真知灼见
2023年2月23日
虽然鲜少有题材能像机器人般激发大众的想象力，但几十年来，与机器人相关的话题却常出现在各种荒诞离奇的预言中，又或是在好莱坞电影里被塑造成对人类具有威胁的存在。
然而，随着显著的技术进步、工业成本的下降以及人们对未来工厂的潜在价值有了更深入的了解，机器人技术已日益发展成熟并被广泛应用于多种工业流程中。
人机协作机器人作为精密的制造工具，目前已被广泛应用于工业领域。人工智能的进步意味着我们已经看到了许多数字化的过程都有机器人的参与。随着自动驾驶汽车的出现，我们可以想象在不久的将来，无人驾驶汽车将会成为我们代步的工具。
然而，一个尚待突破的重要领域是人对人形机器人的接纳和应用。人形机器人具有和人类相似的躯干结构与运动能力，并能对人类的工具和外界的环境产生互动式的反应。但迄今为止，人形机器人一直停留在概念与样品阶段，尚未实现应用场景的落地。
地面微型智能机器人（如可以执行简单吸尘的扫地机器人）已逐渐成为家庭的“好帮手”，但若让复杂逼真的人形机器人走进人们的日常生活或私人空间恐怕依旧遥远。一些研究人员也认为，平台的灵活多变性以及任务的复杂程度仍需反复推敲，这也是当下家庭机器人无法在短期内走进现实的主要原因.1
在不久之前，很少有人能联想到汽车可通过壁挂式充电桩进行充电。而如今，电动汽车的兴起不仅是汽车行业的一次重大飞跃,2 其普及也被认为是推动全球能源转型的关键。
电动汽车和自动驾驶汽车等改变游戏规则的技术趋势的迅速崛起，确实为人形机器人工程提供了一个技术和产品方面的测试用例.3 随着亚马逊4 和戴森5 等品牌宣布进军消费型机器人的领域，市场未来学家相信我们已具备了大规模生产人形机器人的能力。6 从目前2022年估值约15亿美元的市场规模来看，[7] 我们或已加速进入了机器人时代，而机器人将会如何改变我们未来的生活，成为了当下值得去探究和关注的问题。
人形机器人与纯电动汽车渗透率的走势高度相似
来源：麦格理研究，2022年9月
高盛集团的研究结果显示，在未来10至15年内，人形机器人的市场规模可达60亿美元。 8 其中，最基础的需求将源于工业。同时高盛集团也预测， 人形机器人可以在2035年前满足全球百分之二的老年人护理需求。9
麦格理资本专门研究工业用机器相关公司的驻日股票分析师Wendy Pan认为以工业用途为目的推动人形机器人的行业应用是非常有意义的，特别是当产品具有一定的复杂性。而Wendy与团队也在最近的一份投资者报告中研究表示，上述的应用场景极有可能只是冰山一角。
报告里预测了以家庭需求为基础的人形机器人产业拥有广阔的市场空间。预计人形机器人等相关产品的市场规模将在2050年前扩大至高达3万亿美元。10 若在短短的28年内实现了如此之高的渗透率，则也同时代表着工业和社会的重大进步。
Wendy表示，这可能也意味着在未来三十年内，人形机器人将会像当下的汽车一样，成为家庭中的重要工具。Wendy也提到：“汽车帮助人们缩短通勤时间。我认为人形机器人的目的也是一样的，那便是减少人们花在家务上的时间，使人们的生活变得更方便，我认为这是一项能为人们的生活带来改变的科技。”
特斯拉创始人兼首席执行官埃隆·马斯克作为科技领域内的专家之一，也对此观点表示了赞同。马斯克在2022年特斯拉人形机器原型机—“擎天柱（Optimus）”的首次亮相揭幕仪式上提到：“若机器人可对人类的生活起到辅助作用，那么这将促成人类文明史上最根本的转变。” 11
Wendy也认为，在电动汽车和自动驾驶领域取得的进展推动了先进传感器、人工智能芯片和电池的可负担性、可用性及复杂性，这也是特斯拉人形机器原型机—“擎天柱”得以迅速成型的原因之一，它还直接影响了每台“擎天柱”约20,000美元的预计售价。若市场积极为人形机器人打开通用场景的大门，那么也意味着技术的进步将成为商业化落地的关键，并为更广泛的商业化铺平道路。
早期人形机器人的总硬件成本估算
来源：麦格理研究，2022年9月
麦格理估算一个早期人形机器人的硬件总成本约为4万美元。其中包括传感器和芯片预计为1万美元，惯性测量单元和扭矩传感器预计为5千美元，伺服电机和电机驱动器预计为1万美元，精密减速器预计为8千美元，电池和电池控制系统预计为2千美元以及包括机身材料在内的所有部件则预计为5千美元。 12
鉴于目前人形机器人行业仍处于早期阶段，市场参与者较少,且应用场景有限。作为为数不多的原型机之一，“擎天柱”成为了麦格理研究所聚焦的四大重点人形机器人之一，其他三个还包括本田的ASIMO，波士顿动力的Atlas和小米的CyberOne。
就人形机器人未来的发展道路而言，Wendy和团队认为，从现在至21世纪30年代中期，工厂内所使用的人形机器人将开始取代人类来执行重复性或危险性高的工作。从21世纪30年代末至50年代，人形机器人或将走进每个家庭，以家庭为基础的应用需求将会成为推动大规模生产的主要目标市场。
那么为什么人形机器人目前还未被广泛应用于家庭生活中呢？简单来说，家庭是一个更为复杂和脆弱的环境。 13从技术的角度来看，工程师的首要任务是打造可灵活应对不同家用场景的人形机器人，包括对地毯、瓷砖、木材和楼梯的适应能力，甚至可以面对更大的挑战，例如对于家庭中的幼童和宠物所需要具备的感知力与社交互动的能力。同样的，如果机器人将承担我们日常家务的一部分，如做饭、打扫卫生以及日常用药协助,那么对于用料的判断及掌力的准确性也将成为人形机器人的必备功能之一。 14
至少在未来的十年，对有意投资人形机器人项目的投资者来说，真正的商业机会主要在供应链领域，特别是围绕硬件、人工智能芯片制造商和传感器制造商。
根据四家不同公司所研发的模型，四种不同的人形机器人诞生了
模型：擎天柱/特斯拉机器人
高度（厘米)：173
重量（公斤)：57
自由度：40
速度（千米/小时）8.0
力量（公斤/手)：延长手臂可承重4.5公斤
电力来源：电池
运行时间：暂无
执行器/驱动器：电子
模型：CyberOne
高度（厘米)：177
重量（公斤)：52
自由度：21
速度（千米/小时）3.6
力量（公斤/手)：暂无（两只手指配置）
电力来源：电池
运行时间：暂无
执行器/驱动器：电子
模型：Atlas
高度（厘米)：150
重量（公斤)：89
自由度：28
速度（千米/小时）9.0
力量（公斤/手)：可选择性配备手指
电力来源：电池
运行时间：暂无
执行器/驱动器：液压
模型：ASIMO
高度（厘米)：130
重量（公斤)：48
自由度：57
速度（千米/小时）9.0
力量（公斤/手)：单手五指的握力为0.5公斤
电力来源：51.8v锂离子电池
运行时间：一小时
执行器/驱动器：电子（伺服电机+谐波减速器+驱动单元）
来源：企业数据，麦格理研究，2022年9月
此外，越来越多的焦点将转向目前尚待连接的环节。Wendy表示：“人形机器人生产的瓶颈在于执行器。它们应是人形机器人制造商或市场投资者重点留意的关键。”
随着时间的推移，产品在技术层面变得更加复杂，关于人形机器人的可行性及耐用性的辩论也即将开始。其中最大的困难便是监管，鉴于人形机器人比自动驾驶汽车更为复杂，从事故的预防到责任的协商和调整等一系列的安全问题仍有待探讨。同样，围绕使用人形机器人的道德问题也需要得到解决，特别是当涉及网络安全风险时，则更需要小心谨慎地去应对。
从更切实际的角度切入，进一步分析人形机器人究竟能发挥多大的用处，以及对于不同场景的应用是否真的拥有高性价比。同时，鉴于该产品的主要应用场景围绕复杂的家庭环境，针对早期试用阶段的产品表现，市场的不同反响仍有待观察。
最后便是对盈利能力进行评估。虽然最终成功的原型机极有可能带来可观的利润，但在大规模生产前的潜在损失风险或成为市场踌躇不前的主要原因。 15
最令人鼓舞的或许是，通过近期媒体对机器人观察者的调查显示，关于机器人对就业方面或产生负面影响的广泛预测似乎正在减弱。《经济学人》写到，“经济学家正在重新审视他们对机器人和就业方面的看法”。虽然有了先前的预测，但随着全球投资的激增，似乎只有微乎其微的证据显示自动化导致失业。相反，一些发达国家仍面临着劳动力短缺的问题，整个经济合作与发展组织国家未填补的岗位空缺已高达3000万个。“现阶段看起来已经明朗的一点是，有关自动化的普遍悲观论调已逐渐消失。” 16
最新的研究对自动化与就业增长的并存观点表示支持。哈佛大学的研究人员对机器人提出了一种“新的看法”，预测道 “自动化的直接影响可能是在公司层面增加就业，而不是减少就业。” 17
Wendy也提到，虽然在过去的两个世纪里，许多工作岗位已经被机器取代，但新的工作岗位和机会已开始涌现。“我不认为人形机器人在取代人工劳动力方面具有负面影响，而且在如今真正缺乏劳动力的一些领域，比如说医疗保健和老年护理行业，我认为人形机器人反而会为这些行业提供更多的劳动力。”
Wendy认为，随着时间的推移，人类和机器人将会和谐共存，人们对人形机器人的恐惧和焦虑将逐渐消散。“这终是一项帮助人们实现更多目标的技术。”
本文根据Wendy Pan和Damian Thong的麦格理资本研究相关内容改写。订阅者可以在 Macquarie Insights 门户网站上访问相关研究报告。
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