汽车领域,人形机器人的首个“落地场”?

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划重点

01人形机器人在汽车制造领域应用日益广泛,如组装、质量检测、物料搬运等。

02特斯拉、优必选、小米、小鹏等厂商已将目光聚集于汽车制造领域,其中特斯拉的人形机器人Optimus将率先应用于汽车制造。

03由于技术难题、高成本难题、安全与可靠性难题等,人形机器人在汽车制造领域的实际推广和应用仍面临诸多挑战。

04然而,随着技术痛点克服、降本和应用场景等方面出现快速进展,未来人形机器人在车企的应用实现产业化落地将指日可待。

以上内容由腾讯混元大模型生成,仅供参考

暨高工金球奖颁奖典礼

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人形机器人的这把“火”,正在向汽车领域快速蔓延。


凭借灵活性、高度适应性和人机协作能力等优势,人形机器人正成为汽车工厂自动化升级的重要工具。在此背景下,特斯拉、优必选、小米、小鹏、智元机器人等人形机器人厂商均已将目光聚集于汽车制造领域。


其中,特斯拉的人形机器人Optimus将率先应用于汽车制造领域。据特斯拉CEO马斯克透露,人形机器人将成为工业主力,数量有望超越人类,预计达到100亿-200亿。特斯拉目标年产10亿台,占据市场10%以上份额。


优必选推出的工业版人形机器人Walker S,也将率先适用于汽车领域工业场景;小米、小鹏则积极推进人形机器人在自有制造系统中的分阶段落地;智元机器人远征A1也将首先面向工业场景,规划在比亚迪工厂参与外观检测流程、进行装配底盘等汽车装配线上作业等等。



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人形机器人“进厂”提速



随着技术的不断进步,人形机器人在汽车制造中的应用场景越来越丰富,比如可用于汽车组装、质量检测、物料搬运、焊接和喷涂、设备维护、车间清洁等等。


如今,也已有多家汽车主机厂开始将人形机器人引入工厂,比如东风柳汽、蔚来、特斯拉、奔驰、宝马等都已行动。


5月31日,优必选宣布其工业版人形机器人Walker S将进入东风柳汽,开展汽车制造过程中的安全带检测、车门锁检测、车灯盖板检测、车身质检工位、车厢后盖检测、内饰总检、油液加注、前桥分装、集配捡料、贴覆车标、配置刷写、标签打印等一系列工作。此外,人形机器人还将和传统自动化设备协作作业,解决复杂场景的柔性无人化生产。


东风柳汽总经理林长波表示:“本次优必选人形机器人将结合最新AI技术的应用进入柳汽,不仅为柳汽的智能制造水平带来更大的提升,也将成为汽车行业智能制造新风范,将加速推动人形机器人在汽车产业中场景化、规模化应用。”


在此之前,优必选还宣布其工业版人形机器人Walker S已经在蔚来的汽车工厂进行“实训”,“实训”任务包括移动产线启停自适应行走、鲁棒里程计与行走规划、感知自主操作与系统数据通信与任务调度等方面。根据对外的视频资料显示,在蔚来汽车工厂,Walker S正在进行车门锁质检、安全带检测、车灯盖板质检、贴车标等工作。


除了东风柳汽和蔚来,还有消息称优必选的机器人已进入了比亚迪产线,但这一消息并未得到双方的证实。不过,高工机器人在走访调研期间了解到,智元机器人推出的人形双足机器人远征A1可以到新能源汽车工厂装配底盘,而其作为比亚迪的生态链企业之一,预估将有机会在比亚迪工厂进行测试。


再比如特斯拉的人形机器人“擎天柱(Optimus)”,目前已经在其弗里蒙特工厂中投入使用。这些机器人可以从生产线末端取下电池单元,并将它们放入运输集装箱中。此外,它们还可以执行其他任务,如车身焊接和零件安装等。


今年3月份,奔驰也宣布和通用仿人机器人开发商Apptronik宣布达成协议,双方将合作探索高科技机器人Apollo,主要从事搬运、装配零部件等繁重的低技能劳动。根据双方协议,奔驰将启动试点项目,在汽车制造过程中,测试Apptronik公司的Apollo仿人机器人执行各种任务的能力,例如向生产线运送组装套件、检查零部件等等。


再到今年1月份,宝马也宣布将在其位于南卡罗来纳州斯巴坦堡的工厂进行试点应用人形机器人。消息显示,宝马还与形机器人初创公司Figur达成协议,正式将其人形机器人Figure 01引入宝马的汽车制造工厂。


值得一提的是,小米机器人公司作为小米集团专注于仿生机器人技术创新与产品研发、产业化的唯一主体,于今年6月正式迁入北京亦庄小米汽车工厂,并宣布正在推进人形机器人在自有制造系统的分阶段落地。其实,在2023年小米团队就曾透露,后续“铁大”会率先应用到小米自己的智能制造工厂中。


总的来说,人形机器人在汽车制造中的应用仍处于发展阶段,未来还将在汽车零部件的精确安装、汽车涂装、汽车总装等更多环节得以应用。除此之外,人形机器人还有望在汽车制造的故障诊断和预测维护方面发挥作用。



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车企“下海”人形机器人



越来越多的汽车主机厂开始引入人形机器人进厂打工,也有越来越多的汽车主机厂开始亲自“下海”探索人形机器人的研发和应用。


而汽车主机厂的介入,不仅能够把确保汽车安全方面的丰富经验和严格标准带入人形机器人的设计与开发,还有助于推进两个领域的技术融合与创新。


早在1986年,本田就已开始着手打造行走机器人,经过14年对人体动作的研究之后,终于在2000年推出第一版人形机器人ASIMO(阿西莫),多次升级迭代后,最终ASIMO不但能跑能走、上下阶梯,还会踢足球和开瓶倒茶倒水,动作十分灵巧。在2022年3月31日,ASIMO在完成最后一场例行演出后正式退役。


除了本田,丰田也是全球较早布局机器人的车企之一。其在2003年发布了第一代仿人类机器人——丰田音乐伙伴机器人;在2009年发布了第二代会跑步的人行机器人;在2017年发布了第三代人形仿生机器人“T-HR3”,这是一款着眼于可在家庭、医疗机构等各种场景下为生活提供安全支持的伙伴机器人,可以完成更加轻柔、灵活的动作。


在2024年2月,丰田研究所又对外发布了软机器人Punyo。相关视频资料展示了Punyo与人协作搬抬箱子、将桌面玩具整理至收纳箱、堆叠两个收纳箱以减少空间占用、捡起抱枕、搬起水桶等操作。


2021年6月,现代汽车集团已成功完成对波士顿动力公司控股权的收购。而早在2013年,波士顿动力就曾发布液压版双足机器人Atlas;2024年,波士顿动力宣布液压版Atlas退役,并将推出“更强壮、更灵巧、更敏捷”的电动版Atlas。


“擎天柱”(Optimus)是特斯拉在2022年10月正式发布的首款人形机器人,预计将于2025年开始限量生产,并于明年在自有工厂里测试仿人机器人。


虽然小米机器人公司成立于2023年4月,但小米早在2016年就已开始做机器人,并先后发布了四足仿生机器人CyberDog、全尺寸人形仿生机器人CyberOne和全新的仿生四足机器人CyberDog2等产品。


在2023年10月,小鹏汽车也首次推出双足机器人PX5。据了解,PX5通过自主研发的高性能关节技术,该机器人实现了高稳定性,并且可以连续行走和跨越多种障碍物。


2024年5月,奇瑞汽车也宣布将迈入人形机器人工程的前沿,并在2024年北京汽车展上,展示了一款全新的双足机器人,其名为Mornine,是一台具备先进人工智能的人形机器人。


与以上推出人形机器人产品车企不同的是,比亚迪开启了国内传统车企投资人形机器人先河。2023年8月,智元机器人关联公司上海智元在A++轮融资当中,比亚迪认缴出资额约191.50万元,股权比例为3.76%。今年3月份,上汽集团下属投资公司上汽投资也参投了智元机器人的A++++轮融资。


某种程度来看,各大汽车主机厂在人形机器人领域的积极布局,也充分展现了人形机器人在汽车应用领域的巨大潜力。



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人形机器人落地车厂道阻且长



虽然越来越多的汽车主机厂开始“下海”布局人形机器人,但实际推广和应用仍面临着诸多挑战,比如技术难题、高成本难题、安全与可靠性难题、长尾场景问题、市场接受度问题等。


从技术层面来看,人形机器人要实现高度拟人的行为和交互,就需要收集和处理各种复杂环境下的大量数据,包括但不限于视觉、听觉、触觉等多模态数据。而目前的数据采集和标注工作尚无法满足构建一个完全适应所有场景的通用模型的需求。另外,当前AI算法对于计算资源的要求较高,运行复杂的感知、决策算法往往需要强大的计算能力。而将这样的高算力系统集成到小型化、轻量化的人形机器人中是一个技术难题。


从人机交互安全性层面来看,在汽车生产环境中,人形机器人需要与人类工人密切合作,确保人类的安全至关重要。这涉及到机器人如何识别并正确响应人类的行为意图、情感状态,以及在意外情况下如何保证人身安全等问题。再加上人形机器人系统复杂,任何部分的故障都可能导致整个系统停机。因此,提高系统的容错能力和故障回复能力,确保生产线的连续性,也是车企面临的重要问题。


机器人行业资深产品专家刘晋宇认为“长期来看人形机器人可以进厂,但短期内在技术、交付(服务)和供应链等方面还有很多限制需要突破。另外,从行业对比来看,欧美和中国工业在自动化/数字化水平、人力成本基数、劳动力供给等方面有较大差异,所以直接参照Tesla引人形机器人入厂实现规模落地会面临很多现实问题。”


刘晋宇还进一步指出:“人形机器人的目标是通用,而实现通用的基础需要大量复杂场景数据,比如人机交互的各种场景数据。但工厂是个相对单一的环境,更多的是机机交互、更关注效率指标,创造的数据价值可能不足以支持通用的结果。工业自动化的基础和目标是创造一个无人作业的纯自动化,此无人是否会需要人形有待商榷。”


从市场接受度层面来看,人形机器人在实际应用中的普及将受到诸多因素的影响,如用户对新技术的接受程度、文化差异以及行业应用的实际需求等。要提高市场接受度,企业需要不断优化产品性能,提高用户体验,并加强市场推广,以提高潜在用户的认知度和信任度。


作为未来产业的新赛道和经济增长的新引擎,目前政府也在积极引导人形机器人市场。在工信部等印发的《人形机器人创新发展指导意见》中,就首次以单独文件形式对人形机器人发展做出全面清晰的战略规划部署。刘晋宇在接受高工机器人调研时表示,“在政策的支持引导下,会有越来越多国资背景的汽车主机厂积极响应号召,会正向推进人形在中国的落地。”


从成本与价格层面来看,人形机器人居高不下的成本是制约其发展最重要的原因之一。一方面人形机器人的生产成本较高,包括硬件、软件和人工智能等方面的投入,且人形机器人尚未实现规模化应用,规模效应尚未体现;另一方面,人形机器人的研发投入较高,这无形中增加了人形机器人的隐性成本。


人形机器人还面临来自其他类型机器人(包括工业机器人、AGV/AMR、服务机器人等)和劳动力的竞争。在诸多工业场景中,非人形机器人和自动化设备具有更高的性价比,能够以较低的成本实现自动化的功能。因此,降低人形机器人的综合成本以提高人形机器人的性价比对于人形机器人的规模化应用至关重要。


国讯芯微CTO蒋琛透露:“我们接触到一家人形机器人客户,由于所有配置都很高,其目前产品的商业落地价格是60万。我们希望人形机器人在半年后将成本控制到30万,五年后实现特斯拉提出的目标,将成本控制到2万美金以内。


高工机器人注意到,在今年5月份,宇树科技推出了Unitree G1人形机器人,并官宣发售价格最低至9.9万元。该价格仅为去年推出的H1(约65万元)的15%,甚至比马斯克放话的2万美元还要低近30%。尽管Unitree G1不是作为通用人形机器人的姿态面世,但其9.9万元的价格,也确实在人形机器人市场激起了不小的水花。


综合以上来看,当前人形机器人发展势头尤为强劲,随着技术痛点克服、降本和应用场景等方面出现快速进展,未来人形机器人在车企的应用实现产业化落地将指日可待。


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