GPT越來越火，但門檻也非常高。如果要加入燒錢的“大模型”大戰(zhàn)，應(yīng)該沒有幾家企業(yè)夠資格，絕大多數(shù)企業(yè)頂多蹭蹭熱度。那么，還有什么創(chuàng)新方向（商機(jī)）是適合多數(shù)企業(yè)參與的呢？人形機(jī)器人應(yīng)該是一個(gè)非常重要的創(chuàng)新方向。

去年特斯拉舉辦2022 AI Day活動(dòng)中，CEO埃隆·馬斯克與特斯拉工程師團(tuán)隊(duì)宣布了Tesla Bot人形機(jī)器人擎天柱（Optimus）原型機(jī)的全球首秀。

今年，在ChatGPT大火之后，openAI的CEO奧特曼也選擇了人形機(jī)器人作為下一個(gè)主要投資方向。

再加上波士頓動(dòng)力公司開發(fā)的?Atlas 機(jī)器人，每年都發(fā)幾個(gè)視頻出來秀“肌肉”。后續(xù)一旦和GPT的垂直領(lǐng)域應(yīng)用結(jié)合，人形機(jī)器人必然是一個(gè)非常重要的創(chuàng)新方向。

01商業(yè)前景

馬斯克在去年機(jī)器人首秀時(shí)透露，該機(jī)器人產(chǎn)量應(yīng)該可以達(dá)到數(shù)百萬臺(tái)，預(yù)估最終價(jià)格將在2萬美元以下，3至5年間即可量產(chǎn)上市。

事實(shí)上，人形機(jī)器人是一個(gè)十萬億級(jí)的市場(chǎng)，市場(chǎng)足夠大，機(jī)會(huì)足夠多。據(jù)麥肯錫報(bào)告，到2030年，全球約有4億個(gè)工作崗位將被自動(dòng)化機(jī)器人取代，按20%滲透率測(cè)算全球人形機(jī)器人市場(chǎng)空間12萬億—16萬億元。另據(jù)東吳證券測(cè)算，短期家務(wù)場(chǎng)景的人形機(jī)器人潛在市場(chǎng)空間達(dá)14萬億元，中期商業(yè)服務(wù)場(chǎng)景和“非結(jié)構(gòu)化”場(chǎng)景的工業(yè)應(yīng)用，潛在市場(chǎng)空間達(dá)25萬億元，長(zhǎng)期進(jìn)入情感/陪伴場(chǎng)景，潛在市場(chǎng)空間達(dá)31萬億元。

國(guó)內(nèi)的人形機(jī)器人同樣擁有龐大市場(chǎng)空間。根據(jù)IFR和中國(guó)電子學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)，盡管人形機(jī)器人處于起步階段，參照其他電子產(chǎn)品，滲透率超過20%后將爆發(fā)式增長(zhǎng)。按23—30年CAGR 30%測(cè)算到2030年，我國(guó)人形機(jī)器人市場(chǎng)規(guī)模約8700億元。

02應(yīng)用場(chǎng)景

人形機(jī)器人應(yīng)用也是非常廣泛，可以根據(jù)其應(yīng)用分為企業(yè)級(jí)應(yīng)用和居民級(jí)應(yīng)用。企業(yè)級(jí)應(yīng)用舉幾個(gè)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景例子。如：

場(chǎng)景例子

??醫(yī)療保健的人形機(jī)器人：特別是在患者護(hù)理和康復(fù)領(lǐng)域，機(jī)器人可用于幫助患者移動(dòng)和日?；顒?dòng)，可以協(xié)助供物理治療和康復(fù)服務(wù)。SoftBank Robotics 開發(fā)的 Pepper 機(jī)器人就已經(jīng)部署在日本的醫(yī)院和療養(yǎng)院，以協(xié)助患者護(hù)理和參與。

??教育領(lǐng)域的人形機(jī)器人：機(jī)器人可以用作導(dǎo)師或助教，或提供交互式和身臨其境的教育體驗(yàn)，可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)并促進(jìn)參與。意大利理工學(xué)院開發(fā)的iCub機(jī)器人已被用于研究，以探索機(jī)器人作為教育工具的潛力。

??制造業(yè)的人形機(jī)器人：人形機(jī)器人也可用于制造業(yè)和工業(yè)環(huán)境，以執(zhí)行對(duì)人類來說太危險(xiǎn)或太困難的任務(wù)。波士頓動(dòng)力公司開發(fā)的 Atlas 機(jī)器人已在制造環(huán)境中使用，以協(xié)助完成諸如裝卸重物等任務(wù)。?

??零售業(yè)領(lǐng)域的人形機(jī)器人：特別是在客戶服務(wù)和庫存管理等領(lǐng)域，機(jī)器人可協(xié)助客戶推薦產(chǎn)品或提供有關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)的信息。前面說的Pepper 機(jī)器人也已經(jīng)部署在日本的零售場(chǎng)所，以協(xié)助顧客購物并提供產(chǎn)品信息。

??娛樂領(lǐng)域的人形機(jī)器人：特別是在主題公園和現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)等領(lǐng)域，機(jī)器人可以用作表演者或增強(qiáng)主題公園景點(diǎn)的沉浸式體驗(yàn)。迪斯尼公司已經(jīng)開發(fā)出許多用于其主題公園的人形機(jī)器人，包括其潘多拉-阿凡達(dá)世界景點(diǎn)中的人形角色。

當(dāng)然，居民級(jí)的人形機(jī)器人應(yīng)用場(chǎng)景也不少，例如，在家務(wù)。伴隨著中國(guó)人口老齡化少子化的加劇，小時(shí)工也越來越貴。而做家務(wù)又是一件比較麻煩瑣碎的事情，因此，人形機(jī)器人可以完成各種家務(wù)，如清潔、整理，洗衣和做飯等。甚至有公司專門研發(fā)折疊衣服的機(jī)器人，可以自動(dòng)分揀、洗滌、折疊衣物。而在老人護(hù)理方面，人形機(jī)器人也是妥妥的一個(gè)應(yīng)用方向。人形機(jī)器人可以幫助老年人協(xié)助移動(dòng)、日常生活和藥物管理。例如，有的公司開發(fā)的?護(hù)理機(jī)器人可以協(xié)助將患者從床上轉(zhuǎn)移到輪椅上，并通過其柔軟可愛的設(shè)計(jì)提供情感支持。當(dāng)然家庭安全也是必不可少的一個(gè)領(lǐng)域領(lǐng)域。人形機(jī)器人可以監(jiān)視入侵者或檢測(cè)煤氣泄漏，一旦有火災(zāi)發(fā)生，人形機(jī)器人也可以及時(shí)滅火或協(xié)助主人盡快離開危險(xiǎn)境地。

此外，人形機(jī)器人也可以作為個(gè)人助理，幫助完成日常簡(jiǎn)單的任務(wù)和提醒。還可以用于家庭娛樂，例如玩游戲、講故事或提供陪伴。例如，Blue Frog Robotics 開發(fā)的 Buddy 機(jī)器人可以玩游戲、提供天氣更新，甚至可以與用戶自拍。

03機(jī)遇與挑戰(zhàn)

由于無論在企業(yè)還是人們的日程生活中，人形機(jī)器人可能有多種用途。因此，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景，人形機(jī)器人要求具備的軟硬件可能也有很大區(qū)別。而一個(gè)產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景很多，類型眾多，配套產(chǎn)業(yè)鏈很長(zhǎng)，這些都意味著很多企業(yè)有機(jī)會(huì)參與其中，一類機(jī)會(huì)是參與應(yīng)用，另外一類機(jī)會(huì)是參與開發(fā)。

而對(duì)于參與應(yīng)用的企業(yè)來說，人形機(jī)器人的發(fā)展會(huì)給企業(yè)界帶來一些無法規(guī)避新機(jī)遇和挑戰(zhàn)，例如：

??新產(chǎn)品和服務(wù)機(jī)會(huì)：隨著人形機(jī)器人變得更加先進(jìn)，企業(yè)將有機(jī)會(huì)參與開發(fā)和銷售基于該技術(shù)的創(chuàng)新產(chǎn)品和服務(wù)。例如，企業(yè)可以成為專門的醫(yī)療保健、教育、制造或零售等行業(yè)的機(jī)器人銷售和服務(wù)公司。

??提高效率和生產(chǎn)力：人形機(jī)器人有潛力提高各個(gè)行業(yè)的效率和生產(chǎn)力。企業(yè)可以引進(jìn)人形機(jī)器人來執(zhí)行重復(fù)性或危險(xiǎn)的任務(wù)，從而使企業(yè)員工能夠?qū)Ｗ⒂诟鼜?fù)雜和更具創(chuàng)造性的任務(wù)上。

??降低勞動(dòng)力成本：隨著機(jī)器人的能力越來越強(qiáng)，成本越來越低，企業(yè)可以通過采購人形機(jī)器人代替人類工人來降低勞動(dòng)力成本，可能會(huì)提高企業(yè)的盈利能力。

對(duì)于參與人形機(jī)器人開發(fā)的企業(yè)來說，要想實(shí)現(xiàn)更好的人形機(jī)器人質(zhì)量，也還是需要涉及許多的技術(shù)突破。因?yàn)槿诵螜C(jī)器人的創(chuàng)新是一個(gè)復(fù)雜的交叉學(xué)科領(lǐng)域，需要融合機(jī)器人、人工智能、材料科學(xué)、人機(jī)交互等多個(gè)技術(shù)學(xué)科。人形機(jī)器人的創(chuàng)新需要解決幾個(gè)技術(shù)挑戰(zhàn)，包括：

靈巧敏捷：人形機(jī)器人開發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一是將它們?cè)O(shè)計(jì)得靈巧敏捷。人形機(jī)器人必須能夠精確地操縱物體并流暢地移動(dòng)，這需要先進(jìn)的機(jī)械系統(tǒng)和控制算法。

類人感覺和感知：人形機(jī)器人需要以類似于人類的方式感知環(huán)境并與環(huán)境交互。這需要開發(fā)高級(jí)傳感器，例如視覺和觸覺傳感器，以及用于解釋和整合感官數(shù)據(jù)的算法。

自然語言處理：人形機(jī)器人必須能夠理解和響應(yīng)自然語言命令和查詢。這需要開發(fā)復(fù)雜的自然語言處理算法來解釋人類語言的含義和語境。

類人運(yùn)動(dòng)和平衡：人形機(jī)器人需要以類似于人類的方式運(yùn)動(dòng)和平衡。這需要能夠復(fù)制人類肌肉骨骼系統(tǒng)的先進(jìn)控制系統(tǒng)和機(jī)械設(shè)計(jì)。

電力和能源管理：人形機(jī)器人需要大量電力才能運(yùn)行，這在能源管理和效率方面提出了挑戰(zhàn)。需要先進(jìn)的電池技術(shù)和電源管理系統(tǒng)才能使人形機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用中變得實(shí)用。為人形機(jī)器人提供動(dòng)力，應(yīng)該成為新能源動(dòng)力電池的一大發(fā)展方向。

安全可靠：人形機(jī)器人必須安全可靠，尤其是在與人類密切交互的應(yīng)用中。這需要開發(fā)先進(jìn)的安全系統(tǒng)和測(cè)試協(xié)議，以確保機(jī)器人在各種操作條件下安全可靠。

而解決上述的問題可能涉及很多領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，這些既構(gòu)成了挑戰(zhàn)，也可以說是商機(jī)。以下是研發(fā)人員針對(duì)上述問題可能采取的一些解決思路：

1. 機(jī)械設(shè)計(jì)：為了應(yīng)對(duì)靈巧性和敏捷性的挑戰(zhàn)，研發(fā)人員正在為可以模仿人類肌肉骨骼系統(tǒng)的人形機(jī)器人開發(fā)新穎的機(jī)械設(shè)計(jì)。

2. 控制系統(tǒng)：先進(jìn)的控制系統(tǒng)對(duì)于人形機(jī)器人的運(yùn)行至關(guān)重要。為了解決類人運(yùn)動(dòng)和平衡的挑戰(zhàn)，研發(fā)人員正在開發(fā)可以復(fù)制人類使用的神經(jīng)和肌肉控制機(jī)制的控制系統(tǒng)。

3. 材料科學(xué)：材料科學(xué)在人形機(jī)器人的開發(fā)中也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。為了應(yīng)對(duì)電源和能源管理的挑戰(zhàn)，研發(fā)人員正在開發(fā)先進(jìn)的電池技術(shù)和能量收集系統(tǒng)，以提高人形機(jī)器人的效率。

4. 人工智能：人工智能在人形機(jī)器人的發(fā)展中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了應(yīng)對(duì)自然語言處理的挑戰(zhàn)，研發(fā)人員正在開發(fā)可以解釋和響應(yīng)人類語音的高級(jí)自然語言處理算法。

由于解決人形機(jī)器人創(chuàng)新中的技術(shù)挑戰(zhàn)需要采用多學(xué)科方法，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、控制系統(tǒng)、材料科學(xué)和人工智能等多個(gè)交叉技術(shù)學(xué)科的知識(shí)整合，因此，借助創(chuàng)新方法是研發(fā)人員解決上述問題的一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。

04解決辦法

加速解決人形機(jī)器人的技術(shù)難題的方法有很多，例如：協(xié)同研究、仿真與虛擬測(cè)試、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)分析、開源協(xié)同、人機(jī)協(xié)同等，這里特別介紹一種適合跨學(xué)科進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的方法——TRIZ。

TRIZ（發(fā)明問題解決理論）在加速解決人形機(jī)器人的技術(shù)挑戰(zhàn)方面可以發(fā)揮重要作用。如通過提供系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)化的問題解決方法，TRIZ 能幫助研發(fā)人員以更高效和有效的方式識(shí)別和解決技術(shù)難題。

TRIZ提供了一個(gè)框架來識(shí)別和解決系統(tǒng)中的矛盾，這對(duì)于解決與機(jī)器人的設(shè)計(jì)和操作相關(guān)的技術(shù)挑戰(zhàn)特別有用。例如，TRIZ 可以幫助研發(fā)人員識(shí)別機(jī)器人的期望性能與技術(shù)限制之間的矛盾，或者機(jī)器人的功能與其運(yùn)行環(huán)境的限制之間的矛盾。

此外，TRIZ 還提供了一套創(chuàng)新原則，可用于生成針對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)的創(chuàng)新解決方案。這些原則本身就基于廣泛的行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)明專利，通過觀察統(tǒng)計(jì)出來的成功模式和趨勢(shì)提煉而成。通過將這些原則應(yīng)用于人形機(jī)器人的開發(fā)，研發(fā)人員可以針對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)提出新穎有效的解決方案。

TRIZ的另一個(gè)好處是它鼓勵(lì)使用其他領(lǐng)域和行業(yè)的類比和靈感來解決問題。這在人形機(jī)器人的開發(fā)中可能特別有價(jià)值，因?yàn)樗且粋€(gè)復(fù)雜的跨學(xué)科領(lǐng)域，涉及廣泛的交叉技術(shù)和學(xué)科。通過從其他領(lǐng)域?qū)ふ异`感和想法，研發(fā)人員可以加速人形機(jī)器人的開發(fā)并更快地克服技術(shù)挑戰(zhàn)。

總而言之，人形機(jī)器人的未來前景廣闊，預(yù)計(jì)未來幾年市場(chǎng)將快速增長(zhǎng)。然而，在這些人形機(jī)器人成為各行各業(yè)的主流之前，仍有一些挑戰(zhàn)需要解決。但是，只有確定了創(chuàng)新方向，才會(huì)有解決問題的動(dòng)力。由于人形機(jī)器人領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模足夠大，產(chǎn)業(yè)鏈足夠長(zhǎng)和復(fù)雜，因此成為企業(yè)未來發(fā)展重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)方向。是在傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的紅海里內(nèi)卷，還是在更廣闊的藍(lán)海中開拓，決定了不同企業(yè)家的眼光和魄力。

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