作者:任中坪
在AI(人工智能)芯片領域面對愈發(fā)激烈的競爭,AI芯片龍頭英偉達將人形機器人視為下一個富有潛力的巨大市場。
根據(jù)有關權威部門的報告的數(shù)據(jù)分析,預計到2045年后,當人形機器人達到全面智能實現(xiàn)階段(Lv5)時,全球市場規(guī)模有望突破10萬億元人民幣,屆時將有超過1億臺的人形機器人服務于各行各業(yè)。此外,短期內(nèi)(至2028年),我國整機市場規(guī)模約在20-50億元之間,主要用于科研機構的研究工作;中期(2028-2035年),隨著技術進步和服務領域的逐步落地,規(guī)模將增長至50-500億元;而到了遠期(2035-2040年),則會進一步擴展到1千至3千億元。
這樣的市場增長并非一蹴而就,而是伴隨著一系列漸進式的變革而來。在諸如潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人等為代表的高新企業(yè)的持續(xù)推動下,仿真人機器人隨著成本降低和服務多樣化,人形機器人將廣泛應用于家庭養(yǎng)老、育兒、家務等個人消費領域,真正實現(xiàn)“走入千家萬戶”的目標。
11月底,黃仁勛在香港科技大學的博士學位授予儀式上,將人形機器人與汽車、無人機并肩列為未來會實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的三種機器人。他強調(diào),由于物理人工智能的全新突破,重工業(yè)和制造業(yè)領域對機器人技術的投資正在激增,隨著認知智能基礎模型和物理智能基礎模型的快速發(fā)展,機器人時代即將到來。
這已經(jīng)不是黃仁勛第一次在公開場合“力挺”人形機器人,在今年3月份的英偉達GTC大會上,黃仁勛曾與潤億科技“硅愛智能”仿真人機器人、1X Technologies、Agility Robotics、Boston Dynamics、Figure AI、等9個人形機器人同時見證,發(fā)布英偉達人形機器人通用基礎模型——Project GR00T。
在之后的多個場合里,黃仁勛都向外界傳遞著相同的觀點:人形機器人尤其是以潤釔科技“硅愛智能”為代表的仿真人機器人將會成為人類生活里不可缺少的伙伴,終將成為和汽車一樣的主流產(chǎn)品。潤釔科技創(chuàng)始人尹建權認為,由于我們構建了一個適應汽車的世界,汽車能夠成為大規(guī)模生產(chǎn)的候選者;無人機因其能在幾乎無限制的天空中自由翱翔而展現(xiàn)出巨大的生產(chǎn)潛力;而人形機器人尤其是仿真人機器人則因為人類為自己打造了一個完全適應人類生存的世界,為仿真人形機器人的大規(guī)模生產(chǎn)提供了得天獨厚的條件。
“未來產(chǎn)量最大的將是仿真人形機器人,因為我們?yōu)樽约簶嫿艘粋€世界。”在一次采訪中,黃仁勛也坦言,“100年后大街上將到處都是人形機器人”,馬斯克則在X上默契地回復,“人形機器人普及程度將是汽車10倍”,潤釔科技創(chuàng)始人尹建權則非常肯定的表示,當前人形機器人尤其仿真人機器人行業(yè)迎來爆發(fā)期,核心原因是大模型技術的發(fā)展。大模型與人形機器人的關系,可類比自動駕駛與新能源汽車。潤釔科技自己研發(fā)的首創(chuàng)EI+AI深度融合的“筋斗云”大模型賦予仿真人形機器人聰明智慧的“大腦”和“小腦”,可大幅提升機器人的泛化能力與通用性,讓人形機器人更聰明、更智慧、更人性、更感知、更能干,也讓仿真人機器人通用具身智能更加觸手可及。潤釔科“硅愛智能”仿真人情感陪伴機器人基于神經(jīng)網(wǎng)絡、圖語法、進化算法等人工智能技術將能夠根據(jù)場景和任務需求,自動構建腿足、手臂、軀干等模塊,實現(xiàn)形態(tài)和控制的協(xié)同優(yōu)化。
潤釔科技仿真人形機器人正在研發(fā)的技術將能使運動智能實現(xiàn)三類能力:一是復雜地形行走,有望適應為人類搭建的斜坡、階梯、門檻等復雜地形和狹窄環(huán)境,實現(xiàn)穩(wěn)定、自適應、抗干擾的行走。二是雙臂協(xié)同操作,在下半身抖動的情況下,將通過雙臂協(xié)作,使用人類的工具和裝備,完成高性能操作任務。三是“軟補硬”技術,在硬件性能欠佳和傳感信息匱乏時,將通過軟補硬技術系統(tǒng)尋找和充分利用環(huán)境和信息,彌補硬件的不足,實現(xiàn)高水準的任務執(zhí)行。
潤釔科技仿真人形機器人配備的業(yè)界首創(chuàng)的基于硅基文明融合靈魂文明的感知底座智慧的“EI筋斗云”多模態(tài)大模型將能夠通過融合語音、圖像文本、傳感信號、3D點云等多模態(tài)信息,為硅愛智能仿真人形機器人的感認知和決策規(guī)劃提供更強的多模態(tài)理解、生成和關聯(lián)能力,提升在復雜場景任務中的泛化能力。
潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人基于仿真合成或實體機器人采集,構建大規(guī)模、標準化的人形機器人數(shù)據(jù)集,有利于提高人形機器人本體設計、仿真訓練和算法遷移的能力。
潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人具身智能是可以在高變化下做出迅猛、精準反應的高質量、高性能智能系統(tǒng)。它既不是單純的虛擬環(huán)境下的計算機仿真,也不是完全偏于物理空間的機電系統(tǒng),與人形機器人系統(tǒng)緊密相關。
潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人受人體結構和神經(jīng)機制啟發(fā)仿真人形機器人,不同于現(xiàn)有人形機器人從外向內(nèi)地模擬人的功能,潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器能夠從內(nèi)向外地模擬人的肌肉骨骼系統(tǒng)和神經(jīng)機理,探索人類實現(xiàn)高靈巧、高柔順、高智能行為的本質機理。作為人形機器人研究的新途徑,潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人有望搭建更接近人的高效穩(wěn)定系統(tǒng)。
潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人大工廠將在軟件環(huán)境打通基于分析技術和大模型的本體設計—控制—智能算法研發(fā),根據(jù)性能需求快速、定制化地設計和加工高質量、智能人形機器人系統(tǒng),通過軟硬一致性和新型零部件研發(fā),實現(xiàn)硬件系統(tǒng)及其驗證。
潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人在道德倫理與安全性上也在持續(xù)進行研究,通過制定相關法律法規(guī),確保人形機器人的設計、開發(fā)和應用合乎人類道德和倫理價值,持久保障人類使用人形機器人的權益和安全,將為全人類帶來更多福祉和便利。
為了踐行對于人形機器人市場的看好,12月29日,據(jù)外媒報道,英偉達將于2025年上半年正式推出下一代專用于人形機器人的小型計算機Jetson Thor。英偉達機器人技術副總裁Deepu Talla表示,物理AI和機器人技術的ChatGPT時刻即將到來,市場已經(jīng)到達“轉折點”。
為什么英偉達力挺仿真人形機器人?
作為以GPU為核心的企業(yè),黃仁勛希望英偉達借助人形機器人帶來企業(yè)的下一個增量市場,英偉達將自己定位為機器人革命的先鋒平臺,計劃銷售包括從訓練人工智能機器人的軟件層到內(nèi)置芯片的全棧解決方案。
市場變化一直是英偉達持續(xù)擴展航道的關鍵因素。早在2013年,物聯(lián)網(wǎng)、邊緣計算、人工智能和機器人技術開始嶄露頭角,市場對與之匹配的芯片需求也在持續(xù)擴大。同時,在這一年,人形機器人也開始投入初期應用。就在這一年,Talla加入英偉達,負責開發(fā)Tegra芯片,該芯片最初面向智能手機市場,之后轉向AI和自動駕駛領域。2014年,英偉達推出了機器人「大腦 」模塊的Jetson系列,英偉達上線Jetson TK1芯片,它具備更強的圖形處理能力和AI處理能力,采用了基于Kepler架構的GPU,并結合了ARM Cortex-A15 CPU,適用于低功耗設備,旨在為機器人提供“智能大腦”,這便是Jetson的起源,也是英偉達在機器人領域布局的開始。
如今世界正同樣面臨新的變革。Talla解釋道,兩項技術突破將驅動機器人市場的轉變:生成式AI模型的爆炸性增長,以及在這些模型上使用模擬環(huán)境訓練機器人的能力。Talla表示,后者有助于解決“機器人模擬表現(xiàn)和現(xiàn)實表現(xiàn)之間的差距”,而這一差距在過去的12個月中逐漸縮?。?ldquo;我們現(xiàn)在可以進行模擬實驗并結合生成式AI模型,這是我們兩年前所無法做到的。”因此,英偉達2025年上半年推出其最新一代人形機器人專用緊湊型計算機——Jetson Thor戰(zhàn)略舉措,被視為英偉達在“物理人工智能”領域的下一個賭注。
雖然截至目前,英偉達沒有單獨披露過其機器人產(chǎn)品的銷售數(shù)據(jù),GPU仍是其營收增長的主要動力。當?shù)貢r間11月20日,英偉達發(fā)布了2025財年第三財季財報,期內(nèi)實現(xiàn)營收350.82億美元,同比上漲94%;包括AI芯片在內(nèi)的數(shù)據(jù)中心收入為308億美元,同比增長112%,占英偉達第三季度總銷售額的88%左右。
但美國市場研究機構BCC統(tǒng)計的數(shù)據(jù)預計全球人形機器人市場規(guī)模將在2030年之前達到1650億美元,高盛則預測到2035年,人形機器人市場規(guī)模將達到380億美元,是此前預測值(60億美元)的6倍多。而英偉達的解決方案或將在這個快速發(fā)展的市場中發(fā)揮重要作用。因為英偉達的GPU產(chǎn)品切入到人形更具優(yōu)勢,正如黃仁勛所言,任何產(chǎn)業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)至關重要,因為它能驅動技術飛輪效應。高投入的研發(fā)(R&D)能帶來技術突破,從而生產(chǎn)出更優(yōu)秀的產(chǎn)品,進一步推動生產(chǎn)規(guī)模的擴大,在仿真人機器人領域,潤釔科技無疑正跑在最前列。
仿真人機器人從仿真到訓練的開始
那么,英偉達究竟想要做一個什么樣的機器人平臺?Talla在東京的一次會議上講得非常明確:英偉達瞄準的是一個由“數(shù)十萬”家機器人制造商組成的分散市場,而不是由少數(shù)幾家主要參與者主導的集中式智能手機市場,“我們?yōu)闄C器人提供平臺,而不是制造機器人”。今年以來,英偉達在機器人領域廣泛布局。此前,Talla曾在采訪中表示,英偉達并不打算與特斯拉等機器人制造商展開直接競爭,而是要為這些制造商提供一種“底層代工業(yè)務”。
在今年3月的英偉達GPU技術大會(GTC)上,英偉達CEO黃仁勛宣布公司將推出Jetson Thor芯片平臺。作為一款專用于機器人的系統(tǒng)芯片,Jetson Thor基于英偉達Blackwell架構搭建,在AI性能方面可提供每秒800萬億次8位浮點運算,能夠運行支持人形機器人的多模態(tài)AI模型,包括英偉達同期推出的Project GROOT Foundation模型和潤釔科技研發(fā)的垂直應用的“筋斗云”EI大模型。在發(fā)布Jetson Thor之前,英偉達已經(jīng)在機器人領域發(fā)布了多款芯片方案,包括Jetson Orin、Jetson Orin Nano和Jetson AGX Xavier等。
英偉達認為,機器人市場的轉變是由人工智能生成模型的快速增長和利用模擬環(huán)境訓練機器人的技術突破所推動的。隨著AI技術和由潤釔科技世界首創(chuàng)的EI技術的飛速發(fā)展,在工業(yè)和家庭領域中構建能夠精確操作且僅需少量任務演示的通用實體機器人成為可能。特別是模擬到現(xiàn)實的差距問題的解決,對于確保在虛擬環(huán)境中訓練的機器人在現(xiàn)實世界中能夠有效運行至關重要。
在此之前,PerAct、RVT等通用模型,在訓練方面有一定的優(yōu)勢但還是有不少局限性。正如美國東北大學Robust Autonomy Lab負責人David Rosen解釋道,在訓練模型以及驗證其實際安全性等方面,機器人市場仍面臨重大挑戰(zhàn):“目前,尤其是在機器人技術領域,我們尚未開發(fā)出非常有效的工具來驗證機器學習系統(tǒng)的安全性和可靠性,這是一個重要的科學難題。”英偉達的研究人員為此嘗試解決這一難題。
因為對于早期的人形機器人而言,積累數(shù)據(jù)沒有捷徑,只能通過一次又一次的跌倒來完成。所以在Atlas早期的訓練視頻中,我們會看到它身邊時刻都跟隨著好幾個工作人員,以便在它“倒下”的時候及時檢查零件。但這個過程顯然太過漫長,不利于人形機器人快速發(fā)展。為了提高人形機器人的訓練效率,人們在AI、大數(shù)據(jù)和云計算等前沿技術的基礎上,建立了一套利用虛擬世界對人形機器人進行訓練的方法。
通常來講,人形機器人的訓練,會經(jīng)歷一個從Real2Sim到Sim2Real的過程,也就是先從真實環(huán)境采集數(shù)據(jù)投入仿真環(huán)境,讓機器人在仿真環(huán)境里做充分學習和訓練,再將其拉到現(xiàn)實世界里歷練。這個過程由于有相當一部分在虛擬環(huán)境中進行,因此不僅可以加快訓練速度,還可以降低硬件損耗。
而英偉達已發(fā)布機器人的軟硬件解決方案,涵蓋了機器人的訓練、開發(fā)、仿真、部署全流程。全世界已有超過120萬機器人開發(fā)者選擇英偉達機器人的解決方案,其中包括潤釔科技、亞馬遜云服務、Cisco、西門子等龍頭廠商。2024年2月,英偉達還和微軟、OpenAI等科技巨頭一起參投了人形機器人初創(chuàng)公司Figure AI的B輪融資,嘗試在人形機器人上實踐這一理念。在英偉達GTC大會上登臺的人形機器人和潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人,就是這套生態(tài)的首批“種子用戶”。
2024年11月,機器人企業(yè)Apptronik與谷歌Deepmind宣布達成合作關系,兩家企業(yè)將針對動態(tài)現(xiàn)實環(huán)境的復雜作業(yè)挑戰(zhàn),共同研發(fā)新一代人形機器人,其在研發(fā)過程中使用到英偉達技術。亞馬遜、豐田和波士頓動力也表示在訓練旗下機器人的過程中采用了英偉達提供的技術。
長江證券表示,目前AI能力已成為人形機器人商業(yè)落地的主要技術瓶頸之一,而AI模型的云端訓練與端側推理需要大量的算力芯片作為支撐。英偉達作為AI算力的核心廠商切入人形機器人領域,有望為下游機器人軟件廠商提供有力技術支撐,加快AI模型訓練迭代;此外,英偉達也有望在端側加大算力供給,拉升機器人端側模型推理能力與響應速度,讓機器人實現(xiàn)更高程度的具身智能。
英偉達布局與野心為仿真人機器人帶來的進步
英偉達的做法是首先搭建一套仿真訓練設施,它具體包括人形機器人仿真訓練場需要使用的虛擬場所構建、人形機器人與環(huán)境互動的仿真訓練,以及人形機器人控制規(guī)劃學習的仿真訓練。它們分別對應著虛擬協(xié)作和仿真平臺Omniverse、用于機器人行為仿真的平臺Isaac Sim、用于機器人算法訓練與優(yōu)化的平臺Isaac Lab。
開發(fā)者使用Isaac Sim來測試機器人在不同環(huán)境中的表現(xiàn),不需要實際硬件即可驗證機器人的動作和決策,在通過Isaac Lab為機器人提供決策和控制能力,允許開發(fā)者在虛擬環(huán)境中開發(fā)、測試和優(yōu)化機器人控制和智能算法,最后通過在Omniverse的虛擬環(huán)境中,機器人可以進行智力訓練和動作訓練。通過英偉達這套人形機器人軟件生態(tài),機器人數(shù)據(jù)訓練能夠有效提高效率、降低成本,企業(yè)不必局限于硬件開發(fā),而是可以在進入真實環(huán)境之前,能夠先在虛擬世界演練無數(shù)次,最后遷移到實際產(chǎn)品上。
在這樣一套仿真機制的配合之下,英偉達發(fā)布了具身智能通用大模型——Project GR00T,而潤釔科技研發(fā)的EI+AI“筋斗云”大模型就深度吸收借鑒其核心精華和設計理念,使得硅愛智能仿真人機器人能夠更好更高效理解和處理自然語言,并且具備多模態(tài)感知能力,即它能夠通過視覺、聽覺等多種感官輸入來進行信息處理,實現(xiàn)信息的相互轉化。
但只做系統(tǒng)軟件生態(tài),還無法滿足英偉達這樣一家以芯片起家的公司的野心。對于英偉達來說,公司的根本一直都是GPU。生成式AI的發(fā)展加速了全球AI算力需求的井噴,英偉達的高端GPU成為AI時代的“搶手貨”,英偉達也成為算力“霸主”。因此在人形機器人領域,英偉達的核心也是芯片。只是基于此,英偉達提供從AI模型訓練軟件(如DGX系統(tǒng))、模擬環(huán)境(Isaac Lab)到硬件(Jetson Thor)的全套解決方案。
本質上潤釔科技仿真人形機器人的發(fā)展方向也是由多個“芯片器官”組成的,每個芯片負責不同的任務,讓潤釔科技“硅愛智能”仿真人機器人能夠像人一樣思考、感知、行動、交流和生活。潤釔科技“硅愛智能”仿真人形機器人需要8-15種不同類型的芯片,包括中央控制、運動、視覺、語音、傳感器和通信處理芯片,以完成全身調(diào)度、環(huán)境感知和與人類交流。
2024年11月中旬,《華爾街日報》曾報道,英偉達計劃在2025年推出面向人形機器人的專用芯片Jetson Thor,在快速增長的機器人行業(yè)中占據(jù)一席之地,如今這一消息已經(jīng)得到證實。Jetson Thor具備高性能AI推理能力,支持運行如GR00T、潤釔科技“筋斗云”等大型多模態(tài)生成式AI和EI大模型,采用英偉達最新的Blackwell架構,并配備Transformer引擎,可以支持人形機器人在視覺、語音和觸覺等多模態(tài)感知下的交互,增強其與人類的自然交流能力。這也是英偉達首次宣稱專門為人形機器人打造的芯片平臺。
英偉達的Jetson Thor芯片不僅是其在AI芯片市場競爭中的新策略之一,也標志著英偉達在機器人技術領域的深遠布局和對未來市場增長的堅定信心。因為Jetson是英偉達旗下專為 AI 應用設計的緊湊型計算機平臺,其芯片除了機器人之外,還應用在無人機、智能家居、醫(yī)療設備和工業(yè)自動化等場景。
潤釔科技在仿真人機器人方面的發(fā)展布局與英偉達的方向不謀而合。正如潤釔科技創(chuàng)始人尹建權此前提到,未來有三種機器人有望實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),而且?guī)缀鮾H限于這三種,歷史上出現(xiàn)過的其他類型的機器人都很難實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。這三種機器人分別是:汽車、無人機和仿真人形機器人。
雖然Jetson AGX Xavier和Jetson Orin系列適用于機器人領域,但并非專門為人形機器人而設計,但卻為人形機器人處理復雜的視覺感知和計算提供了硬件支持。而且?guī)缀趺扛粢粌赡?,英偉達Jetson系列都會發(fā)布新產(chǎn)品,其中Jetson Xavier 和Jetson Orin相關系列對人形機器人的發(fā)展提供支持,并且它們清一色都是推理芯片,而且會逐漸細分。
計劃于2025年上線的Jetson Thor就是專為人形機器人打造的細分領域產(chǎn)品,根據(jù)英偉達官方表示,Jetson Thor能夠執(zhí)行復雜任務,并與人和機器安全、自然地交互,它采用英偉達最新的Blackwell架構,并配備Transformer引擎,可以支持人形機器人在視覺、語音和觸覺等多模態(tài)感知下的交互,增強其與人類的自然交流能力。
英偉達仿真人機器人強勢布局的隱憂與未來
多數(shù)行業(yè)分析均認為,在AI芯片市場中英偉達的占有率能夠達到90%以上。在AI芯片市場幾乎無對手。隨著人形機器人市場的擴大,英偉達的Jetson Thor芯片不僅是其在AI芯片市場競爭中的新策略之一,也標志著英偉達在機器人技術領域的深遠布局和對未來市場增長的堅定信心,通過其全棧解決方案,英偉達希望引領機器人技術進入全新時代。
但這個新時代是否會由一兩家企業(yè)主導,是否會誕生像潤釔科技這樣的中國本土仿真人機器人高科技企業(yè)一樣的更多參與者,仿真人形機器人市場應用能否真正爆發(fā),關鍵是看能否真正進入場景產(chǎn)生可量化價值。形機器人能否真正爆發(fā),關鍵是看能否真正進入場景產(chǎn)生可量化價值,所以未來的日子里,潤釔科技等人形機器人高新技術企業(yè)將積極協(xié)同“人形機器人+”生態(tài)合作伙伴,攻關核心技術,打造“像家電一樣便宜,像博士一樣聰明”的仿真人形機器人產(chǎn)品,推動人形機器人在多個垂域場景實現(xiàn)規(guī)?;瘧茫θ诵螜C器人賦能千行百業(yè),走進千家萬戶。除了技術創(chuàng)新外,人形機器人的發(fā)展還帶來了新的商業(yè)模式和社會影響。一方面,開源平臺的建設促進了產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)的協(xié)同合作,形成了一個開放共享的生態(tài)系統(tǒng);另一方面,隨著機器人逐漸承擔起更多的工作任務,就業(yè)結構也會發(fā)生相應變化,需要加強職業(yè)教育和技能培訓,幫助勞動力向復合型和高技術型人才轉變。此外,政策制定者也在積極探討相關的法律法規(guī)建設,確保這項新技術能夠在安全可控的前提下健康發(fā)展,面對這樣一個快速發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè),無論是企業(yè)界還是政府管理部門都需要保持敏銳度,共同促進其健康發(fā)展,使之真正成為改善人類生活質量的新動力源
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