1、人形机器人：在学术界，一般叫做仿人机器人，可以分为大仿人机器人和小仿人机器人。大仿人机器人一般指成人大小的仿人机器人，一般一米多高。在仿人机器人里，一般意义上将双足行走的机器人叫仿人机器人，涉及到很多的控制、规划、机电一体化技术、全方位的AI感知技术，移动能力和工作范围，人机交互等，不是简单地买来零部件就可以组装完成。小仿人机器人，一般是桌面式的，比如NAO和阿尔法机器人属于小仿人机器人。
2、人形机器人与普通机器人区别：人形机器人需要保持平衡，普通机器人一般指以底盘为移动载体的移动机器人，因为有底盘，不存在摔倒的问题。人形机器人需要核心解决走得稳，走得快，能适应不同的地面等问题。
3、供应链情况：供应链并不复杂，在主要零部件方面，例如驱动关节，伺服驱动器，舵机部分，选择余地比较多。
4、人形机器目前技术路线：
1)本田Asimo，传统的电控及控制方法，力控+位置控制实现控制规划，传统电机驱动+传统的机械结构，像意大利的IIT，加入力控相结合;
2)波士顿动力Atlas，液压驱动+控制方法，实现机器人的控制，液压驱动和电机驱动不同，带来不一样的差异。液压方式驱动，实现仿人机器人运动能力的极致，没有第二款机器人超过它的运动能力;
3)Agility的Cassie，重心上移的新方式，腿很细，上半身很大，可以节约功耗。
5、如何看待Tesla bot：
1)Elon musk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，是一个不断完善的过程;
2)关于这么高的市场预期，最终实现目标的形态可能会发生变化，可能不局限于大家看到的足式形态，也可能以小型仿人机器人的方式来实现;
3)定价为2万美金，突破成本的可能性难度很大，也可能会通过简化性能的方式来达到。
【正文】
1、 什么是人形机器人?
对于人形机器人，大家的普遍认知是像人一样的这种形态的机器人，在学术界，一般叫做仿人机器人，可以分为大仿人机器人和小仿人机器人。大仿人机器人一般指成人大小的仿人机器人，一般一米多高。在仿人机器人里，一般意义上将双足行走的机器人叫仿人机器人。小仿人机器人，一般是桌面式的，比如NAO和阿尔法机器人属于小仿人机器人。
我们讲主要针对双足式机器人展开器技术特点。双足机器人与桌面式的小仿人机器人在技术层面有比较大的差异，桌面式的小仿人机器人，基本只能是原地的运动控制，以及一些交互能力。
大仿人机器人，涉及到更多的控制、规划、机电一体化技术、全方位的AI感知技术，移动能力和工作范围，移动不仅仅指工作范围，也包含手能触达的区域大小、和物理世界的交互和人的交互都有天翻地覆的变化，不是简单地买来零部件就可以组装成仿人机器人。
2、 仿人机器人的发展历史及各家的研究成果与现状。
法国的Aldebaran Robotics公司：最早开始做NAO这款机器人，后来拓展到非常典型的人形机器人Pepper(没有四足，有上半身)，后来布局到Romeo机器人，Romeo机器人是一人多高，双足行走的机器人形态。与其他公司最大的区别是，Aldebaran Robotics公司一直坚持商业化的路径，与波士顿动力，Asimo有很大的差异，后来被日本的软银收购。Pepper的定位是家庭陪伴场景，比较遗憾，没有太成功，但在商业化路径上做了很多的工作，更多用到教育场景，NAO可能卖了一万多台，更多卖到高校，用于科研教学、比赛。
韩国Robotics公司：也是创新性的商业化公司，以做伺服器驱动器出身，公司用摆线针轮的减速方式，中国绿地公司是做谐波减速器，减速器方式有多种，例如摆线针轮，RV，精密行星，谐波等。公司也做了很多平面式的面齿减速器，也叫舵机，做了很多小仿人机器人，更多用在教育场景。
波士顿动力：严格来说不是商业化公司，最早是有军方支持的一家科技企业，研发很多机器人产品，最早用于伊拉克战争，希望机器人代替人从事危险的动作，最早是机器狗的投资，后来到Atlas，严格来说Atlas是科研的平台，并不是商业化产品，落地学校有MIT和港中文等，没有太多的高校拿到这块产品，大家更多是在视频里看到这块产。
本田公司：本田的Asimo机器人，核心诉求来自最早期的日本机器人计划，希望推出仿人服务机器人，应用到家庭场景，研发周期很长，从80年代到2017年，很遗憾2017年项目停止。
韩国的Hubo机器人：韩国的科研机构做的一款机器人，也参加过世界性的机器人比赛。
Agility Robotics：公司的Cassie机器人在基础链路发生比较大的变化，全新的机械结构以及不同的控制方法。
意大利技术研究院(IIT)：WALK-MAN机器人，消防机器人，在欧洲非常有影响力，形成一整个系列的研究生态。WALK-MAN的优势是加入了力控，加入力矩控制的手关节，但牺牲了机器人的刚性，刚性可能不足，行走会出现颤颤巍巍情况。iRonCub小机器人有非常好的交互性，但操作性比较弱。
3、仿人机器人的技术路线对比
仿人机器人技术路线分为三类：1)本田Asimo，传统的电控及控制方法，力控+位置控制实现控制规划，传统电机驱动+传统的机械结构，像IIT，加入力控相结合;2)波士顿动力Atlas，液压驱动+控制方法，实现机器人的控制，液压驱动和电机驱动不同，带来不一样的差异。液压方式驱动，实现仿人机器人运动能力的极致，没有第二款机器人超过它的运动能力;3)Agility的Cassie，重心上移的新方式，腿很细，上半身很大，可以节约功耗。
4、 人形机器与普通机器人的区别
最大的区别是，人形机器人需要保持平衡，普通机器人一般指以底盘为移动载体的移动机器人，因为有底盘，不存在摔倒的问题，最大的差异是腿的问题，机器人平衡、双足行走，抗干扰的问题，技术的差异比较大。在机械结构上，不太需要考虑机器人整机的重要对伺服驱动器的影响，双足机器人行走时，每个关节的力矩要求非常严格，力矩大，关节重，关节重又导致对力矩要求大。对于普通机器人来说，移动底盘不需要承担关节和躯体的重量负担。
双足对机电传动响应速度要求极高，对下半身机械结构影响小，没有太大的问题，零部件差异不大，人形机器人，该有的传动器都会有。人形机器人因要双足行走，无法安装激光传感器，普通移动底盘机器人可以安装激光传感器，在移动层面，人形机器人用视觉传感线，实现感知和定位导航，普通机器人没有这个问题。
人形机器人需要解决的核心问题：走得稳，走得快，能适应不同的地面，普通机器人，是轮式驱动底盘，需要走得直，能够实现坡度的行走。人形机器人天然具备爬坡能力，爬坡能力比普通机器人高很多，实现爬坡，走楼梯。人形机器人的移动速度比普通机器人慢，人形机器人双足离地之后，其运动模型和控制方法会带来天翻地覆的变化。
在人机交互方面，人形机器人与普通机器人差别不大。在操作层面差别比较大，人形机器人比普通机器人有更好的空间范围，操作力度也会更大，可通过调整自身身体姿态产生更大的力量，形成更大的操作空间。普通机器人不需要行走，所有关节不一定需要加电，功耗更低，移动通过率少，但可靠性、稳定性可获得有提升，普通机器人的技术门槛会低很多, 市场上可以买到相对成熟的底盘、相应的机械臂、搭建整个的形态。
5、 人形机器人的供应链
供应链并不复杂，在主要零部件方面，例如驱动关节，伺服驱动器，舵机部分，选择余地比较多。在小仿人方面，可以用传统齿轮，高一点用精密型齿轮，再高一点用谐波齿轮，不同技术路线，成本差异大。谐波齿轮标准化程度高，重量较重，与人形机器人结合起来比较难，做好结合这块，需要很多研发投入来提升技术。
驱动器这块里面还有电机。实际上，中国电机相比以前有很大提升。以前给军工贡献电机的公司现在很多转为民用，现在基本能达到比较好的，和海外的电机差不多，略微差一点的性能。
传感器用于感知设备驱动器内部的转速、位置的传感器，目前以进口为主。可能是进口的、老牌的公司才能提供这个技术。
第四是主控芯片和电机驱动芯片，这是两个不同东西。主控芯片是想要把我的电机、舵机、速度驱动器的算法写到这里面的芯片。电机驱动芯片是是驱动电机旋转的驱动芯片。这两块主要还是以海外的供应商为主。在小仿人方面国内芯片可以去使用，其中国产主控芯片能够起来。
到了传动机构层面，一般会选择有一定韧性、成本又比较低又很轻的金属件，基于产品成本的需求，大家可能会选择铝合金或铝镁合金(贵一点)，碳素又是一个价格。大家选择自己合适的供应商就够了。
传感器这一块，国产化率比较高。超声传感器、红外传感器(障碍物检测)，视觉传感器(双目、多目)这种传感器基本上可以实现国产化，国内供应商基本都能提供相应的这些东西。很多公司可能会加力矩传感器来实现力控和力的感知，以海外为主，国内起来了可以应用，但整体来讲成本偏高。比如力矩传感器，广西有一家公司在做这个，深圳还有一些公司也在做，整体来看，从供应的角度来看是可以去采购的。
整个机器人的主控芯片，即中央控制板上的处理器，目前国产选择余地并不多，像arm架构的一些控制器比如全智、金正这些芯片，整体上做不了人形机器人的主控芯片。通常用的有，Intel的x86系列芯片，因为有一部分集成控制的并不能用GPU来做，还是用传统的CPU来做。第二类就是用于AI计算的AI处理芯片，比如英伟达的芯片，也可用高通的一些比较强AI算力的处理器来做。国内有一些AI集成的芯片。但目前使用的还不多，这些都属于核心供应商和核心公司。
目前一些软件供应商也成为核心供应商。人形机器人所需的技术比较广，有硬件(驱动器、减速器等)，在往上机器人控制算法，再往上AI的传感、感知能力、定位导航的能力，这些都是机器人需要具备的。但是一家公司不能把技术链全部吃下来，所以有软件提供商。同时也有小众选择，比如为了解决触摸(皮肤)问题，我们要去解决带感知能力的皮肤。皮肤也会成为人形机器人比较重要的供应商。还有比如柔性显示，机器人需要有比较好的柔性材料展示表情等。柔性屏也是一个核心供应商。电池是不可忽略的在仿真机器人中需要解决的核心供应商，它类似于汽车的动力电池，因为人形机器人对电流输出需求很高，每个关节的电能输出是非常巨大的，供应商需要选择动力电池供应商。机器人在应用过程中对电能的需求比较大，需要非常好的电池管理系统来保证供电稳定，不能因为关节供电影响对主控芯片的供电，否则会带来系统不稳定。
6、 如何看Tesla人形机器人?
关于特斯拉的人形机器人，实际上大家不用太纠结这个事情。Elon musk特别讲到，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，其间的差异还是巨大的，没有想的那么简单，不用特别在意现阶段原型机是能干什么。
从远景来看，人形机器人产品业务的场景的需求还是非常大的，核心代替的是现在在做的与人相关的业务需求。个人角度欣赏特斯拉人形机器人的研发，任何一个产业其实都需要特别有号召力企业的带领吸引大家的关注。案例：科大讯飞作为中国AI龙头做了很多在语音识别、智能语音助手的投入，但行业真正做起来是苹果Siri的出现，推动整个产业的快速迭代。特斯拉bot的出现必然会推动仿真机器人的发展，但在整个技术链路上没有看到特斯拉人形机器人比现在机器人有代差的进步，即使人形机器人表现出了一定的运动能力，与现在机器人产品也并不是代差的区别，但需要它推动整个产业的发展。
从应用前景来看，我们认为在短期内不一定能代替人在工业场景做一些工作，因为它技术发展还受限于AI技术。如果AI技术的感知能力达不到这个程度，就像现在的无人驾驶，他在结构化的道路上对人、对车辆进行感知，通过感知反馈到控制的系统里来，进行新的规划和控制，仿真机器人的场景其实更加复杂。人形机器人的场景不是单一的，且经常出现跨越式的变化。在使用初期，应用场景首先会出现在单一的场景。但这种场景可能又会有一个新的挑战、新的质疑：这种场景并不一定是仿真机器人去做的工作。仿真机器人的核心是实现跨领域、跨任务，往往单一场景都可以设计新的机械结构或单一化的机器人来更有效地处理单一场景。仿真机器人的核心优势并不是单一场景，目前在复合场景下受限于现在的机器结构、AI技术的进步。Elon Musk目标是在今年推出原型机，未来两三年来实现量产、商业化产品落地。这与我们做仿真机器人业界的认知是比较认同的。
在技术方面，并不觉得整个技术线路和现在的技术线路有一个代差，其实现在的现状与电动汽车有一些类似。Elon Musk特斯拉的电动汽车并不是技术上的创新，而是系统集成方面的创新。它的电机技术相比前几年的电动车电机技术没有明显提升，唯一核心带来代差的提升是无人驾驶系统，利用产业链的整合实现了低成本化、实现了真正的协同。特斯拉的电动汽车是系统集成的创新，技术的创新在于辅助驾驶系统，是AI技术加传感器技术的融合。
机器人其实不是AI技术的突破，从技术前景来讲，仿人机器人是由技术短板决定的。比如电池供应不上，只能工作一个小时，则无法进行商业应用。如果感知能力比较弱，就不具备很强的操作能力，无法稳定移动。控制方法不行，移动可靠稳定性不行，会摔倒带来伤害。如果它硬件本体的性能不行，则工作一段时间就需要维护，也没办法进行可靠稳定的商用。与传统汽车不一样，因为电动汽车产品的电机、控制器基本上是比较完整的形态。
我们看到特斯拉的方案，基本上还是以电机驱动为主，但电机驱动里可能还有进一步的技术，猜测用的是短直驱技术，用低减速比的驱动器来做，对电机的性能要求很高，短直驱也会带来很多控制方面的优势，这是很技术很细节的东西，但是对电机的要求更高、对电机电流对要求更高，同时也会带来电机发热更高，也会带来很多新的挑战。我们也很希望看到特斯拉如何解决这些问题。
从未来机器人发展来看，我们并不认为技术难度是产业发展的痛点。我们是很看好这个产业的，目前已经有很多的需求端。可能需求并不是在商业服务，可能在科技展示、科研用途、高端商务替代等高端市场。整个产业链并没有像大家想象的那样能形成一个像汽车一样完整的产业链。现在产业链相对来说比较薄弱，现在比较看好的是高端市场。高端市场像当年的电动汽车一样有很多问题，但是一样会受到很多高端人士的青睐，会进入这个市场。特斯拉的机器人产品能够形成生产的规模，特斯拉作为行业的先入者，但是能非常好地依托于汽车的工业体系，很多控制方法在技术层面上来讲还是想通的，能实现新的突破。
从行业来看，特别看好原型机器人在发展过程中，所衍生出来的不同的新的机器人的形态或者新的技术转化出来的产品。我们也看好这些产品在不同领域能形成不同的机器人解决方案，比如目前的四足机器人，可以应用在测绘、巡检、教育陪伴等场景或作为宠物。
仿真机器人可以往大作，也可往小做，也可以往特殊的复杂方面去做，也可以把仿人机器人变得多样化，这都是机器人产业的发展趋势。把仿人服务机器人做一些形态和场景的变化，以此来拓展新的服务场景，这是我们期待和看好的。但我们也必须看到现在的AI技术、机器人技术、机电技术，并没去充分发挥仿人机器人跨领域、多任务、多场景的适应能力。仿真机器人核心优势是它有非常好的环境适应能力。现在整个技术限制了仿人机器人的环境适应能力，即使这种情况下，其环境适应能力也比其他机器人要强。
这就是我们在产业里面的认识，我们看好这个行业、这个产业，也必须清晰认识到这个行业面临的技术挑战，挑战并不在于机器人技术本身，更多在于整个工业的水平，AI、芯片、传感器水平。
【Q&A】
Q：特斯拉机器人给了500w产能的目标。一开始可能2024、2025几十万台的规划。这么大量的产品出货能在哪些场景消化?怎么看未来人形机器人市场的空间?
A：我们都在思考为什么特斯拉能提出这样一个宏大的目标。如果大的仿人服务机器人我觉得是很困难的。因为它的成本很高，使用门槛也很高，大部分人不会用，需要专业人士部署。关于这么高的市场预期，实事求是讲，现在看到的场景没有想象中那么多，在实现过程中可能会有形态的变化，不局限于大家看到的足式形态，也可能以小型仿人机器人的方式来实现。对于新品的出现，短期内预期上升到几十万台，需要一个爬坡的过程。以比亚迪汽车为例，其运营一百多万台，这是非常刚需的产品，从人形机器人的需求来看，会有一个上量的过程。
Q：在控制方式上，如果是走进家庭的应用，有哪些控制方式?没有编程能力的普通人如何使用?
A：首先这种机器人一定是自主机器人，能自主对环境感知并建模，不应该是让普通人花很多成本去做。目前工业机器人、移动机器人都不具备让普通人自主实现的能力。扫地机器人目前实现了自主移动、自主清洁的能力，其他的机器人好像还不具备这个能力。需要具备感知能力，不需要编程，能自己看懂环境，能对环境进行建模，还要有三维环境的信息。同时要对人感知，在家中只有人是移动的，所以人的感知会更重要一点。在机器人的控制方面，核心要解决步态行走的问题，要让机器人移动，有一些空间机器人是不能碰到的，否则会产生干扰、碰撞、把别的机器人碰到，这些都属于AI的范畴里。一方面传感器要全方位都看得见，比如不能只看前面，看不见后面，只能往上看，看不见脚下，就会出现视觉的盲区。这些都是挑战，很多国内公司都在克服这些场景的问题。
Q：成本是否可能控制在10万元以内，特斯拉价格定在2万美金?
A：目前来看，定价2万多美金，即10多万人民币，突破成本的可能性难度很大。第一个是价格，汽车核心成本是电机，电机很少，一般高性能电机是大电机，作后轮驱动等。但仿人机器人的电机性能要求不会比汽车电机低太多，数量要多很多，可能要30个不同性能的电机。按照500元/个来看，也要15000元，但实际上单价远远不止500元一个。加上减速器(需要很多成本)、驱动芯片、电池。短时间内成本的下降很困难，做到2万美金的成本也非常有挑战。当然可能会以简化部分性能和结构来达到，比如用线驱动的方式，但会带来性能的下降，这要等到机器人的正式发布来看，现阶段我认为突破是很难的，因为成本非常高，和2万美金还是有差距。
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