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人形机器人的概念由来已久。不管是科幻小说还是电影里，我们时常可以见到人类与人形机器人共存、共生的精彩场景。没有谁不期待科幻电影中的人形机器人成为现实。
长久以来，大家往往听到人形机器人的消息就很激动。这不，就在6月3日，马斯克在推特表示将在9月30日的特斯拉AI日上公布人形机器人“擎天柱”。消息一出，A股多家机器人概念股持续走强。
不仅仅是普通投资者亢奋，机构研究人员也激动，“总算看到拐点了。”一边埋头写报告拆解产业链、估算市场规模，另一边对外发声，现在是时候重新认识机器人了。
特斯拉人形机器人的热度还未消退，雷军也在最近的新品发布会上带来了自家的人形机器人——“Cyber One”，这一消息直接将国产人形机器人推向高潮——连小米也进入机器人领域，看来人形机器人的时代马上要来了。凭借小米的极致性价比，估计很快就能在小米商城下单了。
不过现实情况仍然是骨感的，在过去一二十年间，人形机器人总是像再过5年就会到来，结果是5年复5年。我们始终没有见到便宜又智能的人形机器人。
就连业内大名鼎鼎的波士顿动力也难逃多次“改嫁”的命运，先是被谷歌收购，到2017年又被转手卖给日本软银，最后被韩国现代收入旗下。一家美国军方背景的公司硬是变成了全球跨国公司。归根结底，还是人形机器人短期没法商业化。
现实与理想的差距是肉眼可见的。所以，看空者也不在少数：小米人形机器人的小碎步比刘姥姥还慢，跟波士顿动力的人形机器人不像一个时代的产物。再说了，别人研究了三十年都没有成功，这明显又是旧瓶装新酒的炒作。一时间，质疑之声不绝于耳。
话说去年同样在炒元宇宙概念，有人说元宇宙已经来了，也有人说元宇宙是互联网终极形态，但事实上目前连最基本的VR、AR等终端设备尚且不成熟。从这个层面讲，人形机器人和元宇宙一样都还是“无源之水，无本之木”。
伴随着人形机器人热度的高涨，评论区都快变成多空方的口水战场，双方难以达成一致，争论不休。不过吵归吵，每当有利好消息出现，很多投资者还是忍不住要往里冲，可谓“机器人虐我千百遍，我待机器人如初恋”。
本着“知其然，知其所以然”的原则，我们今天以旁观者的身份来初探人形机器人的未来如何演绎。
01
为什么各路巨头看好人形机器人？
1、人形机器人的历史悠久
除了开篇提到的谷歌、软银、特斯拉和小米，前段时间腾讯也对外发布机器人产品——四足机器人Max。为什么人形机器人屡屡获得各路豪杰的关注呢，难道是新的风口来了？
实际上，人们研究人形机器人的历史可谓悠久，过去近百年来，一直不断有行业巨头入局。早在1927年，美国西屋公司制造了世界上第一台人形机器人“Televox”，虽然还不能走动，但可抬起接收器接听电话。后来：
1973年，早稻田大学推出真人大小机器人WAROT-1，并为其配置了机械手、人工视觉和听力装置等。
2000年，本田推出能够跳跃的人形机器人ASIMO，自由度达57个，且首次采用纯电机驱动。
2013年，美国波士顿动力推出新一代人形机器人Atlas，主打运动性能。
2014年，软银和AR联合推出人形机器人Pepper，并在2015年开始商用化的大胆尝试。
2019年，国内优必选科技发布第二代人形机器人Walker，除了36个高性能伺服关节以及力觉反馈系统，还拥有视觉、听觉、空间知觉等多方位的感知。
2021年，英国Engineered Arts公司开发出人形机器人Ameca，能够做出眨眼、思考、害羞等与人一样的逼真表情，成为目前最接近人类面部表情的机器人。
不过中间颇有遗憾的是，本田和软银的人形机器人因为无法商业化分别在2018年和2021年停产，好在后来又有新的玩家不断涌入。总之，整个人形机器人行业是历久弥新，科技在进步，同时人形机器人的功能越来越多，各项性能不断优化。
图1：知名人形机器人产品参数对比，资料来源：公司网站，广发证券
2、极具号召力的应用前景
如果给你一台人形机器人，你希望它能帮你做什么呢？打扫卫生、做饭还是带娃，想必你更希望它可以24小时随叫随到，且无所不能。也就是说，只要具备相应的功能，人形机器人的应用场景是极其丰富的。
举个例子，我国人口老龄化加剧，未来老人的看护问题将是我们这代年轻人不得不面对的一个难题。如果能让具备体贴、温柔特性的人形机器人来做，是再合适不过了。毕竟人形机器人永远不会说累了、困了或者病了。
总的来说，理想中的人形机器人一旦成为现实，不仅在很多行业可以替代人工，还可以很好的满足人们情感交流、看护等家庭需求。毋庸置疑这将是一个全新的十万亿级市场。
图2：部分人形机器人应用场景，资料来源：Statista，东吴证券
02
喧嚣之下的真实现状
1、技术仍需突破
人形机器人的未来是美好而性感的，但回归到现实，我们不得不面对骨感的一面。
过去数十年来，人形机器人的进步更多的是体现在运动性能方面。你不得不佩服波士顿动力人形机器人的极致运动控制性能。但是你要让它跟你一起聊天、逛街，显然都还做不到。虽然外形的相似度越来越高，但是跟人类的能力比起来，差距可谓云泥之别。
讲到我国的人形机器人现状，由于起步相对较晚，加上相关技术封锁，综合性能方面自然还有看得到、摸得着的差距。目前波士顿动力的人形机器人已经具备后空翻、空中跳跃等跑酷动作，而国内的很多人形机器人还处在学步期。
跟工业机器人不同，人形机器人可以说是机器人的最高级形态，不仅需要极致的运动能力，更需要优异的交互、感知能力。换言之，人形机器人不是简单的将工业机器人上面的技术平移，而是需要软硬件能力的深度融合和迭代升级。
先说硬件方面，人形主要包括控制器、电机、减速器、电池等，目前全行业的难点在于核心关节的电机系统设计、材料轻量化等方面。
作为人形机器人的核心部件之一，伺服电机主要由海外企业所主导，近三年，安川、松下、三菱等日系厂商占据国内近50%的市场。虽然中小功率的低端伺服电机已经实现国产化，但是高端伺服电机还待突破关键技术。目前国内走在前面的汇川技术（SZ：300124）和禾川科技（SH：688320）等厂商正在上攻高端市场，促进伺服电机国产化替代。
第二是减速机，由于国内研发起步较晚，在转速、传动精度和稳定性等方面与国外企业存在差距。早年国内的谐波减速器由海外企业垄断，国内绿的谐波（SH：688017）成为第一家打破海外技术垄断的企业，在国产替代的大背景下，中国企业正在加速追赶。
另外，在控制器和传感器和电池系统方面，国内凭借完整的产业链反而是有一定优势。（注：对于产业链的解析，后续的文章将单独介绍）
图3：人形机器人核心零部件，资料来源：《中国战略性新兴产业研究和发展：工业机器人》，平安证券
再讲到软能力方面。我国在人工智能技术方面基本与全球发达国家处于同一梯队，特别是在云计算、图像识别、语音识别等技术领域，跟世界领先水平的差距并不大。但不得不面对的行业现状是，过去较长时间，人形机器人在人机交互、环节感知、自我决策等方面的技术进步还是低于大众的期望。
现在人机交互技术从之前只能接受固定命令和程序，到现在通过大量的深度学习和图像、语音训练，已经得到了大幅提升。比如人形机器人可以较为精准完成不同场景下的图像识别和语音、语义分析。不过，想让人形机器人能够通过深度学习解决多种问题，并像人类一样拥有喜怒哀乐等感情，恐怕还是一时半刻无法解决的难关。
接下来要想人形机器人与人直接打交道，特别是满足陪护等需求，势必需具备较强的人机交互能力和感知能力。但是对于情绪这类东西，人类自己也还没完全掌控，所以将感知能力搭载到人形机器人上的尝试，其实难度是不小的。
总之，我们不是要制造出一个听命行事、只能实现特定目的的程序性机器人，而是想要造出能像人一样思考、可以感知外界的人形机器人。成熟的硬件只是其中的一部分，强大的AI能力需要不断迭代和优化，显然是无法一蹴而就。
2、成本限制——造出来又怎么样？
造出兼具运动性能和交互能力的人形机器人只是第一步，我们还得让人形机器人的成本降到亲民价。
且不说现在的人形机器人符不符合大众的喜好，光是价格就将绝大多数消费者拒之门外。当时日本本田ASIMO、波士顿动力Atlas单台成本分别高达300和190万美元，就连现在小米的“低配”人形机器人，成本也高达六、七十万。如此高昂的价格如何能让人形机器人走入寻常百姓家？跟一百年前的汽车行业逻辑一样，人形机器人不能只是作为富人的玩具。
另外，虽然市面上部分人形机器人已经可以实现搬箱子等简单重复的工作，从实用性角度其实可以用在物流等行业，但是人形机器人的高昂售价难以实现人工替代价值。
正是因为现实与理想的巨大落差，看空者和看多者的口水战也不断升级，双方可谓水火不容。
03
如何看待未来的路？
1、多空方的较量
看好人形机器人的投资者深信无疑，人形机器人的商业化马上要来了，这可不仅仅是一个故事，还要颠覆整个社会运行体系。
其一，互联网巨头、消费电子公司、科技企业不约而同进入这个行业，相信小米也不会是最后一个宣布进军人形机器人的公司。在各大玩家的努力之下，人形机器人的面世指日可待。
其二，钢铁侠马斯克都进场了，说明这事十分有戏。当初马斯克提出的火箭回收和电动汽车，同样乍一听不可能，结果现在都实现了。所以，市场相信马斯克的人形机器人也能成功。
第三，现在人形机器人在声音识别和画面认知方面，有高精度传感器和算法作为支持，在识别速度和精确度等方面已经远超过了人类水平。以此类推，将来人形机器人也可能会拥有五感。人形机器人的高度智能化只是时间早晚问题。
与此同时，看空者也不遑多让：人形机器人发展了数十年没有质的突破，人类早就登上月球了，下一步还要上火星，人形机器人的商业化恐怕还得再等个三十年。
首先，人形机器人的硬件技术尚且不成熟，更别提难度更大的AI技能。波士顿动力都已经研究了三十余年，其人形机器人虽然不断展示很多炫酷技能，为什么不给我们展示生活应用场景，显然都还做不到嘛。更有网友调侃，人形机器人没电了能换5号南孚电池吗？
其次，人类有着举一反三的能力，在一个领域学到的东西，可以应用到其他领域。如火如荼的AI虽然已经在快速进步，但离精密的人脑，还有着全方位的差别，例如自动驾驶领域经常连个三轮车都识别不了，更别说AI功耗目前还很大。
在我们看来，双方的观点都不无道理，都是基于部分事实的线性外推，但实际上，吵的面红耳赤没有意义，还不如多去搬两块砖。笔者更想说的是，我们能不能跳出各家的固定思维陷阱呢？
当然我们并不是要否定线性思维的意义和作用，而是说，有时候线性思维就像沉入海底的锚一样，把你的思维固定在某处，也就是所谓的“锚定效应”。在看待人形机器人的未来趋势上，我们需要摆脱锚定效应的迷惑。
2、谁会去重新定义人形机器人？
首先，我们先来回顾一款划时代产品——苹果手机。
相信有不少人认为乔布斯是创新天才，是他开创了智能机时代。实际上乔布斯的产品并非大家想象的那么“新”。在苹果手机发布之前，当时手机界霸主诺基亚已推出触屏手机，黑莓也曾引发过一波短暂的智能手机潮。那为什么姗姗来迟的苹果手机反倒开创了智能手机时代？
在我们看来，乔布斯其实是顶级产品经理，他按照自己的理念重新定义了一款手机。在当时，数码音乐播放器、触屏手机、数码相机等，单拎出来都是成熟产品；多点触控、虚拟键盘、玻璃屏幕等技术，也没有一项是苹果原创。但就是脑洞大开的乔布斯将三个独立的设备和大家想不到去用的技术精妙地结合到一部苹果手机上面，最终成为大家口口相传的跨时代产品。
奥巴马曾高度评价乔布斯，“他改变了我们的生活，重新定义了整个行业，改变了我们每个人看世界的方式。”
试想一下，如果当初乔布斯按照做手机的传统套路去做苹果手机，能和诺基亚、三星等巨头抗衡吗。实际上，当年的功能机、智能机和苹果手机根本不是一个产品。就像我们现在都在讨论“软件定义汽车”。过去近百年，我们一直把汽车当成交通工具之一，而今天的智能电动车早已经不是单纯的交通工具，它更像有车轮的智能手机或者是移动的家庭第三空间等等，在不同的场景中，扮演者不同的身份。
十年前，大家觉得电动车太贵了，续航又低，怎么能和历经百年积淀的燃油车比，结果现在电动车进入千家万户了；当年手机取消按键的时候，大家还担心以后怎么打字呢。结果现在都可以玩上英雄联盟了。虽然现在人们对电动车的质疑烟消云散了，但是大家习以为常的以熟悉的历史演变过程来进行类比推理和线性外推的思维模式一直还在。
如果未来只是沿袭着原来的路径去做人形机器人，即使有新的行业巨头进入，笔者更愿意站在看空者这一边；但是假如不断有企业去重新定义人形机器人，那么读者倒是认为可以谨慎乐观。
3、借力“东风”，拿来再说
回到商业化层面来，目前人形机器人还处在从0到1的过程。就像2011年的电动车，面临续航低、充电慢、寿命短、价格贵等诸多问题。
伴随着人工智能、大数据、云计算等技术发展，以及图像识别、自然语言处理、深度学习等智能技术不断成熟，人形机器人的发展有了更好的环境。其他领域的自动驾驶算法、AI人脸识别、语音识别、AI芯片、电池系统、热管理系统都可以运用到人形机器人上面。或者可以换思路，借用鲁迅先生的话说，我们要运用脑髓，放出眼光，自己来拿！不管三七二十一，拿来！
举个例子，2013年波士顿动力推出第一代仿人机器人Atlas时候，由于锂电池技术不够成熟，还需要电缆进行供电，到了2016年的第二代Atlas，就用上了独立的锂电池，脱离了电缆的束缚。与此同时，随着半导体技术的进步，同等算力下，芯片的功耗得到大幅度降低，意味人形机器人的工作时间就加长了。
其次，更多公司加入带来的你追我赶、互不相让的竞争氛围推动了技术的加速发展，可以实现双向反馈循环。并且假如能有特斯拉、苹果、腾讯、小米等自带品牌效益的公司率先实现商业化，其规模量产后带来的降本同样值得期待。
科技行业最让人振奋的是，永远有你所不知道的划时代产品诞生。至于人形机器人是最浪美的幻想还是改变人类的产品，目前最核心的是看怎么下定义。
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