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20余款人形機器人成本大公開(kāi)!

日期:2024-02-02     來(lái)源:新戰略    作者:新戰略    瀏覽:5994    
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核心提示:降本是落地關(guān)鍵!
 “地球上機器人的數量將超過(guò)人類(lèi),每個(gè)人都將擁有一臺機器人。”特斯拉的創(chuàng )始人馬斯克曾描述過(guò)這樣一場(chǎng)夢(mèng)。

在馬斯克的設想中,未來(lái)人形機器人的需求量將遠遠超過(guò)電動(dòng)車(chē),他甚至還預言,一旦產(chǎn)品成熟,量產(chǎn)數量可能將超過(guò)100億臺。那么,我們距離這一美好愿景的實(shí)現還有多遠?

現在看來(lái)還有很長(cháng)一段距離。眼下,人形機器人商業(yè)化落地的最大阻礙之一,就是其高昂的成本。

成本有多高?

本田公司經(jīng)過(guò)14年探索研發(fā)的人形機器人ASIMO,單臺價(jià)值250萬(wàn)美元,在歷經(jīng)多次迭代后,仍不得不在2022年宣布“退役”。

波士頓動(dòng)力公司用于特種作業(yè)的人形機器人Atlas制造成本約200萬(wàn)美元,已面市十年之久,仍在優(yōu)化迭代,至今未能實(shí)現商業(yè)化。

特斯拉已經(jīng)是人形機器人降本的佼佼者,但據估算,其人形機器人 Optimus 的制造成本仍在10萬(wàn)美元左右,要達到其2萬(wàn)美元的目標成本,還需降本80%。

而放眼國內,小米、宇樹(shù)、樂(lè )聚等公司也透露,其人形機器人產(chǎn)品的單臺造價(jià)也高達幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)人民幣…

如此高昂的成本,讓不少終端應用廠(chǎng)商望而卻步,遲遲不敢入局,也造成人形機器人技術(shù)發(fā)展多年卻始終處于產(chǎn)業(yè)化前夕的局面。在 2023 年之前,大多數人形機器人產(chǎn)品都是作為研究平臺或表演道具,始終未能真正大規模落地。而隨著(zhù)科技大廠(chǎng)爭相加碼,初創(chuàng )公司不斷涌現,人形機器人產(chǎn)業(yè)的曙光才開(kāi)始顯露出來(lái)。


那到底是什么讓人形機器人的造價(jià)如此之高?

最主要的是其昂貴的硬件成本。人形機器人的每個(gè)部位都涉及多個(gè)零部件,數量從十幾個(gè)到幾十個(gè)不等,累積下來(lái),導致其硬件造價(jià)不菲。像是高性能的控制器和電機驅動(dòng)等零部件,幾乎每一個(gè)的價(jià)格都高達上萬(wàn)元。其中,部分零部件需要進(jìn)行專(zhuān)門(mén)定制,單個(gè)制造成本將再次翻倍增加。

以特斯拉人形機器人Optimus為例,其整體 BOM 成本中,關(guān)節部件占比最高,約 56.9%。關(guān)節部件的主要組成部分包括電機、執行器、減速器傳感器等。而關(guān)節部件中價(jià)值量占比最高的分別為:無(wú)框力矩電機、諧波減速器、位置傳感器。



此外,人形機器人軟件開(kāi)發(fā)的成本也相對較高。軟件的開(kāi)發(fā)是人形機器人實(shí)現復雜功能和適應不同環(huán)境的關(guān)鍵。在整個(gè)人形機器人的研發(fā)中,硬件和軟件相輔相成,共同推動(dòng)著(zhù)人形機器人技術(shù)的進(jìn)步。

降本有多難?

人形機器人降本面臨著(zhù)技術(shù)與市場(chǎng)的雙重考驗。這涉及到硬件、軟件、研發(fā)等多個(gè)方面的成本問(wèn)題,制造商需要面對一系列挑戰。

零部件和材料

為了確保人形機器人的質(zhì)量和性能,需要使用高質(zhì)量、先進(jìn)的零部件和材料。這些零部件和材料通常成本較高,因此在降本的同時(shí)保持機器人的質(zhì)量是一個(gè)挑戰。此外,供應鏈的不穩定性、原材料價(jià)格波動(dòng)等因素都會(huì )對成本產(chǎn)生影響,而這些因素是難以完全控制的。

馬斯克提及Optimus機器人產(chǎn)能受限的原因主要是缺乏現成的執行器。Optimus的軀體擁有28個(gè)關(guān)節執行器,且每只手都有六個(gè)電纜驅動(dòng)執行器,執行器的成本超過(guò)總成本的一半。


Optimus機器人的主要構造

其中,有六種不同的執行器,分別是三種旋轉執行器和三種直線(xiàn)執行器。根據特斯拉給出的數據,在硬件中,旋轉執行器占據最大的價(jià)值量。而要解決這一問(wèn)題,特斯拉最好的辦法就是自己生產(chǎn)執行器,而這又涉及到研發(fā)與設計等一系列投入。


Optimus機器人的六種執行器

復雜技術(shù)的集成

人形機器人作為一種先進(jìn)的智能機械系統,要實(shí)現旋轉、抓取、行走等多種任務(wù),必須依賴(lài)高度復雜的運動(dòng)和感知控制系統。這一系統涉及多個(gè)領(lǐng)域的核心技術(shù),包括人工智能、感知技術(shù)和機械工程。然而,這些技術(shù)的研發(fā)和集成成本相當昂貴,尤其是對于追求高性能機器人而言,更是至關(guān)重要。

降低制造成本的要求與保持高性能的目標之間存在矛盾。在追求降本的同時(shí),不可避免地會(huì )面臨性能損失的風(fēng)險,需要在兩者之間找到平衡點(diǎn)。這增加了集成過(guò)程的難度,也對研發(fā)團隊的技術(shù)水平提出了更高的要求。

市場(chǎng)規模和需求

如何讓人形機器人發(fā)揮更多作用,讓市場(chǎng)、投資者、客戶(hù)能夠看得到其商用價(jià)值,也是當前企業(yè)急需解決的問(wèn)題之一。人形機器人市場(chǎng)相對較小,如果沒(méi)有足夠的市場(chǎng)規模和需求,就難以享受到批量生產(chǎn)的成本優(yōu)勢,從而無(wú)法實(shí)現成本的大幅下降。

國內“人形機器人第一股”優(yōu)必選已將其大型人形機器人Walker的成本降至10萬(wàn)美元以下。雖然目前人形機器人應用有限,但未來(lái)還是具有很大的潛力,而隨著(zhù)人形機器人應用規模的擴大,批量生產(chǎn)下機器人成本仍有較大下降空間。


優(yōu)必選機器人家族

如何正確降本?

當前,人形機器人企業(yè)正積極探索降本的策略,重點(diǎn)集中在材料、制造、設計和技術(shù)等多個(gè)方面。通過(guò)綜合考慮這些關(guān)鍵因素,企業(yè)力圖找到有效的平衡點(diǎn),以期在最大程度地降低制造成本的同時(shí),確保產(chǎn)品的高質(zhì)量和高性能。

材料成本控制

尋找經(jīng)濟、輕量的材料和零部件是降本的重要一環(huán)。企業(yè)需要在保持性能和耐久性的前提下,努力控制材料成本。在這方面,許多國內企業(yè)通過(guò)在人形機器人上采用國產(chǎn)驅動(dòng)器等措施,有效降低了制造成本。還有一些人形機器人企業(yè)通過(guò)采用高強度、輕量的碳纖維復合材料,替代傳統金屬材料,不僅有效減輕了機器人的整體重量,提高了能源利用效率,還成功降低了制造成本。例如,1X公司的兩款人形機器人產(chǎn)品EVE和NEO都在外殼上采用了柔性材料。


1X公司給人形機器人使用柔性、輕量的材料

制造流程優(yōu)化

人形機器人的制造工藝復雜,需要使用先進(jìn)的制造設備和技術(shù),這也增加了制造成本。而提高制造效率,可以降低成本。提高生產(chǎn)規模,通過(guò)批量生產(chǎn)來(lái)分攤固定成本,有助于降低每臺機器人的制造成本,提高生產(chǎn)效益。工信部日前印發(fā)《人形機器人創(chuàng )新發(fā)展指導意見(jiàn)》,提出到2025年,人形機器人整機產(chǎn)品達到國際先進(jìn)水平,并實(shí)現批量生產(chǎn)。2023世界人工智能大會(huì )(WAIC)上,馬斯克表示,Optimus預計3-5年內量產(chǎn)。傅利葉GR-1將在1-2年內實(shí)現量產(chǎn)交付。達闥預計2025年可規?;慨a(chǎn)。

標準化設計

設計階段考慮到組件的標準化,以便能夠批量生產(chǎn)。通過(guò)共享通用組件和模塊,可以提高設計的復用性,減少制造成本。以人形機器人的手臂為例,傳統的人形機器人手臂采用多關(guān)節結構,每個(gè)關(guān)節都需要使用傳感器和驅動(dòng)器,這增加了成本。而優(yōu)化后的手臂結構可以減少關(guān)節數量,從而降低成本。為了盡早達成2萬(wàn)美元的目標,馬斯克正敦促工程師努力降低機器人的功耗和零件數量。

技術(shù)集成

采納新技術(shù)可以提高機器人性能,同時(shí)降低總體成本。AI大模型的出現,讓人形機器人擁有更強大的工具鏈,能夠更“聰明”地處理多模態(tài)的信息,擁有更高質(zhì)量多線(xiàn)程處理能力。據悉,Figure通過(guò)人形機器人專(zhuān)用大模型降低了人形機器人各類(lèi)任務(wù)的訓練時(shí)間,也從一定程度降低了人形機器人的部署成本。此外,1X也和OpenAI開(kāi)展了合作,致力于具身人工智能的研發(fā)。


Figure公司訓練人形機器人煮咖啡

道路是曲折的,前途是光明的

在企業(yè)和科研機構的不懈努力下,人形機器人的制造成本開(kāi)始下探,不再動(dòng)輒上百萬(wàn)元,這也為人形機器人的商業(yè)化落地帶來(lái)了更多的可能性。

一些國內企業(yè)已經(jīng)著(zhù)眼于將人形機器人的價(jià)格進(jìn)一步降低。開(kāi)普勒機器人計劃將其控制在2-3萬(wàn)美元,而智元機器人預計未來(lái)其首款人形機器人的制造成本將在20萬(wàn)元以?xún)?。當然,這并非最后的售價(jià)區間,而是機器人玩家們給自己定下的一個(gè)小目標。

從去年開(kāi)始,全球投資市場(chǎng)對于人形機器人熱情高漲。2023年,國內人形機器人企業(yè)累計獲得超20億元融資。其中,達闥機器人獲得超10億人民幣C輪融資,智元機器人更是在短短1年內接連獲得五輪融資。

今年年初,人形機器人領(lǐng)域就有兩筆大金額融資事件,分別是挪威企業(yè)1X的1億美元B輪融資和國內初創(chuàng )企業(yè)星動(dòng)紀元的1億元天使輪融資。然而,即便看起來(lái)資本市場(chǎng)對于人形機器人的熱情很高,人形機器人實(shí)現量產(chǎn)及場(chǎng)景應用,依然需要更多資金支持。

面對未來(lái),雖然道路依然充滿(mǎn)挑戰,但當前人形機器人領(lǐng)域的眾多新產(chǎn)品、新嘗試、新方向也讓我們看到了更為光明的前景。
 
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