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当运动控制遇上AI大模型,人形机器人技术路线将向何方分化?

BigNews 07.03 08:19

当运动控制遇上AI大模型,人形机器人技术路线正围绕 “身体能力”(运动控制) 与 “大脑智能”(AI决策) 的优先级和融合方式,分化出 “硬件驱动”与“算法驱动”两大阵营,同时在全球范围内形成 “国产姿态控制先行、美国端到端通用任务为主”的对立格局,但技术收敛与路径融合已成为业界共识。

一、核心分化:两大技术路线阵营

当前人形机器人行业已从概念炒作进入产业分化期,形成九大技术阵营,主要分为以下两条主线。

1. 本体硬件/姿态控制路线

这条路线以让机器人“身体好”为核心目标,优先攻克高扭矩密度关节、精密运动控制算法与轻量化抗冲击设计。

代表企业与做法:宇树科技、优必选、波士顿动力(早期)。宇树H1以10米/秒刷新奔跑纪录,自研电机扭矩密度达189N·m/kg;优必选Walker S2在工业场景实现亚毫米级操作。

技术特征:依赖高精度伺服电机、减速器(如绿的谐波谐波减速器)、MPC模型预测控制等,强调硬件可靠性与动态平衡。

产业优势:核心零部件国产化率已达70%-85%,整机成本比美国低约60%,2025年中国出货量占全球84.7%。

2. AI算法/通用任务路线

这条路线以让机器人“会思考”为核心目标,聚焦端到端自主决策,将AI大模型与机器人深度融合。

代表企业与做法:特斯拉Optimus、Figure AI、英伟达。Figure 03搭载与OpenAI联合开发的Helix 02系统,实现“像素到全身动作”的直接映射,可连续4分钟自主完成复杂家务。

技术特征:采用VLA(视觉-语言-动作)大模型、世界模型,通过海量人类行为视频自主学习,无需人工编写规则。

关键挑战:高质量物理交互数据稀缺、大模型在真实世界中的可解释性与可靠性问题仍待解决。

二、技术与产业层面的细化分化

1. 驱动方案与运动控制的博弈

电机驱动成为主流:电驱动因成本低、易维护、控制精度高,商业化潜力最大。特斯拉Optimus采用电驱,波士顿动力也从液压转向纯电驱动。

运动控制算法升级:传统基于运动学模型的控制正转向基于学习的控制方法(如模仿学习、强化学习),大幅降低开发难度。

“小脑”与“大脑”协同进化:运动控制(小脑)负责实时稳定与精细动作,AI大模型(大脑)负责任务规划与语义理解,两者形成“感知-决策-执行”闭环。

2. 落地场景驱动的分化:通用 vs. 专用

“通用派”:特斯拉、Figure AI等人形机器人最终应像手机一样拥有通用的“物理操作系统”,能通过不断学习的AI应对任何场景。

“专用/场景派”:优必选、宇树科技先聚焦工业、巡检等特定场景,跑通商业闭环再扩展。优必选Walker S在比亚迪工厂执行搬运、质检,效率提升30%。

行业共识:全行业已形成“工业先行、再商业服务、后家庭家用”的务实落地路径,拒绝一步到位。

3. 全球竞争格局分化

中国路径:以姿态控制突破为起点,强化硬件底座与量产成本优势,加速推进端侧VLA大模型落地。智元机器人已部署端侧VLA模型,实现长序列任务自主规划。

美国路径:聚焦办公、工厂、家庭等非结构化场景,将AI大模型与机器人深度融合,目标是替代人类完成复杂工作。特斯拉Optimus计划2026年底年产5-10万台。

英伟达角色:始终扮演“卖铲人”角色,提供芯片(如Jetson Thor,算力达2000 TOPS)和软件平台,赋能全球机器人公司。

三、技术收敛与融合趋势

1. 硬件与AI的双向奔赴

硬件厂商补课AI:宇树科技正募资20亿元“补课”AI大模型,向智能系统服务商转型。

AI厂商强化硬件:小鹏依托汽车供应链优势,其IRON人形机器人搭载三颗图灵AI芯片,算力达2250 TOPS,搭配VLA大模型。

数据驱动训练:高质量具身数据成为核心瓶颈,全球数据军备竞赛已开启,海量实景积累是迈向通用智能的关键。

2. 核心零部件成确定性受益环节

通用性零部件:谐波减速器、伺服电机、传感器、精密轴承是全线刚需,无论哪家厂商量产都离不开,是业绩兑现最早的方向。

独家定制环节:液压件、线性执行器、本体结构件大多绑定单一厂商,业绩弹性更大但不确定性也更高。

价值占比:执行器(电机+减速器)约占硬件成本的40%,传感器和电池各占约20%,AI计算单元占约15%。

四、当前时间节点(2026年7月)的关键特征

行业正式跨入“1到10”规模化量产阶段:Figure AI在120天内将产能提升24倍;特斯拉供应链预计2026年8月启动大规模交付;智元机器人第15000台具身智能机器人下线。

消费级产品开始涌现:优必选推出首款消费级仿真人形机器人,搭载88个自由度,首发订单快速破万,行业从B端测试走向C端普及。

但大规模商业化仍待时日:家庭场景任务成功率低于50%,灵巧手寿命仍远低于工业要求(1000小时 vs 1万小时),电池续航仅1-2小时。业内评估距成熟的全功能家用服务机器人还需5-10年。

当前人形机器人仍是“半成品”:机遇与短板并存,需要长期技术沉淀与产业成熟才能释放全部价值。 (以上内容均由AI生成)

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