拐点将至,谁能引领服务机器人黄金十年

拐点将至,谁能引领服务机器人黄金十年技术和认识拐点已然清晰,社会正迈入下一个发展阶段。这只名叫“优悠”的大熊猫应该是世界上从未出现过的物种。在10月迪拜世博会的中国馆现场,这个憨态可掬的机器人将作为和平友好使者介绍中国熊猫生态长卷、智慧农业等展项,还会现场表演中国书画、太极功夫和瑜伽。它其实是优必选科技在自有的大型仿人机器人Walker X的基础上,基于模块化设计的特点,为迪拜世博会中国馆专属定制的机器人。Walker X 下象棋熊猫“优悠”只是指数级发展的机器人行业的一片缩影。在9月15日的世界机器人大会现场,你可以听到“爱因斯坦”仿生机器人给观众做科普,看四足机器狗灵活地跑跳。另一边,外骨骼康复训练机器人正支撑着患者做恢复训练,手术台上,白色手术机器人动作繁复,目不暇接。我们正在逐渐适应机器成为日常生活的注脚。很难否认,无人化、智能化、机械化将是未来最鲜明的图景。其中,机器人或许是对人类生活影响最深刻、最直观、最广泛的技术革命。过去十年,从B端到C端,服务机器人正在加快渗透进人类日常生活。2021年,疫情让无接触式服务呈爆发式增长,服务机器人在十年铸就的基石上,迎来了关键的转折点。根据中国电子学会报告,预计2021年全球服务机器人市场规模将达到131.4亿美元,在全球机器人市场中占比将达到36%,年复合增长率达到19.2%,超过工业机器人和特种机器人的增长。“过去十年是服务机器人的储备期,未来十年则是黄金发展期,越来越多服务机器人解决方案将在垂直领域落地应用。”优必选创始人、董事长兼CEO周剑如此表示。这是一个必然的进程。应用拐点已近,人机共融的序幕已经开启。十年基石在过去十年,服务机器人行业,一直处于蓄势之中。而最重要的势能蓄积在于基础技术和应用技术不断的突破与迭代,可以说,技术是这个行业起飞的基石。历经五年研发,四次迭代,优必选旗下的大型仿人服务机器人Walker 已经迈过了技术储备的关键分界点,从量变实现质变,远远走在了业界主流之前。Walker 系列迭代进程 (左右滑动查看更多)拥有卡内基·梅隆大学机器人专业博士学位的美国作家丹尼尔·威尔森将类人机器人比作“阈限生物”(liminal creatures),他认为,我们与它们“完全不像人类与其他工具和技术的关系。”Walker 突破了某种阈限,它表现在很多方面颠覆了人们对服务机器人的固有认知,它能够在人类的环境里自如行走并承担简单的家庭工作,生动、自然地和人类“交流”,如果需要,它甚至可以具备某种“情感”的特征。无疑,要实现这些应用,至少要拥有运动能力、感知能力以及认知能力。而要具备这样的能力,必须在应用层面解决以下技术难题:步态规划与控制、柔顺力控、全身运动规划、视觉定位导航、视觉感知、全链路语音交互等。以上的应用层面又涉及许多硬件技术的突破,比如,机器人实现关节动作最基本的硬件是伺服驱动器,机器人的自由度越多,需要的关节就越多,而不同位置的关节,力量、扭矩、精度、速度要求都不一样,比如从最小的手指关节,到大扭矩的踝关节、膝关节,所面临的关键问题是截然不同的。而且,这一切硬件目标的实现必须接受续航时间的约束,也就是说,必须兼顾重量和功耗的平衡。要让机器人直立行走、保持平衡并完成各种动作,还涉及复杂的运动控制系统,包括运动学、动力学的建模,以及此基础上的运动控制算法平台。此外,人形机器人要和外界互动,手眼协调,必须具备视觉和语音能力,比如它需要辨别用户身份,要知道谁是爸爸或妈妈、哥哥或姐姐,甚至要知道沟通对象的表情是高兴还是沮丧。要递给你一个杯子,它需要看明白杯子是横放还是竖放,有把手或者是光溜溜的小圆桶。优必选科技初创团队以伺服驱动器起家,周剑和团队投入了近五年,才成功研发大扭矩、高精度、小体积、高可靠性的伺服驱动器。同时,在虚拟仿真与硬件设计、多维仿真优化、算法导入与应用测试三个领域深耕了近10年,在5年里中迭代了4次,才让Walker实现了一些家庭场景简单、基础的服务功能,并将BOM成本降至可商用级别,实现了模块化设计,头部、手掌、电池都可以快速拆卸和组装,拥有了更多的商业化潜力。这一切的背后,蕴含了巨大的付出:热情、耐心、资本以及时间。2019年,Walker被The Robot Report评为 “全球值得关注的五大人形机器人”之一,其它四款人形机器人分别为美国波士顿动力的Atlas,Agility Robotics的Cassie,日本丰田的T-HR3、本田的E2-DR,Walker是唯一的中国造机器人。从这个意义上讲,Walker的“一小步”,的确是国内服务机器人的“一大步”。根据公开数据显示,优必选科技在全球范围已申请专利超2600件。其中,发明专利占比超70%。专利布局主要集中于机器人技术、智能机器人、服务机器人、神经网络、人脸识别等专业技术领域。值得一提的是,研发Walker所积累的这些技术,不仅让优必选科技建立起了技术护城河,也支撑了公司其它产品的研发和应用落地。优必选Walker产品负责人谢铮表示,Walker是优必选产品之树的“树干”,为公司其它产品(树枝)提供养分,现有的智能教育机器人悟空、Yanshee、Alpha Ebot、AMR智能物流机器人、紫外线消毒机器人ADIBOT净巡士以及康养机器人等商业化产品都用到了Walker的相关研发成果。反过来,这些产品形成了市场和应用,也可以继续支撑Walker的进一步研发迭代。优必选机器人产品矩阵当然,十年来机器人行业的蓄势待发不可忽视的基础还包括国家政策层面支持力度的与日俱增。2015年,国务院颁布的《中国制造2025》中,提到促进机器人标准化、模块化发展,此后接连出台《机器人产业发展规划(2016-2020)》、《关于促进机器人产业健康发展的通知》等行业文件,2019年更是拟在机器人领域拨约4亿经费,在6个方向启动至少33个项目。2020年,政府报告首次提出“新基建”,要发展工业互联网,推进智能制造。看上去,服务机器人行业迎来了政策红利期,但市场层面的触发时机迟迟未到。“以前真正能够给机器人打开应用级别的场景,我们可选择的实际不多。”优必选科技首席品牌官谭旻回忆。拐点将至2020年,新冠肺炎席卷全球,疫情催生出巨量的无接触服务需求,成为了服务机器人行业在此刻爆发的关键。在社会生活和商业应用层面,第一次展现了以机器人完成无人作业的可行性和高效率。服务机器人行业被按下加速键,终于迈过了关键分界点。以疫情期间应用最广泛的消杀机器人为例,根据人工智能产业发展联盟发布的《人工智能助力新冠疫情防控调研报告》中国此类服务机器人出货量在2020年猛增了165%。大量的“中国造”防疫机器人远销海外。国内疫情最严峻初期,优必选只用了1个多月,就在机器人产品上实现了口罩检测、体温检测等功能,并迅速在全球多个国家和地区落地,承担体温监测、口罩监测、信息播报、环境消毒等高频、高暴露工作。尤其在医疗资源匮乏的欠发达地区,机器人显示出强大的势能。优必选咨询测温机器人Cruzr(克鲁泽)进入卢旺达首都基加利市Gatenga 和Kanyinya两家医疗中心,后续又帮助基加利国际机场在关闭4个月后重新开放。此后,优必选发布的紫外线消毒机器人ADIBOT净巡士还落地美国特拉华州学校,日本新冠定点收治医院、荷兰埃因霍温市24U商业服务中心办公楼等,在全球范围内提供消杀服务。优必选咨询测温机器人 Cruzr 驰援卢旺达防疫之外,2021年东京奥运会在全球观众面前展示了多种服务机器人配合作业的图景,奥运村成为“机器人村”:丰田研发的“递送支持机器人”、 协助搬运行李的“人类支持机器人”在无人街道穿梭。观众席上,仿人机器人为运动员加油助威。赛场上,田径赛事辅助机器人迅速回收、搬运着标枪、链球比赛中的投掷物。“这些其实是由于疫情的推动出来的刚需,以前实际是被前置了,但当下大家发现机器人有更多应用。”谭旻表示。对各细分市场的机器人企业来说,这是大机会。但在机会出现的窗口期,不是所有企业都能够有所作为,厚积薄发,成为这次行业起飞的关键。时间进入2021年疫情常态化时代,对服务机器人作业的要求从简单应用走向规模化、多样化和持续化,这一时期的关键是大型复杂方案设计、落地统筹和调配能力。全球交流互动逐渐开放后,对防疫的要求更加严苛。在出入境管理重点城市深圳,截至今年5月底,深圳口岸出入境重点旅客已达94万人次,深圳已经累计投入工作人员1122.85万人次,相当于每天投入2.95万人次。这显然无法作为常态化解决方案,推动机器人作业释放人力势在必行。尤其是在风险大、强度高、周期长的场所,会对工作人员造成身体和心理双重负担,更需要无人作业广泛普及。优必选隔离酒店科技防疫解决方案目前,优必选隔离酒店科技防疫解决方案已应用于深圳集中隔离观察酒店——禧程酒店。这里共有138间客房。截止目前,酒店共接待过4626名需隔离人员,其中出现11例阳性病例。优必选在整个防疫隔离中起到关键作用。优必选的解决方案覆盖了迎宾、测温、消毒、递送全场景,满足旅客进入酒店到离开所有基础功能需求。这一方案落地意义重大。后疫情时代,在各个大型场所如何释放人力,同时保证防疫安全,优必选实际提供了一个重要而成功的范本。万亿蓝海一个明确的事实是,老龄化、劳动力短缺的历史性转折正在全球范围内发生,机器人替代人工作业将成为大势所趋,此为制造业百年未有之变局。“这不仅仅是黄金十年,实际是黄金十年、二十年、三十年、五十年。”谭旻说。社会性的转折必然催生出当下难以想象的庞大市场,也为新技术突破,新产品形态打开无限广阔的疆域。孙正义曾经预言:“从现在开始的30年内,地球上的智能机器人人口将达到100亿。到时我们将有100亿人类人口和100亿智能机器人人口共同生活。”即便世界最终并不如孙正义想象的那般宏大,但可以肯定的是,服务机器人会越来越多地介入人类生活,一个与人类共融的“它世代”终将来临。事实上,人类生活方式细微变化的累积,迟早会形成拐点,进而调整原有生活轨迹的方向。在这一悄然而漫长的变革进程中,只有革命性的创新科技才能解决这些重大问题,满足社会重大需求。目前,在全球范围,人口变化是最重要和不可忽视的变量。正如19世纪末各国海外扩张普及无线电报技术,20世纪全球化催生互联网蓬勃生长,在人口结构开始失衡的21世纪,AI和机器人必然会成为新的技术爆发点。2021年,根据国家统计局数据,我国60岁及以上人口超2.64亿,占18.70%,而国际上通常把60岁以上的人口占总人口比例达到10%,或65岁以上人口占总人口的比重达到7%作为国家和地区进入老龄化的标准。可以预见的是,未来十年或更长时间,国内对护理、康养、医疗的需求会持续爆发,并长期维持在高需求水平上。而对于劳动力市场来说,需求和供应的缺口可能持续扩大。2021年,我国16-59岁劳动年龄人口为8.8亿人,从总量看,与2010年第六次全国人口普查相比,中国劳动年龄人口减少了4000多万人,在制造业发达的珠三角、长三角,用工荒已经长期存在,早已不再是新闻。从全球看,上面的变化并非中国一国面临的挑战。在日本,老龄化、少子化问题更为严峻。根据日本总务省2019年数据,日本人口连续九年持续递减。其中,15至64岁的劳动年龄人口占比仅59.5%,创1950年有可比数据以来新低,而日本65岁以上人口的总占比已超过28%。而韩国已经正式进入人口负增长时期,到2065年,韩国65岁以上人口数量将超过劳动年龄人口。这意味着,在日韩,养老服务工作人员缺口将急剧扩大,据日本厚生劳动省预计,到2025年,日本养老服务工作人员的缺口将达到34万名。为了应对这种情况,日本政府在2013年就提出了“护理机器人发展五年计划” ,指定24家企业、拨款23.9亿日元补贴开发护理机器人。日本经济产业部当时估计,2015年至2025年间,日本护理机器人市场将扩大20倍。人口老龄化推动养老机构的智能化升级丰田、本田、松下等大企业都投入重金研发护理机器人,并且陆续有商业化产品问世,如松下就有自理机器人Resyone,今年丰田还发布了新开发的“巴士男孩”(Busboy)机器人,可以完成基本的家务。而康养类机器人已经在日本实验性落地,如东京新富地区的养老院就引进了20种机器人来辅助照顾老人。当然,目前能够自主完成日常居家服务的机器人却还仅存在于电影或小说里,更简单更专业的康养类机器人也只是小规模应用。但毋庸置疑的是,人口问题导致的对服务机器人需求的紧急度和优先级都在提升,这样的需求将是全球性的,服务机器人赛道势必会诞生不少千亿,甚至万亿的重量级明星公司。“如果这个问题都能够迎难而上的话,我相信会产生非常多创新,规模大的、产值高的服务机器人公司,五十家都有可能。”谭旻表示。谁能引领黄金十年黄金十年的大门徐徐洞开,群雄开始逐鹿。但那些新玩家会发一个不争的事实:服务机器人的大规模应用还需要时间。许多玩家以及他们背后的资本可能会输给时间。未来的赢家,必须拥有大规模落地能力,这是包含了人才、技术、产品以及营运诸多方面的综合能力,任何短板都将制约公司发展的空间。国内服务机器人公司主要分为两类,一类直接面向C端用户,一类toB 加to C,两种模式目前难分优劣,但可以肯定的是,在未来十年,现象级的公司最终必然是C端和B端并重。直接面向C端的公司,打法通常更轻巧,产品也容易引人注目。比如技术和市场都已经成熟的扫地机器人,有众多品牌仅仅掌握SLAM算法和传感器技术,其余硬件全部交由ODM企业批量代工。而C端产品一旦做出爆款,公司很容易名利双收,市值暴涨。但C端能直接落地的机器人产品种类较少,主要集中于扫地、拖地类产品,它们的技术门槛相对更低,同质化后很容易陷入零和博弈式竞争。而且严格来讲,这类产品更符合“自动执行工作的机器装置”的定义,和大众心目中机器“人”的想象相差甚远。目前来看,反而是B端可能衍生出更丰富的落地场景,在防疫、康养、物流、教育等领域,大规模、商用化的路径更为明晰。为此,消费级服务机器人公司纷纷拓展新路,To C 加 to B成为优先的选择,科沃斯去年就推出了商用机器人旺宝5(BENEBOT5)、秀宝(SHOWBOT)和巡宝(THINGBOT)。但对自带C端基因的公司,尤其近年大量涌现的线上品牌来说,要to B,会面临很大挑战,在习惯于批量的通用类产品,更多依赖流量拉动销量后,需要建立有效的B端思维,即真正理解客户需求,提供个性化软硬件解决方案,以及快速反应的服务。优必选最早也是C端出身的公司,早年优必选最有名的产品,就是Alpha 系列智能教育和娱乐人形机器人,曾经在美国Indiegogo众筹突破百万美金,还登上过春晚舞台伴舞。但周剑很早意识到了,在人工智能和机器人的起步阶段,要想实现商业化应用,需要扎进行业做深度积累。在B端,除了机器人硬件投入,更重要的是,优必选科技已经形成了一整套软件+硬件+服务+内容的解决方案。优必选所作所为其实正是B端思维最核心最简洁的落地——针对各个行业了解并定制软硬件,最终纳入自己的TO B生态。但优必选清楚:To B的生意从来不好做,在卖出产品或服务前,他们需要成为各个行业的专家。比如在优必选的人工智能及机器人教育体系中,机器人只是个载体,他们真正的竞争力,是对AI和教育行业的理解。不同于其它公司用人工智能作为教学工具,优必选科技专注于人工智能及机器人教学内容,用贯通式的整体教育解决方案培养面向AI时代的未来智造者。针对广泛群体、技能应用人才和研发人才这三类人才梯队,优必选打造了从K12到高校的贯通式培养体系,分层部署,用通识教育培养能够适应及理解人工智能时代变化的青少年人才、用职业教育培养能推进产业化落地应用的技能型人才、用专业教育培养引领产业未来的发展与革新的科研人才。优必选人工智能教育培养体系在具体方案上,优必选科技建立了贯通式K12到高职校的教学课程和成长体系,研发了丰富的人工智能软硬件,让老师易教、学生易学。独特的三级运营体系针对区域或学校实际情况,分层分级落地,让学校易管;推出了丰富专业的赛事体系、高含金量认证体系,让效果易显;有保障的、全方位的师资培训,使师资易得。在高职校领域,升级推出涵盖新型专业建设、特色产业学院、基地运营共建等场景的“岗课证赛”全融通的特色解决方案,打造产业落地赋能与人才培养的双涡轮,重点围绕1+X证书深化职教改革,推动产业发展与人才输送闭环,让人才易用。也正是因为对人工智能和教育行业的深刻洞察,优必选人工智能教育方案在全球各地落地在中国已为3000多所学校提供人工智能及机器人教育,在全球赋能逾40个国家的人工智能教育,包括韩国、新加坡、泰国、马来西亚、越南等一带一路国家,是全球最大的软硬件一体化人工智能及机器人教育解决方案提供商。与很多领域的创业不同,人工智能和机器人领域没有参考、学习和模仿的对象,优必选科技选择了自己做开拓者,不断开拓尝试新的B端场景。经过了十几个行业的不断探索后,目前优必选科技聚焦几个主要行业应用场景,比如人工智能教育、智慧物流和医疗康养等领域,不断在这些领域垂直纵深。今年CES,优必选全球首发了智能物流机器人AMR及解决方案,它搭载了智能调度系统、智能仓储管理系统,可以应对不同工厂制造、仓储物流的移动操作任务。从原材料入库到成品出库全流程,AMR都可以自动化搬运。在人力资源紧缺、对无人物流需求日益增长时,AMR能优化物流管理流程,大幅度提升物流效率。这一方案已在长沙某智慧工厂落地,为该工厂提升2-3倍拣选效率,节省了20%人员成本。智能物流机器人 AMR 及解决方案到目前,优必选的B端收入已经超过C端。面对人口老龄化程度的进一步加深,各国都在积极推动养老服务与科技的结合,谭旻表示,优必选科技已经在康养领域探索了几年,主要通过5G、物联网、人工智能、机器人等技术建设软硬一体化的智慧康养平台及康养机器人,能在提高老人的生活质量、减轻机构和护工的工作负荷及压力、优化和提升养老机构的工作效率等方面发挥重要作用。毋庸讳言,对于优必选科技,万亿元级别的养老市场也将是他们未来版图的重点。正如优必选创始人周剑很早就提及:“助老养老正是服务机器人的重点场景。”技术和认识拐点已然清晰,社会正迈入下一个发展阶段。当技术突破临界点后,我们会迎来人机交互的教育、康养、物流场景,那将是一个智能、便利、高效的新时代。

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作者:机器人网
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来源:机器人产业网
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