作者| 金旺

欄目| 機(jī)器人新紀(jì)元

我們到上海拜訪(fǎng)開(kāi)普勒是今年4月的一個(gè)陰雨天。

走進(jìn)開(kāi)普勒位于浦東新區(qū)的辦公室，在不算長(zhǎng)的走廊里，一側(cè)掛滿(mǎn)了開(kāi)普勒人形機(jī)器人的畫(huà)像，穿過(guò)走廊，是一個(gè)空曠的空間，停放著一臺(tái)先行者K1，開(kāi)普勒CEO胡德波就是在這里為我們做的人形機(jī)器人演示。

就在我們到訪(fǎng)開(kāi)普勒的這一天，還發(fā)生了另一件對(duì)整個(gè)機(jī)器人行業(yè)影響深遠(yuǎn)的事兒——波士頓動(dòng)力在這天上午宣布了液壓版Atlas正式退役，晚上就發(fā)布了電驅(qū)版的Atlas。

我們是這天下午到訪(fǎng)的開(kāi)普勒，聊起波士頓動(dòng)力退役的Atlas時(shí)，胡德波并沒(méi)有感到驚訝，他告訴科技行者：

“在前不久GTC 2024上，我碰到波士頓動(dòng)力創(chuàng)始人Marc時(shí)問(wèn)過(guò)他一個(gè)問(wèn)題——波士頓動(dòng)力Atlas做得這么好，為什么沒(méi)有讓它進(jìn)廠(chǎng)干活兒；Marc說(shuō)，他從來(lái)沒(méi)想過(guò)這事兒。”

波士頓動(dòng)力做Atlas的初衷是進(jìn)行技術(shù)研究，思考的問(wèn)題一直都是如何將機(jī)器人的性能做到極致，為此甚至不計(jì)成本，這樣的研發(fā)思路，注定了它很難進(jìn)行商業(yè)化。

與之不同的是，開(kāi)普勒的人形機(jī)器人自發(fā)布之初，就將成本作為最重要的衡量指標(biāo)之一，胡德波說(shuō)，“我們要將開(kāi)普勒機(jī)器人做到3萬(wàn)美元以?xún)?nèi)，然后賣(mài)到全世界，做擎天柱的平替。”

01 “船小好掉頭”

開(kāi)普勒進(jìn)入大眾視野，是在今年拉斯維加斯的CES 2024上，當(dāng)時(shí)一則微軟CEO薩提亞·納德拉參觀(guān)中國(guó)人形機(jī)器人的視頻在網(wǎng)上一經(jīng)傳播，引起了不小的關(guān)注。

于是，大家開(kāi)始好奇：這會(huì)是一個(gè)怎樣的機(jī)器人團(tuán)隊(duì)？

實(shí)際上， 彼時(shí)的開(kāi)普勒（全稱(chēng)：上海開(kāi)普勒探索機(jī)器人有限公司）剛剛成立不到6個(gè)月，被帶到CES 2024上的人形機(jī)器人產(chǎn)品兩個(gè)月前才在國(guó)內(nèi)正式發(fā)布。

在中國(guó)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最瘋狂的這一年里，開(kāi)普勒只是眾多初創(chuàng)團(tuán)隊(duì)中的一員，沒(méi)有傳奇人物帶隊(duì)、沒(méi)有明星資本加持，自然也沒(méi)掀起什么風(fēng)浪。

胡德波告訴科技行者，“公司成立之時(shí)，其實(shí)是開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)成立的第三年，CES 2024上展出的先行者D1也已經(jīng)是我們進(jìn)化到第四代的人形機(jī)器人。”

和很多中國(guó)創(chuàng)業(yè)故事不同，開(kāi)普勒走的是美國(guó)硅谷車(chē)庫(kù)創(chuàng)業(yè)模式，創(chuàng)始團(tuán)隊(duì)中的幾位工程師在2021年憑著對(duì)人形機(jī)器人的一腔熱情，在工作之余聚在一起開(kāi)始做人形機(jī)器人。

人形機(jī)器人這個(gè)看上去很酷的產(chǎn)品是智能硬件的終極形態(tài)，也是很多硬件工程師的夢(mèng)想。

和大多數(shù)人形機(jī)器人項(xiàng)目研發(fā)路徑類(lèi)似的是，開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)最初幾人也是從下肢開(kāi)始做起。

2021年，他們基于舵機(jī)和行星減速器，快速搭建了第一代腿足式人形機(jī)器人，之后又基于絲杠直線(xiàn)電機(jī)和行星減速器研發(fā)了第二代腿足式人形機(jī)器人。

“絲杠方案的優(yōu)勢(shì)是功耗低、負(fù)載能力強(qiáng)，但卻不如旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行器響應(yīng)速度快、易調(diào)校，如果想要快速讓人形機(jī)器人展現(xiàn)出一定效果，讓它直立行走起來(lái)，旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行器就是一個(gè)更好的方案，”回憶起最初研發(fā)人形機(jī)器人時(shí)團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的考慮，胡德波如是說(shuō)。

由于想要快點(diǎn)看到自己研發(fā)的人形機(jī)器人動(dòng)起來(lái)的樣子，在做第三代、也是正式研發(fā)擁有上半身的完整人形機(jī)器人時(shí)，開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)最終還是選擇了旋轉(zhuǎn)式執(zhí)行器這條路徑——先后用內(nèi)外轉(zhuǎn)子電機(jī)輔以蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)、諧波減速器，搭建起了第一個(gè)完整的人形機(jī)器人。

2022年底，開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)如愿讓自己的人形機(jī)器人走了起來(lái)，據(jù)胡德波透露，開(kāi)普勒內(nèi)部研發(fā)的3.5版本的人形機(jī)器人當(dāng)時(shí)已經(jīng)可以行走、練瑜伽，甚至用手操作家用電器，“作為一個(gè)創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)，當(dāng)時(shí)如果能拿出這樣一款人形機(jī)器人Demo，融資已經(jīng)不是問(wèn)題了。”

然而，在這一年特斯拉的AI Day上，馬斯克使用行星滾柱絲杠方案的人形機(jī)器人Optimus（擎天柱）的亮相讓他們意識(shí)到，“真正要能干活兒，還是要回到絲杠結(jié)構(gòu)上。”

“當(dāng)時(shí)我們基于旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器研發(fā)出的人形機(jī)器人連續(xù)工作兩三個(gè)小時(shí)就需要充電，功耗太高，負(fù)載能力也不夠強(qiáng)，特斯拉Optimus正式發(fā)布后，我們就想將我們的架構(gòu)做一次徹底的改造，而且我們之前在研發(fā)第二代原型機(jī)時(shí)就已經(jīng)研發(fā)過(guò)絲杠方案，有一定的技術(shù)積累。”

回想起當(dāng)時(shí)特斯拉Optimus發(fā)布時(shí)對(duì)團(tuán)隊(duì)的影響，胡德波如是說(shuō)。

他告訴科技行者，團(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)對(duì)特斯拉Optimus做了仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)使用行星滾柱絲杠方案確實(shí)很好，再加上對(duì)馬斯克對(duì)技術(shù)趨勢(shì)判斷的信任，最終決定研發(fā)自己的人形機(jī)器人滾柱絲杠方案。

“馬斯克對(duì)技術(shù)趨勢(shì)的判斷，以及他本人的影響力對(duì)人形機(jī)器人這波熱潮起到了很大的推動(dòng)作用，實(shí)際上，人形機(jī)器人賽道也確實(shí)因?yàn)轳R斯克和Optimus進(jìn)場(chǎng)才火起來(lái)的。”

02 “做擎天柱的平替”

自2022年正式發(fā)布Optimus后，馬斯克就成了人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的代言人，全球人形機(jī)器人團(tuán)隊(duì)都在盯著馬斯克和他的Optimus。

馬斯克對(duì)人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的預(yù)判相當(dāng)激進(jìn)，他認(rèn)為，未來(lái)人形機(jī)器人數(shù)量將會(huì)超過(guò)人類(lèi)，甚至達(dá)到100億臺(tái)。

如果只是觀(guān)念激進(jìn)，或許也難掀起什么浪，然而，馬斯克是一個(gè)超強(qiáng)的行動(dòng)派，在過(guò)去兩年里，他的人形機(jī)器人Optimus越來(lái)越靈巧，在最新的演示視頻中，已經(jīng)進(jìn)入工廠(chǎng)做起了分揀工作。

作為全球最接地氣的人形機(jī)器人，Optimus采用的方案也自然備受關(guān)注，開(kāi)普勒正是借鑒了Optimus的行星滾柱絲杠方案。

雖然大家都知道Optimus采用的是滾柱絲杠方案，但要想自研一套同樣的方案用到自己的人形機(jī)器人上，遠(yuǎn)沒(méi)有想象的那樣簡(jiǎn)單。

胡德波告訴科技行者，“國(guó)內(nèi)此前供應(yīng)鏈沒(méi)有行星滾柱絲杠執(zhí)行器的制造基礎(chǔ)，如何研發(fā)一套用在人形機(jī)器人上的滾柱絲杠執(zhí)行器方案是當(dāng)時(shí)擺在團(tuán)隊(duì)面前的難題。”

實(shí)際上，就在距離上海300多公里外南京的某個(gè)研究所，很早就開(kāi)始研究滾柱絲杠方案，在滾柱絲杠工件的機(jī)械加工方面，國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈有著一定的技術(shù)和工藝積累。

不過(guò)，此前這些工件普遍應(yīng)用于工業(yè)機(jī)床制造場(chǎng)景中，要造出一套用于人形機(jī)器人上的滾柱絲杠方案，就存在兩個(gè)難題：

第一個(gè)難題是規(guī)格問(wèn)題，此前用于工業(yè)場(chǎng)景的滾柱絲杠工件并不適用于人形機(jī)器人執(zhí)行器制造，如何造出人形機(jī)器人需要的滾柱絲杠就成了開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)當(dāng)時(shí)面臨的首要難題；

第二個(gè)問(wèn)題是結(jié)構(gòu)問(wèn)題，最終用到人形機(jī)器人上的執(zhí)行器包括行星滾柱絲杠、電機(jī)、電控、編碼器、傳感器、通訊模塊等在內(nèi)的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，如何將這些集成到一起，做出一個(gè)穩(wěn)定可靠的解決方案，這也是此前國(guó)內(nèi)供應(yīng)鏈沒(méi)有做過(guò)的嘗試。

全球?qū)θ诵螜C(jī)器人的研究至今有半個(gè)世紀(jì)之久，由于有大量公開(kāi)資料可供參考，開(kāi)普勒前三代人形機(jī)器人的研發(fā)并沒(méi)有遇到太多困難，前三代人形機(jī)器人研發(fā)僅僅用了兩年的時(shí)間，2022年年底，開(kāi)普勒3.5版本的人形機(jī)器人就已經(jīng)研發(fā)完成。

到了考慮量產(chǎn)、開(kāi)始研究行星滾柱絲杠方案、做4.0版本時(shí)，真正的挑戰(zhàn)才正式開(kāi)始。

胡德波告訴科技行者，“滾柱絲杠這一機(jī)械結(jié)構(gòu)是幾十年前就開(kāi)始應(yīng)用的一項(xiàng)傳統(tǒng)技術(shù)，歐洲在這方面的加工工藝一直非常領(lǐng)先，這也是為什么馬斯克會(huì)去歐洲找代工廠(chǎng)的主要原因。”

胡德波說(shuō)，和馬斯克造火箭的經(jīng)歷類(lèi)似，開(kāi)普勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)研究行星滾柱絲杠方案同樣是從研究相關(guān)文獻(xiàn)和技術(shù)資料開(kāi)始。

“此前國(guó)內(nèi)更關(guān)注的是滾柱絲杠的機(jī)械設(shè)計(jì)，沒(méi)有完整的執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案，我們參考國(guó)外資料，從0到1設(shè)計(jì)了整個(gè)執(zhí)行器和加工工藝，之后是打樣、組裝、測(cè)試、改進(jìn)，在應(yīng)用到人形機(jī)器人身上之前，我們這一方案來(lái)來(lái)回回改了很多版。”

2023年11月17日，開(kāi)普勒先行者系列人形機(jī)器人正式對(duì)外發(fā)布，其搭載的行星滾柱絲杠執(zhí)行器和旋轉(zhuǎn)型執(zhí)行器分別用于控制機(jī)器人的肌肉群和關(guān)節(jié)，前者峰值推力達(dá)到了8000N，后者峰值扭矩達(dá)到了200N.m。

在外界看來(lái)，開(kāi)普勒只是這一年眾多快速拉起團(tuán)隊(duì)、立項(xiàng)出產(chǎn)品的創(chuàng)業(yè)公司中的一員，實(shí)際上，這時(shí)面世的開(kāi)普勒人形機(jī)器人已經(jīng)經(jīng)歷了三年研發(fā)、四次迭代，是一款被寄予量產(chǎn)希望的人形機(jī)器人產(chǎn)品。

更重要的是，這款將在今年年底量產(chǎn)的人形機(jī)器人，對(duì)外售價(jià)預(yù)計(jì)在3萬(wàn)美元左右。

一個(gè)對(duì)比數(shù)據(jù)是，特斯拉預(yù)計(jì)2025年年底前開(kāi)售的Optimus，售價(jià)預(yù)計(jì)在2萬(wàn)美元左右。

胡德波說(shuō)，“很多人對(duì)特斯拉的人形機(jī)器人感興趣，但特斯拉的人形機(jī)器人不對(duì)外開(kāi)放，我們機(jī)器人和其上搭載的開(kāi)普勒星云軟件平臺(tái)秉持對(duì)外開(kāi)放戰(zhàn)略，玩不到特斯拉擎天柱的人可以玩我們的人形機(jī)器人。”

不過(guò)，胡德波也坦言，“現(xiàn)在的人形機(jī)器人離人類(lèi)期望，仍有一定的距離。”

03 造船業(yè)亟需人形機(jī)器人

2011年3月11日，日本發(fā)生了有史以來(lái)最強(qiáng)地震，在這場(chǎng)9級(jí)地震中，福島第一核電站發(fā)生泄漏，這場(chǎng)震驚全球的核泄漏事故發(fā)生后，一些人形機(jī)器人陸續(xù)被派往福島執(zhí)行救災(zāi)任務(wù)。

然而，在這場(chǎng)災(zāi)難中，人形機(jī)器人并沒(méi)能如眾人期望那樣起到作用。

這讓人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)遭遇到一次廣泛的質(zhì)疑。

胡德波告訴科技行者，“實(shí)際上，即便是現(xiàn)在再遇到這樣的情況，也沒(méi)有哪一款人形機(jī)器人能真正派上用場(chǎng)，依然需要靠無(wú)人機(jī)或小車(chē)+機(jī)械臂這樣的專(zhuān)用機(jī)器人來(lái)解決問(wèn)題。”

“人形機(jī)器人的干活能力還處于逐漸落地階段，今年會(huì)有一些機(jī)器人團(tuán)隊(duì)能夠進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室測(cè)試階段，開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室搭建的測(cè)試場(chǎng)景中進(jìn)行早期測(cè)試（還不是真正的POC）。”

在這個(gè)階段中，人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)缺的不是場(chǎng)景，而是能力，是替代人類(lèi)干活的能力。

據(jù)胡德波透露，“現(xiàn)在開(kāi)普勒陸續(xù)接到了來(lái)自各行各業(yè)的各種需求，很多企業(yè)恨不得立刻就能將我們的人形機(jī)器人部署到他們的崗位上去用。”

這其中，令胡德波印象深刻的一個(gè)應(yīng)用需求來(lái)自船舶制造業(yè)。

船舶制造業(yè)是一個(gè)歷史久遠(yuǎn)的傳統(tǒng)行業(yè)，也是一個(gè)工作環(huán)境相當(dāng)惡劣的行業(yè)，在大型船舶制造過(guò)程中，需要工人對(duì)船體進(jìn)行焊接、打磨，在這個(gè)環(huán)境中，工人需要穿上特制的工作服、戴上面具，工作兩個(gè)小時(shí)就渾身是汗、需要換人輪班，如果換用自動(dòng)化設(shè)備，動(dòng)輒數(shù)千萬(wàn)的設(shè)備定制投入又遠(yuǎn)沒(méi)有人工劃算。

在這一場(chǎng)景中，2-3萬(wàn)美元的人形機(jī)器人就變得很劃算。

實(shí)際上，開(kāi)普勒的人形機(jī)器人將在今年與全球客戶(hù)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試，胡德波告訴科技行者，“我們會(huì)在今年8月與一家日本物流企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試，屆時(shí)，我們的人形機(jī)器人會(huì)在他們參照實(shí)際物流場(chǎng)景搭建的幾百平方米的實(shí)地模擬場(chǎng)景中進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。”

開(kāi)普勒的人形機(jī)器人如果能夠順利通過(guò)這個(gè)模擬環(huán)境測(cè)試，雙方將會(huì)進(jìn)一步規(guī)劃在真實(shí)倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境中的測(cè)試、部署的計(jì)劃，進(jìn)入到真正的POC階段。屆時(shí)，將會(huì)有百臺(tái)人形機(jī)器人進(jìn)行集中部署，會(huì)測(cè)試出一臺(tái)人形機(jī)器人究竟能替代幾個(gè)人，算出人形機(jī)器人在這一場(chǎng)景中真正的ROI是多少。

不過(guò)，胡德波也坦言，“真正的POC階段，至少要到明年才能做。”

在此之前，胡德波為自己的人形機(jī)器人規(guī)劃好了四大應(yīng)用場(chǎng)景，分別是智能制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、特種行業(yè)和科研教育。

開(kāi)普勒的目標(biāo)是先在全球與一些頂級(jí)大客戶(hù)進(jìn)行合作，在典型應(yīng)用場(chǎng)景中，針對(duì)客戶(hù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景需求做端到端的方案落地，之后再在全球與自動(dòng)化方案集成商合作，通過(guò)這些集成商將人形機(jī)器人做到自動(dòng)化解決方案中，實(shí)現(xiàn)全球規(guī)?；渴?。

這是胡德波為開(kāi)普勒規(guī)劃的發(fā)展路線(xiàn)，他告訴我們，“歐美和中國(guó)的自動(dòng)化方案集成商模式都已經(jīng)很成熟，工廠(chǎng)通常不會(huì)直接買(mǎi)一臺(tái)機(jī)械臂，而是通過(guò)自動(dòng)化方案集成商買(mǎi)一整套自動(dòng)化解決方案，在工廠(chǎng)中進(jìn)行完整的產(chǎn)線(xiàn)部署。”

當(dāng)然，這是開(kāi)普勒的一條長(zhǎng)期發(fā)展路線(xiàn)，據(jù)胡德波估算，如果一切順利的話(huà)，開(kāi)普勒預(yù)計(jì)會(huì)在2025年開(kāi)始嘗試與一些技術(shù)能力較強(qiáng)的自動(dòng)化方案集成商合作。

04 讓人形機(jī)器人先“跑起來(lái)”

2023年，就在生成式AI技術(shù)發(fā)展如火如荼時(shí)，斯坦福在一篇論文中構(gòu)建了一個(gè)名為Smallville的虛擬小鎮(zhèn)，在這個(gè)小鎮(zhèn)上，生活著25個(gè)AI智能體，這些AI智能體可以有自己的工作、生活、社交，是基于虛擬世界的一個(gè)完全自治的烏托邦。

斯坦福的虛擬小鎮(zhèn)將關(guān)于A(yíng)I智能體的研究推上了一個(gè)高潮。

關(guān)于人形機(jī)器人的發(fā)展，同樣需要類(lèi)似的“機(jī)器人小鎮(zhèn)”的構(gòu)想，與研究AI智能體的虛擬小鎮(zhèn)不同的是，“機(jī)器人小鎮(zhèn)”是進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的一個(gè)絕佳場(chǎng)景。

人形機(jī)器人這波熱潮，除了馬斯克的入局外，另一個(gè)重要推動(dòng)因素是人工智能技術(shù)的進(jìn)步，尤其是生成式AI技術(shù)的突破，讓通用人形機(jī)器人的研發(fā)成為了可能。

各種AI模型構(gòu)成了人形機(jī)器人的大腦，而對(duì)于生成式AI模型、大模型而言，數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

胡德波認(rèn)為，通用人工智能技術(shù)與人形機(jī)器人必然會(huì)走向融合，而通用人工智能技術(shù)企業(yè)與人形機(jī)器人企業(yè)未來(lái)也會(huì)走向更廣泛的合作。

他指出，目前OpenAI與Figure的合作可以讓他們自己訓(xùn)練出的機(jī)器人大模型能夠有人形機(jī)器人可用，通過(guò)Figure進(jìn)行大模型的技術(shù)測(cè)試和落地，但要想做真正的具身智能，OpenAI的機(jī)器人大模型就需要適配所有主流人形機(jī)器人架構(gòu)，通過(guò)這些不同架構(gòu)的人形機(jī)器人采集數(shù)據(jù)，測(cè)試和訓(xùn)練他們的大模型。

“只有本體構(gòu)型越多樣，采集的數(shù)據(jù)越多，訓(xùn)練出的機(jī)器人大模型效果才會(huì)越好。”

胡德波告訴科技行者，“我們目前正在和幾家主流大模型廠(chǎng)商洽談合作，希望可以盡早地參與到全球具身智能這一戰(zhàn)場(chǎng)中。”

不過(guò)，胡德波更強(qiáng)調(diào)的依然是人形機(jī)器人商用落地，而開(kāi)普勒人形機(jī)器人早期落地，更依賴(lài)的是端側(cè)小模型。

在人形機(jī)器人本體趨于穩(wěn)定后，今年下半年，開(kāi)普勒人形機(jī)器人將會(huì)進(jìn)行小批量量產(chǎn)，屆時(shí)，開(kāi)普勒將會(huì)有幾百臺(tái)人形機(jī)器人陸續(xù)進(jìn)入全球市場(chǎng)。

至于人形機(jī)器人的ChatGPT時(shí)刻何時(shí)到來(lái)，胡德波認(rèn)為，“這只是時(shí)間和數(shù)據(jù)的問(wèn)題。”

當(dāng)人形機(jī)器人相關(guān)數(shù)據(jù)積累得足夠多，具身智能大模型將會(huì)迎來(lái)ChatGPT時(shí)刻，那時(shí)，人形機(jī)器人的泛化能力和通用性將會(huì)得到一次巨大的提升。