特斯拉的“擎天柱”，能复制电动车的胜利吗？

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本文来自微信大众号：MIR睿工业（ID：mirruigongye），作者：MIR宋波，原文标题：《当自动化市场议论起特斯拉人形机器人 | MIR DATABANK》，题图来自：视觉中国
在欧美科幻电影《终结者》系列中，咱们能看到“州长”阿诺德·施瓦辛格表演的终结者机器人T-800钢筋铁骨，飞天遁地，还能拉风地骑着机车，几乎和实在人类如出一辙。事实上，荧幕中终结者的形象代表了人类关于将来机器人开展的一种空想。
古代意义上的人形机器人也叫仿人机器人，望文生义就是模仿人类发明的机器。根据大小的不同也能够分为大仿人机器人和小仿人机器人，前者个别有成人大小，体型大略一米多高；后者大小可放在桌面上，是桌面式的小型机器，体型不超过一米。
从1973年世界上第一款人形机器人WABOT-1降生到当初，该畛域曾经涌现了本田阿西莫（ASIMO）机器人、波士顿能源的Atlas机器人、Aldebaran Robotics公司的NAO机器人， Agility Robotics公司的Cassie机器人等一众优秀的人形机器人。其中有些机型曾经初步完成商业化，然而从全部行业来看依然处于“试验室”阶段。

波士顿能源Atlas人形机器人
一、特斯拉入场
2022年6月23日下昼，马斯克在承受彭博社采访时称：“人形机器人‘擎天柱’将在9月30日的特斯拉AI日流动下面世。”这不是马斯克第一次提到特斯拉要造人形机了。
2021年8月19日第一次特斯拉AI日流动下马斯克推出了人形机器人“擎天柱”的新概念。2022年以来，马斯克数次高调传扬“擎天柱”在特斯拉将来业务里的策略位置。1月份，马斯克在财报电话会上表现，开发“擎天柱”是特斯拉往年最首要的任务，将来它将比特斯拉的汽车业务更首要、更值钱。
4月份，马斯克重申了对机器人业务的注重，而且透露最先在2023年就要开始出产。6月3日，为了确保“擎天柱”原型能在往年的AI日上表态，马斯克乃至不吝把原定8月的流动日期推后到9月底，并包管到时分将会是“史诗级”的公布。

已发布出来的特斯拉人形机器人简介
市场对马斯克的“重复确认”也做出了反映，截至6月21日开盘，新时达、中鼎力德等17只机器人概念股涨停，科大智能涨超8%。除了概念股，与机器人沾边的上上游企业也遭到了投资者的热心诘问，讯问其相干业务的最新停顿。
也有人以为马斯克是个大忽悠，由于除了2021年AI日流动上几张PPT给出的概念框架，过来大半年“擎天柱”并无本质性的新信息放出来。业内人士对该名目的质疑集中在三点：
特斯拉人形机的终究状态是甚么？该产品从概念到量产是不是有可能？假如有，还有多久？马斯克说定价为2万美金，产品本钱冲破到这个水平的可能性有多大？二、出产易，降本难
针对业内人士疑难的第一个问题，咱们以为特斯拉这波造人形机的浪潮带动了很高的市场预期，特斯拉自身的出产才能和研发程度也是可以反对它做出一款不错的人形机的，但终究完成指标的状态可能会产生变动，人形机结构将不局限于大家看到的足式状态，也可能以小型仿人机器人的方式泛起（大仿人机的本钱很高，使用门坎也很高，大部份人不会用，需求专业人士调试）。
针对第二个疑难，咱们从马斯克的发言和推特上透显露的信息来看，他更多想把这个机器人作为原型机做研发，从原型机实际上到产品，是一个不停完美的进程。至于量产，在任何一个行业新品的泛起，要面临一个爬坡的进程。作为新入局者需求先开辟市场、培育客户，细究到人形机畛域还要开发不同的运用场景。
像特斯拉当初如日中天的新动力汽车业务，2021年有近百万的寰球销量，这是十分刚需的产品，其开展也是通过了几十年的市场积攒和技术深耕。因此将来人形机的需要咱们是看好的，然而上量仍是需求一个迟缓的进程。
第三个疑难是抉择特斯拉人形性能否取得胜利的症结。从特斯拉乃至马斯克的商业逻辑来看，技术含量高，降本增效的信念一以贯之。
特斯拉自成立之初到当初，经过收购不同畛域的公司进步本身出产才能及中心技术积攒，再加之工程师出身的马斯克为特斯拉制订了一套高效的办理架构与出产形式，使得特斯拉新动力车出产本钱逐渐降落，公司推出平价产品Model系列，完成价钱下沉，交付量明显增长。不光是特斯拉，马斯克治下的Space X的底层逻辑也是如斯，其低本钱（相对于于NASA）的可回收式火箭也取患了阶段性的胜利。
此次，针对马斯克的舆论，业内人士预测，马斯克将把特斯拉人形机的价钱定在2.5万美元。这是甚么概念呢，做一个比较咱们就能分明了。在人形机器人畛域，ASIMO机器人一台造价在300~400万美金之间，并且没有进行大范围商业化，只租不卖，租用ASIMO一天就要约200万日元（约合十二万人民币）。
与此相似，波士顿能源的Atlas也其实不算是商业化产品，仅有MIT和港中文等高校有发布拿到了Atlas，并且没有太多的企业主体拿到这块产品，大家更可能是在视频里看。但类比波士顿能源旗下的四足机器人，其在美国卖到了7.45万美元，由此估测技术繁杂水平和本钱比四足机器人都高的Atlas假如凋谢售卖，应该要比7.45万这一价钱要高很多。
目前来看，特斯拉人形机的技术线路仍是会沿着传统机电驱动的开展线路走，由于机电驱动开展的时间对比长，技术对比成熟，相较于波士顿能源的Atlas人形机使用的液压驱动本钱更低。然而，马斯克方案将人形机的定价锁定在2万多美金，产品本钱冲破到这个水平的难度对比大。
一个很简略的例子就可以阐明：一台人形机中心的机电数量要求得多，按照2021年特斯拉人工智能日（AI Day）上发布的信息估量，特斯拉人形机身上可能要装置40个不异性能的机电。根据600元/个（功率较低产品）来看，也要24000元人民币，但实际上单价远远不止600元一个，这还没算软件零碎和其余各种硬件安装。
三、自动化畛域成人形机供给链的症结
细拆一个仿人机身上所需求的根本结构，除去一些软件安装如全自动驾驶计算机 FSD（Full Self-Driving computer）进行行动决策与静止管制，Dojo 超级计算机进行神经网络自动训练以外，硬件自研翻新的空间其实不大，预计特斯拉会采用与相干元器件厂商协作的形式，将之归入本人的供给链中。
详细来看，一个规范人形机器人的硬件安装大略能够分为作动器（伺服机电+加速器+驱动单元）、管制安装（PC+静止管制器）和传感器。这些硬件波及到的厂商十分之多，咱们以中国市场为样本，来逐一剖析一下（下列信息均来自MIR DATABANK）：
伺服零碎
作为人形机器人的中心硬件，伺服零碎是抉择人形性能否动起来的症结。个别来说，人形机器人身上的伺服零碎配置较多的是无刷直流伺服，其内置编码器，通常需搭配驱动器使用，有十分准确的定位、管制功用。
2020年中国无刷直流伺服市场将近十二亿，近两年来全部市场呈现颠簸式增长开展的态势。无刷直流伺服市场的增长与上游行业运用以及细分行业中机电技术代替趋向密不成分，像办事机器人和医疗器械是对无刷直流伺服增长带动对比显著的非工业上游畛域。从市场格式来看，全部中国无刷直流伺服市场虽然供给商数量少，但市场集中度却其实不高，TOP 10厂商市场份额不到总体市场的50%，销售额在1亿以上的只要1家，5千万以上的只要5家。
根据供给形式的不同，这些供给商可大抵分为三类：第一类是像步科、雷赛智能、科尔摩根等厂商，他们采用机电+驱动器的成套供给形式；第二类是像国际的常州富兴这种厂商本人没有驱动器产品，仅供给机电给客户；第三类是像ELMO、Copley、高创等公司仅供给驱动器。
在上游高端运用市场中，科尔摩根、纳诺达克、日系的多摩川等份额占对比多。中端市场国产厂商占对比多，像步科、雷赛智能都是名落孙山。低端市场集中度其实不高，头部厂商的份额占比也没有与前面的厂商拉开一定的间隔，像是步科、卧龙机电、和利时等厂商表示都对比不错。
将来特斯拉人形机无刷直流伺服的推销确定是瞄准高端运用市场的，因此，像科尔摩根、纳诺达克等厂商都有对比大的可能被归入特斯拉人形机供给链的幅员。这些厂商的劣势是他们的合作机器人运用的伺服产线曾经做的十分杰出了，将来他们能够利用在合作机器人产线积攒的技术教训延长到将来人形机运用的伺服产线上。
另外一方面，跟着国际疫情影响给医疗器械、办事机器人行业带来红利，行业增长迅速。国产厂商像步科、雷赛智能能够捉住机遇抢占市场份额，并加大研发与出产的投入，在无刷直流伺服上游的高端运用市场占得一席之地。
加速机
大部份机器人（人形机器人）都会配置加速机，其中谐波加速机的运用对比普遍，也有一部份公司的产品运用RV加速机，只要韩国的Robotics公司（以做伺服驱动器出身）使用摆线针轮加速机。
从加速机总体市场来看，2021年加速机的各上游行业均呈现了较好的开展态势，其中工业机器人、自动扮装备、机床、医疗器械、办事机器人、半导体等行业均完成高速增长。分机型来看，2021年谐波加速机同比增长超六成，RV加速机同比增长超三成。其中谐波加速机除了受工业机器人的带动，在人形机运用对比多的办事畛域用量增长也十分显著。
近几年，从中国市场观测得知，RV加速机市场以日资品牌为主，纳博特斯克一家独大。但跟着国产老牌RV加速机厂商双环传动、南通振康、秦川机床的技术、产能投入逐渐加大，其市场份额逐年减少。
谐波加速机从销量上看内资市场份额更大，但从品牌影响力、产品丰硕度、品质等来看，还是外资品牌更胜一筹，寰球市场中，哈默纳科（HD）市场份额稳居第一，其重点市场在北美与欧洲市场，中国市场并不是其主战场。而日本新宝则方案攻略国际市场，在产能、价钱及销售战略方面都针对中国市场做了定向调剂。
外乡品牌中，绿的谐波占领次要市场，其产能及产品相对于其余国产厂商更具备市场竞争力，2021年在机器人高速增长的带动下，份额有所晋升。但跟着近两年来福谐波，大族精细等其余国产厂商的鼎力开展，绿的谐波在国产厂商中的龙头位置遭到影响。
因此预计将来特斯拉人形机的加速机供给链中，日系、欧美系厂商仍旧会占对比大，RV加速机相干厂商中纳博特斯克，住友未来都有可能会被特斯拉归入斟酌规模以内。国产厂商像双环传动，中鼎力德等假如想往人形机畛域发力，还需求加大技术研发投入和产能投入，在不乱性、精度、寿命、产品丰硕度等方面放大与外资厂商的差别。
谐波加速机相干厂商中HD、新宝等会有对比大的可能被特斯拉归入供给链中。国产厂商如绿的谐波、来福谐波、大族精细传动等厂商目前技术和市场占有率与外资厂商竞争还需光阴，次要是产品不良率仍高于外资品牌。此外，因无奈在现场培修或改换加速机，致使机器人厂商的售后本钱加大也是国产谐波加速机被人诟病的问题之一。将来，国际厂商还需进一步做好品控，同时，在技术积攒和完美产品办事方面也需求通过一个长时间的积攒进程。
PC-based静止管制器
运控零碎是人形机流动的首要中枢零碎，个别由PC端经过接口将顺序写入静止管制器中而后静止管制器经过总线通信衔接机电驱动器，从而让人形机做出各种举措。
从中国市场来看，PC-based静止管制器厂商除了倍福以IPC+软PLC在2021年占领了最大的市场份额，持续放弃市场第一的地位以外，其他的厂商依然是以国产为主，像研华、固高科技、雷赛智能、维宏电子，分别占领了2~5名。
能够说近几年中国总体PC-based静止管制器以国产厂商为主，但总体技术程度与外资厂商还有一定差距，目前次要办事于中低端市场。外资如西门子虽然在中国市场份额占比不高，但其产品运用的市场瞄准高端市场，产品质量和技术含量有包管。
因此，预计将来特斯拉人形机的PC-based静止管制器的供给链中，外资厂商的时机占比对比大，以倍福、西门子为首的外资厂商会是特斯拉对比优先斟酌的协作火伴，国产厂商中研华、固高科技、雷赛智能则需求在传统劣势畛域维持不乱增长的根底之上，逐渐规划适配人形机的产品线，并逐渐加大研发力度，占住风口赛道的相干“坑位”。
传感器
从特斯拉先前披露的人形机参数配置来看，终究成品中会包孕多品种传感器，好比：视觉传感器、位移传感器等。
2021年，位移传感器总体市场增长情势可观。细究位移传感器的增长，次要得益于上游自动化、锂电、3C电子、包装等行业的增长。头部厂商如基恩士（外资）的位移传感器外行业内拥有较大的劣势，2021年其市场份额占比最高，其产品拥有精度高、抗搅扰才能强、装置便利等优点。国际厂商在位移传感器市场还未显示一定的竞争力，与外资品牌仍拥有一定差距，次要体当初位移精度不敷准确。
中国视觉传感器总体市场在2021年增长较快，次要得益于上游包装、锂电、医药等行业的增长。在视觉传感器中，外资厂商康耐视，基恩士占领了该市场头两名的市场份额。国际厂商表示也较为亮眼，像中国大恒、海康威视事迹表示较好。
将来，伴有着智能化热潮在各畛域掀起，智慧医疗、智慧交通、智能家居、智能安防、机器人（特别是办事机器人）、无人机等概念纷纭落地。在技术层面上，智能制作会对传感器的自主感知、自主决策等方面才能要求逐步进步。将来特斯拉人形机的供给链中基恩士，康耐视等内资厂商的优先级是对比靠前的，国产厂商如海康威视等在视觉传感器方面也有一争之力。
四、冷静当时的思考
对于特斯拉可以惹起A股的这一波骚动这件事，逻辑上是可以了解的。特斯拉的人形机器人究竟能不克不及完全推翻行业乃至是全部人类社会，大家能够不必太纠结这个事件。目前能够肯定的是：特斯拉确定会做这个业务，由于曾经重复强调了这么屡次，并且特斯拉也有才能去做这件事。
但正如马斯克自己讲到的那样，他更多想把这个机器人作为原型机做研发。实际上从原型机到量产的产品，此间的差别仍是微小的，没有想的那末简略。不必特别深究现阶段原型机是无能甚么，由于从长时间来看人形机器人必然不会仅局限于一个特定办事畛域，它的现实运用场景应该是从教育，医疗，餐饮到养老，军事，交通的宽广畛域。在这些场景中，人形机中心替代的是当初在做的与人相干的业务需要。
从特斯拉人形机的运用前景来看，在短时间内纷歧定能替代人在工业场景做一些任务，由于它的技术开展还受限于AI技术，将来可能更多投入于办事类场景。此外人形机器人的场景不是繁多的，且常常泛起逾越式的变动。由于假如是繁多场景彻底能够设计新的机械构造或繁多化的机器人来更无效地处置繁多场景。人形机器人的中心劣势并非繁多场景，而是多场景综合式的工作履行，但目前复合场景的运用还需求当初的机器构造、AI技术的进一步开展。
从全部行业开展的角度来看，特斯拉人形机器人的研发的意义可能在于他是行业中特别有号令力的带头企业，一个产业尤为是“将来产业”的开展都需求特别有号令力企业的带动。追溯往事，在特斯拉以前的新动力汽车，开展历史较为悠长，但始终是不温不火，每集体都知道新动力汽车代表了将来人类交通工具的进化标的目的，但就是始终处于概念中。直到特斯拉这个行业“解救者”泛起，将新动力汽车逐步从高端变成当初普通人可以消费得起的产品。
咱们看坏蛋形机器人这个行业和其关联产业，但同时也必需明晰意识到这个行业面临的技术应战，应战其实不在于机器人技术自身，更多在于全部工业产业链的开展程度（如AI、芯片、加速器、传感器等）。
抛开感性的市场逻辑，其实咱们关于特斯拉，乃至马斯克自己的关注与“狂热”是人类对将来糊口有限憧憬的热心在作祟。由于比拟于咱们往常糊口中的吃喝拉撒，将来去火星殖民并和人形机器人坐而论道不是更无意思吗？
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