馬斯克的“新玩具”
自第一部《變形金剛》面世以來，電影中多個形象都受到了許多影迷的追捧，也因此衍生了不同的服務產品，如北京環球影視城就打造了威震天、擎天柱等機器人來吸引流量。
而近期，馬斯克的Optimus(“擎天柱”)原型機也即將于2022年9月30日面世。
不過，雖然都叫Optimus，但馬斯克的擎天柱并非是電影中的變形金剛照進現實生活，更應該說的是人工智能時代下人形機器人的打造與誕生。
提到人形機器人，馬斯克的入局并不算早，畢竟2021年才公布了人形機器人Tesla Bot（Optimus）的概念。
但早在上世紀，世上就已經有了人形機器人的探索與誕生。
回溯人形機器人的誕生與發展，1927年，美國西屋公司就制造出了世界上第一臺人形機器人，但這個機器人并不能實現行走功能，僅能抬起接收器接聽電話。
直到1937年，西屋公司才研發出了能夠執行26種不同日常活動的人形機器人。
歷經瑞典發明家、NASA公司、日本早稻田大學、美國西北太平洋國家實驗室、本田、英國 Engineered Arts、美國敏捷機器人公司、國內優必選公司等多方的研究，人形機器人開始可以行走、語音、人臉識別、搬運物品、跳舞、跑步，具備越來越完善的功能。
與此同時，人形機器人也越來越接近人類的五官構造，可以模擬復雜的身體運動與姿勢，進行呼吸、出汗狀態，也能保持人類皮膚表皮溫度，所塑造的表情也更加真實。
而歷經了數十年的發展，原先起源于日本的人形機器人已逐漸被美國企業所掌控，向著更完善化、擬人化、智能化的方向進發。
就目前市場規模來看，與工業機器人相比，雖然以人形機器人為最高形態的服務機器人起步更晚一些，但目前服務機器人的市場規模顯然更大一些。
數據顯示，2018年全球機器人市場規模已經達到了312.58億美元，預計2022年將可能達到451.35億美元，同比2021年增速達10.09%。
☉數據來源：東吳證券
在全球機器人分類中，作為兩大分類之一的工業機器人2021年的市場銷售額近139.23億美元，以中國為主導國家，其次才是日美韓德等國家。
☉數據來源：東吳證券
而機器人另一重要分類——服務機器人則以美國為主導，在2021年全球近270.74億美元的服務機器人市場銷售額中，美國以108.54億美元占據了40.09%的比例。
☉數據來源：東吳證券
相較于工業機器人主要應用于工業環境制造領域如焊接、裝配中，服務機器人則更重視人機交互，服務于公共領域如物流、送餐、迎賓及個人或家庭領域如教育、教務、養老等方面。
作為服務機器人的最高級形態，人形機器人也將廣泛用于生活生產領域，以更高的交互、感知與控制能力融入到人類的陪伴、教育、娛樂等生活及各類商業化運用當中。
當特斯拉的擎天柱對上小米的鐵大
人形機器人的發展，已經吸引了不少投資者與群眾的關注，而現在及未來一段時間內，特斯拉所研發的擎天柱將可能引起一波熱議。
關于特斯拉在人形機器人方面的研究，雖然馬斯克2021年8月19日才在Tesla AI Day上公布了人形機器人Tesla Bot(Optimus)的概念，正式宣布進軍機器人領域，但按照馬斯克的表態，今年9月30日，公眾將能看到Optimus原型機的展出。
僅僅一年的時間，特斯拉就能推出這一人形機器人的原型，可以說既有前人研究所積累經驗的鋪墊，也展示了特斯拉背后的科技實力。
按照目前特斯拉公布的“擎天柱”的參數來看，這一人形機器人并不算高大，身高僅1.73米，體重56千克，但其頭部配置了顯示屏，能夠展示信息，同時也配備了8個攝像頭作為視覺感知器。
為了更好地控制肢體軀干，擎天柱配備了40個機電傳動器，最高時速8km，這在目前的人形機器人配備中已經算高的了。且按照馬斯克之前表示的擎天柱單價不會高得離譜，或許比一輛汽車的價格還要低的態度，這個擎天柱預估也不會很貴。
與之相比，以波士頓動力公司（幾經轉折，現為韓國現代汽車公司旗下人形機器人公司）為代表的“超越人”，是目前另一主要的人形機器人路線之一。
其代表產品Atlas僅1.5米，卻重達89千克，時速僅4.8km，自由度僅28個，比擎天柱少了12個。
這或許與這類機器人自身功能構造有關，相較于擎天柱適用于家務、快遞、工業生產等各類消費級以及商用級場景，Atlas憑借更高超的跨越障礙物、迅速轉身、跳躍等動作適用于勘探、救援、科研等領域，也具備著極高的感知算法能力。
再回到擎天柱本身，這類人形機器人將能夠替代人類從事危險、重復、無聊的工作，但按照目前其“指令-執行”的工作模式，擎天柱在對外界實時感應方面還有待強化，未來可能先運用于To B企業端領域，經再度研發完善后才可能進入To C消費端。
但根據有關機構預測，擎天柱將會在2022年完工，于2023年投入第一版本，相比其他研發公司來說，其進展還是較為快速的。
而與擎天柱相比，國內小米人形機器人CyberOne已早先一步于今年8月11日推出。不過CyberOne的中文名——鐵大并沒有那么好聽，在配備上，或許由于用途不同等因素，各類參數也稍遜一籌。
相較于擎天柱，CyberOne主要用于各類生活服務場景，高1.77米，體重52千克，能識別85種環境音以及6大類45種人類的情緒，但CyberOne的自由度僅21個，步行速度為3.6km每小時，而成本卻達到了60-70萬元，尚不能實現量產。
總體而言，小米的鐵大——CyberOne在關節自由度、控制系統、步行速度等方面都還有很大的提升空間。
國內除了小米之外，各大互聯網大廠也紛紛入資機器人領域，如百度機器人平臺ABC Robot、阿里、華為。
截至2022年6月末，國內機器人行業上半年也實現了86起融資事件，已披露的融資金額近50-70億元，小米集團、深創投、阿里巴巴、高瓴創投、華為、騰訊等企業均有投資。
掌握核心技術，才是硬道理
在人工智能時代，人形機器人受到各界關注與投資并不奇怪。但眾多企業中，誰能脫穎而出，率先引領整個人形機器人行業，還得看是否掌握了其核心技術。
從產業鏈來看，其上中下游生產內容各有不同。
上游主要包括各種零件設備，如控制器、減速器、傳感器、末端執行器及伺服系統這些。中游則是機器人生產與集成，在打造機器人的本體后，將其進行系統集成，以便投入運用。下游則對應具體銷售領域。一般而言，工業機器人售往工業制造領域，而人形機器人多面向生活服務領域銷售。
在該產業鏈中，人形機器人核心技術主要包括三方面，一是人機交互，二是環境感知，三是運動控制。
所謂人機交互就是人與計算機間的信息交流。
人形機器人不僅要學會接受固定命令，還需精準地對語音、圖像進行識別，接收到外部信息并做出反應。
簡單理解，人機交互系統包括了數據整理、算力處理的儲存器與智能芯片，發揮著類似人類大腦的功能。擁有人機交互功能模塊的人形機器人，可對周圍人群的掌聲、語言、動作等作出回應。
而環境感知功能就好比人類的眼、耳、鼻、皮膚等感官，人形機器人可通過毫米波雷達、激光雷達、攝像頭等部件對外界進行感應，實現精準定位、避開障礙、識別物品等功能。
目前波士頓動力公司人形機器人感官系統用的就是毫米波雷達，能全天候全天時工作，對光照天氣等條件的敏感度大大降低，但也存在無法精準識別目標對象類別的特點。
而由于高級自動駕駛需配置極高的環境感知設備，隨著激光雷達在高級自動駕駛領域的運用，不少人看好未來激光雷達在人形機器人上的運用與發展。
故而，在高級自動駕駛領域上的具備一定成就的特斯拉，智能汽車研發經驗豐富，也積累著豐富的感知技術與人機交互經驗，所以在人形機器人研發上也具備著更大優勢，能那么快速地推出擎天柱原型也不足為奇。
而作為重中之重的控制系統，其算法靈活度及硬件靈敏度決定著人形機器人使用效果。通過將電能轉換為機械能，控制系統協助機器人做出機械運動，實現行走、跑步、跳躍等動作。
機器人控制系統一般包括伺服系統、減速器等部分。一般而言，一個自由度對應一臺伺服電機，自由度越高，機器人可做的動作越多，靈活度越高。不考慮手指需具備的自由度，一般人形機器人約需要40個左右的自由度，所以在這一點上，馬斯克的擎天柱還是很優秀的。
而減速器則能夠對伺服電機等設備進行減速緩沖，共同完成人形機器人運動控制功能。
就核心技術的掌握來看，數據顯示，我國在減速器、伺服系統、控制器方面的國產化率僅分別為36.53%、24.50%以及31.20%，并不占據絕對的優勢地位。在軟件算法上，國產廠商與外國廠商也存在一定差距，需要在精確性、穩定性及快速響應度上繼續突破。
不過，就目前人形機器人的研發來看，一切發展都未下定數。
人類能和人形機器人共存嗎？
人形機器人是充滿巨大獲利空間的，否則也不可能吸引到那么多優秀的廠商與投資者入場。
未來，人形機器人的發展與落地必然會帶動核心零件需求的上升。
其中，作為三大核心零部件，減速器、伺服電機及控制器的成本雖然能占據一個機器人尤其是工業機器人成本的70%以上，但三者的毛利率也高于其他零部件，市場規模也比較大。
以伺服系統為例，2017年國內伺服市場規模近150億元，2022年將達209億元。有關機構預測2022年至2025年，國內伺服系統市場將會以12.6%的復合增速繼續增長，有望達到300億元規模。
在國內伺服市場格局方面，國內企業匯川的市占率也有了突破，從2018年的14.57%上升到2021年上半年的15.9%，從第四名躍居第一；臺達的市占率也一直維持在第三名。
總體上，目前國內市場變化顯示，市場集中度有所減小，即行業格局有所分散，也將加大廠商的競爭力度。
而在人形機器人發展帶來的需求上漲下，雖然國內企業在產業鏈多個環節中并不占據較大優勢，但也有望在未來一段時間內“重新洗牌”，搶占國內甚至全球市場更有利的位置。
此外，就我國目前老年化的情況來看，人形機器人的出現也將填補老年人服務市場的需求空缺，在持續旺盛的醫療與公共衛生需求下發揮巨大潛力。
數據顯示，國內2016年至2021年服務機器人銷售額復合年均增長率已實現36%，遠高于全球增速。在老齡化服務需求加大及該群體具備較大消費潛力的情況下，未來人形機器人市場規模有可能迎來快速增長。
但是，有好也有壞。
就好比之前一直擔心的“機器人替代人類干活，導致員工下崗”此類言論，也不是絕對沒有這個風險。
比如就馬斯克擎天柱約17萬元人民幣的價格為基礎，與一些人年收入10-20萬相比，購買一個機器人就能在1-2年內實現回本。
暫不考慮機器人維修、運營成本，后續其還能無休地從事高強度工作，可見機器人替代部分人力資源也是具有經濟價值的，其未來有很大概率能大量進入家庭、物流配送乃至工業生產等消費級或商業級的場景。
而按照麥肯錫的報告測算，2030年，全球將有近4億個工作崗位會被自動化的機器人所取代。至于被取代崗位下的人員何去何從，可能也得提前打好預防針，采取防范安置措施。
除了之外，或許受到廣泛關注的還有機器人涉及的、早已備受爭議的倫理問題。
2021年，韓國一家軟件公司推出了一款AI聊天機器人，但這款被打造成年輕女大學生人設的機器人卻而遭到了網絡性騷擾，而這款聊天機器人本身也存在歧視黑人、同性戀的問題。
或許還會有人擔心未來機器人是否有可能不受控、擁有自主意識、傷害人類的問題。但按照目前的發展態勢來看，阻止人形機器人的發展、成熟化、擬人化幾乎不可能，而防范問題，除了社會輿論給予壓力外，還得看企業與研發團隊的考量。
控制好科技與倫理等風險，人形機器人的發展大概率還會是好處大過壞處。
