场景至关重要。企业如果把某个应用场景满足之后再去复制,那这时它就相当于进入到了产业化的阶段。
除此之外,当下赛道内还存在另一种商业模式,即有的机器人企业会通过不断的融资来解决不同场景的问题,然后在每个场景之下再去复制,以此来快速扩大规模。但是在这一情况下,企业同样要考虑边际效应问题,因此也要找到一个通用化的解决方案。因为所有的创新企业在发展到后期的时候都要产业化,规模化,它才能生存和发展。
《21世纪》:国外的头部机器人企业走入中国,对于我国机器人生态带来什么样的影响?
黄慧洁:以工业机器人四大家族为例,他们进入中国市场对我国整体的机器人生态起到的都是很正向的作用,这些企业进入中国市场是看中了国内巨大的市场需求,但随着不断的迭代,他们的产品也在向高端化发展。
而与国内其机器人企业对比来看,国外4大家的产品凭借多年的技术与应用积累,其优势非常明显尤其是在高端应用方面他们的可靠性非常具有优势。例如“四大家族”的机器人产品MTBF(Mean Time Between Failure),即“平均无故障运行时间”在7.5万小时到10万小时之间,也就是每年的故障率在8.7%到11.3%之间。
在2021年,机器人行业首个MTBF测评标准方法正式发布,搭建起了全国首个MTBF测评体系。该体系涵盖了传统工业机器人、协作机器人、SCARA机器人,AGV机器人等四大类,测评依据包含实际机器人使用场景、工业环境、运行轨迹、重复定位精度等多方面。
MTBF指标越高代表着相应时间内故障越少,也就意味着产品的整体稳定性、可靠性越出色。即机器人能在规定的条件和时间内正常工作,同时故障率可以控制在一定范围以下。国外4大家的产品在可靠性上有明显优势,但国内产品经过多年发展以及零部件水平的不断提升,其可靠性也取得了长足进步。