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文 | 钛资本研究院
在眼下大火的机器人概念中，人形机器人无疑是关注度更高、布局企业更多的热门赛道。除了机器人赛道内的玩家“乐此不疲”地追逐在这个风口，还有越来越多的“跨界选手”想要加入。不可否认的是，随着AI大模型和机器人的深度融合，更智能、更聪明的机器人势必将成为下一个创新风口。
未来机器人智能化可能带来哪些技术发展和社会变革？有哪些投资方向？近期，钛资本邀请到精锋微控创始人顾强进行分享，主题是“机器人智能化变革的思考”。他长期致力于新一代片上系统和软件技术在机器人驱动、感知、控制方向的研发和产业化工作，旗下“古月居”是中文地区知名的机器人开发者社区平台，拥有超过100万用户提供软硬件控制平台、个性化应用和一站式服务。获华中科技大学工学博士学位，高级工程师，曾参与国家科技重大专项，曾供职Synopsys获SG工程奖，多次获得全国机器人相关竞赛奖项。本次分享主持人是钛资本黄文婷，以下为分享实录：
机器人核心零部件及系统解决方案
我司主要专注于机器人的核心零部件和系统解决方案，团队致力于搭建开放式机器人生态系统，包括硬件、软件应用以及技术社区。能够提供平台个性化应用解决方案，以应对智能化时代的全新挑战。简言之，我们的主要工作是机器人电气化系统和软件创新，以帮助机器人整机公司实现快速的产品落地和快速接入应用生态。我们在中国地区拥有一定影响力的知名机器人开发者社区，大部分成员都专注于智能机器人开发，很多同行都会使用到我们提供的相关服务或产品。在国际影响力方面，目前月活跃用户已超过25万人，在智能机器人领域，也有非常精准的用户，拥有11万篇博客和1000小时的视频资源。
从用户数据上来看，我们拥有大量的专业开发者和用户群体，包括25岁以下的高素质年轻开发者、35岁以上的人工智能技术和产品经理等。我们的人员分布也符合整个中国机器人产业的分布，尤其是智能机器人产业，其中广东是排名第一的地区。
其次，行业工程师的用户来源与机器人产业的地域分布高度重合。用户对新事物的学习意愿也很高，我们的社区是一个相对严肃的知识型社区，大部分社区成员对智能系统和智能软硬件具有极强的消费和传播能力。
智能机器人，下一代智能终端
智能机器人是什么？以及如何定义智能机器人？我们将其分为三类，首先是传统工业机器人，这个领域大多数是外国公司。他们为整个行业注入了大量高质量的技术资产，在推动整个行业发展方面起到了非常积极的作用。传统工业机器人的历史非常悠久，已经有几十年的时间。起初在汽车行业应用广泛，然后逐渐拓展到各行各业。
其次是协作机器人，它的重点是实现人机协作。协作机器人出现时，主要以机械臂或能够与人类互动的移动底盘为主，协作集成是其特点。与传统工业机器人的位置控制不同，这类机器人具备力控制能力，它解决的问题是人与机器的共存共融。
再次是智能机器人，随着智能机器人的发展，很多跨行业的技术涌入机器人领域，如传感检测、运动规划等。旨在解决传统机器人难以完成的任务，如环境感知和复杂装配等。
举几个例子，比如特斯拉，已经进军到智能机器人领域，比如Optimus人形机器人。再如谷歌和英伟达，谷歌投资了大量机器人公司，自身也开展了机器人研究，包括大模型的机器人应用。英伟达则提供了智能芯片等产品，是机器人计算领域的代表性公司。
1、机器人与智能机器人
关于机器人和智能机器人的分类，首先机器人是指具有两个或两个以上轴编程的机械装置，具有一定程度的自主性，能够在其所处的环境中运动，并执行有用任务。可以根据应用领域将其分为工业自动化和非工业自动化，分别用于生产和非生产场合。这种分类又可以加上智能和非智能的区分，智能工业机器人具有高度自主性，可以通过人工智能和先进的机器人技术在工业环境中使用。智能服务机器人也具有高度自主性，可以在复杂的服务环境中执行有用任务。
2、智能机器人的核心能力
智能机器人的核心能力可以通过多个方面进行界定，例如通信、端云一体、多机协作等，至少要满足其中的一个。另外，人、机器人和环境之间需要进行交互，近期比较火的具身智能需要实现人、机器和环境的实时互动。还有运动规划和电机控制，由于现在智能机器人在某些场景下需要新的运动规划和电机控制零部件，因此这个领域也成为了一个热门的投资方向。
比如GPT在机器人领域的应用，尽管这方面工作还很新颖没有产品化，但它引起了广泛的关注，需要解决的基本问题是如何分解和综合任务信息。这项工作涉及到视觉、语音信息的识别、分析和理解。当然人类感知本身非常复杂，视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉，目前尚未有成熟的五种感知的整体解决方案。
3、类人机器人
类人机器人是目前非常热门的机器人类型。人形机器人发展到现在已经展示出一些类人的功能，特斯拉的人形机器人定义了现代类人机器人的形态，展现了一个非常大的愿景，即人形机器人可以完成类人的任务。高盛做了一个分析，将类人机器人与智能汽车、智能手机进行类比。他们探讨了类人机器人的发展方向，并预测到2035年，整个类人机器人市场可能达到1520亿美元，相当于再造一个电动汽车市场。
此外，类人机器人要解决的核心问题是效率和普适性。类人机器人在工作时，效率可能不是最高的。然而，类人机器人要解决的是终极的普适性问题，是能否替代人直接执行一些工作。因此，类人机器人是一个全新的产品品类，需要对整机和零部件进行全面创新，才能助推类人机器人成为高效的生产工具并进行应用。同时，类人机器人的应用还存在不少尚未深入探讨的问题。例如，机器人与人共同存在时，如何解决安全和伦理方面的问题。
有关智能机器人的开放性思考
我提出了几个问题。第一，智能机器人是否一定要具备人形？我认为不一定，因为当我们需要乘飞机时，不会将其直接设计成鸟的样子，而是设计成喷气式飞机。真正的效率体现在喷气式飞机时代。智能机器人不是人，但它需要具备人类智能的能力。
第二，扫地机器人还是机器人扫地？我们需要的是专用设备还是通用产品，它只能用于扫地还是可以使用扫地工具开展任务。在短时间内，显然扫地机器人的效率、成本和能力等方面都优于人类扫地，能更快地实现落地。从长远来看，智能机器人在软硬件能力上实现了扫地等多种任务时，机器人扫地才可能实现。未来智能机器人的应用场景在哪里？这是一个非常尖锐的问题。但无论如何发展，智能机器人的应用场景肯定不仅限于工业。
智能机器人的趋势
目前来看，智能机器人可能会优先应用于工业，但绝不仅限于工业。我们看到智能机器人的趋势是能够在多个场景广泛应用。过去的应用领域主要集中在工业，有一定的服务业也会应用，但与工业相比，覆盖率较低。机器人的安装和使用比较复杂，包括功能硬件和功能软件。在工业机器人领域，我们需要工程师安装、调试、维护，从装上产线开始，直到整个机器人报废。
未来的机器人将涉及生活生产的各个方面，包括家庭、商业和工业。但目前我认为还有很多挑战，需要如何克服这些挑战呢？第一是持续降低硬件成本。现在机械臂的价格对家庭用途来说无法承受，但将来很有可能降低到家用级别。第二是操作系统和软件接口的标准化。只有标准化，才有可能让大量开发者接入并使用机器人，这也是我们一直努力的方向。第三是数据编程向物理编程的转变，这是一个非常复杂且具有重要意义的转变。机器人具有多维的、空间性的特征。编程也需要考虑机械运动，需要与环境进行互动。
另外，外部设备也是一个重要考虑因素。现在的机器人还无法适配各种外设，这也非常复杂的问题。未来，机器人可能会装备专门的工具，这些工具只需装上就能够使用。然后，系统将实现自动化到智能化，比如GPT这样的智能能力。由于机器人受限于数据问题，实现这样的智能化还需很长的发展路程。
最后是应用软件和服务价值的提升。机器人需要拥有自己的应用商店，整个机器人将如同科幻电影中所展现的，比如，我们需要机器人陪同打乒乓球，可以会从云端下载乒乓球技能应用到机器人。这些应用软件需要一个分发渠道，我们在探索是否有机会创造这样的应用分发渠道。
1、开放式软件将定义智能机器人
类比电脑、手机，未来智能机器人软件将包含大量的开放式软件，我们预测它将重新定义智能机器人。回顾电脑，有x86架构芯片，有Windows、Linux以及Red Hat等。手机，有ARM架构芯片，有iOS、安卓。软件公司提供了操作系统，而这些操作系统相当部分又基于开放式软件，如BSD和Linux。
如果机器人要发展成智能机器人，它一定需要软件定义。很难想象，未来智能机器人从生产到报废只有一类应用。因此，它需要建立一个生态系统，这是实现智能机器人软件发展的关键要素之一。
2、从“硬件定义”到“软件定义”
从硬件定义到软件定义，手机行业也经历了一个功能机到智能机的转变，中间多了一层SDK。从最初只能打电话的传统手机操作系统，到智能化的操作系统，最终实现了平台化。以前制作一个手机应用，尤其在功能机时代，需要适配很多种机型，很多不同大小的手机屏幕，使用不同的语言进行编写。现在，应用适配的工作量大幅度降低，生产力工具让开发效率大幅度提升。智能机器人目前还处在功能机阶段，未来智能机器人也会有SDK，一定会有软件平台出现。
智能机器人全栈
中国企业在这方面做了很多有意义的工作，但智能机器人全栈还有很长的路要走。首先，硬件涵盖传感器、组件和本体，其中包括不同类型的传感器、网络和存储组件。本体中还有电机、电池、设备接口。此外，非板载软件和数据，比如集成开发工具、可视化工具、仿真工具和下载工具，以及数据处理、记录、回放、标注和分析工具。这些都与基础技能和数据驱动的软件有关。
再谈一下方法论，主要涉及安全、设计与测试，在汽车和机械电子中已经形成相对成熟的方法，但在智能机器人领域方法论还处于设计阶段，没有形成相应的标准。板载软件，即边缘端的软件，包括感知、理解、定位、决策、运动控制、内核、环境中间件、诊断、任务管理、驱动等。最上层是应用，包括系统集成、发布、索引、更新等。参考电脑、手机和汽车行业，这不是一家公司能够完成的，需要整个产业链共同努力。
构建智能机器人系统的可持续成长飞轮
如果我们相信智能机器人是下一代的智能终端，智能机器人的未来也将沿着电脑、手机和汽车的发展路径前进，将智能添加到机器人前面，然后成为智能机器人，它也将会有自己的发展路径。智能机器人的杀手级应用何时才会出现？我认为不会太远。最初可能是清洁领域的应用占据主要部分，未来会涌现出其他领域的应用。
对于整个行业来说，关键是根据需求提供软硬件系统的应用增加，提升用户体验，降低成本，并增加机器人的部署数量，形成一个闭环。这将使机器人的装机量持续增长，应用数量不断增加，机器人的硬件成本也会持续降低。在未来，将有更多场景可以应用机器人。这需要整个生态系统的建设。我们也正在致力于开发社区、软件服务的闭环，希望能与产业链的合作伙伴共同为终端用户提供更优质的体验。
问答
Q:飞机一定要模仿鸟的形状吗？在这方面，我觉得人形机器人可能有特定的应用场景。
A:这种机器人从效率角度来看比较低，技术难度也非常大。特别是考虑到当前零部件的能力。有许多困难需要克服，包括人类有脚和足弓。这些使得人可以行走和奔跑。然而，目前的人形机器人在这方面还没有完全突破，因此它进入应用场景时会面临更大的挑战。
与扫地机器人等专用设备不同，人形机器人的优点在于能够直接替代人进行某些操作。比如人形机器人可以使用刀具、钳子等人类能使用的工具。随着时间的推移，人型机器人的应用范围将更加广泛、普适性更强。现在世界的基础设施和服务绝大多数是以人作为服务对象进行设计的。人形机器人可以使用这些基础设施和服务，解决更多普适性的问题。
Q2:人形机器人涉及硬件和软件，特别是智能化方面，可能软件这方面更为重要。但事实上，在投资方面，我们可能更关注一些硬件方面的东西，比如传感器，还有一些上游的零部件。在软件方面，有哪些应该关注或者未来应该突破的点吗？
A:我觉得软件可以分成很多种类型，如基础软件、板载软件、数据软件。这些会随着整个产业链的不断进步而逐渐产生价值。比如说，在基础软件方面，现在一家做客户交付的ToB机器人公司，可能需要10-20个人才能完成一个相对较大的项目。以手机为例，大约需要3-4个人就能完成一个应用的交付。手机基础软件成熟的平台能够支持高效的应用开发。未来机器人基础软件的平台也能够来带更好的生产力。在板载软件方面，大量的板载软件会以硬件的形式呈现给用户。我们在向客户交付时也是通过软硬件一体化的形式。考虑技术和商业模式方面的因素，目前在机器人行业还较少以纯软件形式交付。未来随着智能机器人产业链日趋成熟，软件开发者会在机器人应用领域大量涌现，也会建立更有效的软件商业模式。
在数据软件方面，未来这种软件会呈现为一种基于云的服务，比如订阅服务。这种服务可以帮助开发者快速部署应用或者机器人制造商迅速制造出机器人。最后，我们可以类比电脑、智能手机和智能汽车。这些领域都有很多面向企业客户的科技公司，利润也都非常可观。他们在软件方面形成了很高的壁垒。我认为智能机器人零部件和软件的发展，将参考电脑、手机和汽车的智能化发展。但是因为外部环境不同，智能机器人会走出一条自己的路。。
Q3:操作系统和软件接口标准化对于机器人行业，特别是机器人智能化方面，您认为它有怎样的作用？目前在这方面，您觉得存在哪些困难？
A:从下面几个角度谈谈我的理解。第一，电脑和手机行业的操作系统发展了很多年，具有丰富的基础技术。但是对于机器人来说，它是可编程的物理实体，以前的编程方式主要是0101的数字编程，而机器人软件的编程还是太复杂，普及速度太慢。这需要整个行业共同努力，由一个标准化的组织来制定相关的标准。目前全球还没有形成有效的标准，这是一个非常好的机会。
第二，机器人开发者相对较少。目前大多数开发者来自IT行业和手机行业。汽车行业有比较完备的软件标准。这些标准由汽车行业公司和联合体主导制定和开发，形成了比较完善的技术推广和人才培养体系。
第三，标准化核心，涉及到上层连接的中间件、固件，和下层的硬件之间互联使用。这些部分需要供应链上的厂家，比如控制器和传感器的厂家，达成共识，然后在同一接口下进行工作。一旦接口做好，对于机器人制造来说，组装机器人就像在家里组装电脑一样方便，即插即用。
Q4:未来智能机器人行业发展的基点或拐点可能在何时出现？即出货量出现大幅跃升的情况，怎样的明显改善会使得奇点到来？
A:我认为一方面是硬件方面的发展。首先是成本问题。硬件成本需要降到一个位置，才会有相应的应用出现。现在整个行业主要还处于早期阶段，要大幅跃升出货量，极大概率是在非工业领域的应用突破。另外一个方面是应用场景的扩展。比如说，每个人、家庭、公司都购买一种机器人，这种机器人的单价将能保持在一个较低的范围。这两个方面的发展是相辅相成的。
