“地球上機器人的數量將超過人類，每個人都將擁有一臺機器人。”特斯拉的創始人馬斯克曾描述過這樣一場夢。
在馬斯克的設想中，未來人形機器人的需求量將遠遠超過電動車，他甚至還預言，一旦產品成熟，量產數量可能將超過100億臺。那么，我們距離這一美好愿景的實現還有多遠？
現在看來還有很長一段距離。眼下，人形機器人商業化落地的最大阻礙之一，就是其高昂的成本。
成本有多高？
本田公司經過14年探索研發的人形機器人ASIMO，單臺價值250萬美元，在歷經多次迭代后，仍不得不在2022年宣布“退役”。
波士頓動力公司用于特種作業的人形機器人Atlas制造成本約200萬美元，已面市十年之久，仍在優化迭代，至今未能實現商業化。
特斯拉已經是人形機器人降本的佼佼者，但據估算，其人形機器人 Optimus 的制造成本仍在10萬美元左右，要達到其2萬美元的目標成本，還需降本80%。
而放眼國內，小米、宇樹、樂聚等公司也透露，其人形機器人產品的單臺造價也高達幾十萬到上百萬人民幣…如此高昂的成本，讓不少終端應用廠商望而卻步，遲遲不敢入局，也造成人形機器人技術發展多年卻始終處于產業化前夕的局面。在 2023 年之前，大多數人形機器人產品都是作為研究平臺或表演道具，始終未能真正大規模落地。而隨著科技大廠爭相加碼，初創公司不斷涌現，人形機器人產業的曙光才開始顯露出來。
最主要的是其昂貴的硬件成本。人形機器人的每個部位都涉及多個零部件，數量從十幾個到幾十個不等，累積下來，導致其硬件造價不菲。像是高性能的控制器和電機驅動等零部件，幾乎每一個的價格都高達上萬元。其中，部分零部件需要進行專門定制，單個制造成本將再次翻倍增加。
以特斯拉人形機器人Optimus為例，其整體 BOM 成本中，關節部件占比最高，約 56.9%。關節部件的主要組成部分包括電機、執行器、減速器傳感器等。而關節部件中價值量占比最高的分別為：無框力矩電機、諧波減速器、位置傳感器。
此外，人形機器人軟件開發的成本也相對較高。軟件的開發是人形機器人實現復雜功能和適應不同環境的關鍵。在整個人形機器人的研發中，硬件和軟件相輔相成，共同推動著人形機器人技術的進步。
降本有多難？
人形機器人降本面臨著技術與市場的雙重考驗。這涉及到硬件、軟件、研發等多個方面的成本問題，制造商需要面對一系列挑戰。
為了確保人形機器人的質量和性能，需要使用高質量、先進的零部件和材料。這些零部件和材料通常成本較高，因此在降本的同時保持機器人的質量是一個挑戰。此外，供應鏈的不穩定性、原材料價格波動等因素都會對成本產生影響，而這些因素是難以完全控制的。
馬斯克提及Optimus機器人產能受限的原因主要是缺乏現成的執行器。Optimus的軀體擁有28個關節執行器，且每只手都有六個電纜驅動執行器，執行器的成本超過總成本的一半。
Optimus機器人的主要構造
其中，有六種不同的執行器，分別是三種旋轉執行器和三種直線執行器。根據特斯拉給出的數據，在硬件中，旋轉執行器占據最大的價值量。而要解決這一問題，特斯拉最好的辦法就是自己生產執行器，而這又涉及到研發與設計等一系列投入。
人形機器人作為一種先進的智能機械系統，要實現旋轉、抓取、行走等多種任務，必須依賴高度復雜的運動和感知控制系統。這一系統涉及多個領域的核心技術，包括人工智能、感知技術和機械工程。然而，這些技術的研發和集成成本相當昂貴，尤其是對于追求高性能機器人而言，更是至關重要。
降低制造成本的要求與保持高性能的目標之間存在矛盾。在追求降本的同時，不可避免地會面臨性能損失的風險，需要在兩者之間找到平衡點。這增加了集成過程的難度，也對研發團隊的技術水平提出了更高的要求。
如何讓人形機器人發揮更多作用，讓市場、投資者、客戶能夠看得到其商用價值，也是當前企業急需解決的問題之一。人形機器人市場相對較小，如果沒有足夠的市場規模和需求，就難以享受到批量生產的成本優勢，從而無法實現成本的大幅下降。
國內“人形機器人第一股”優必選已將其大型人形機器人Walker的成本降至10萬美元以下。雖然目前人形機器人應用有限，但未來還是具有很大的潛力，而隨著人形機器人應用規模的擴大，批量生產下機器人成本仍有較大下降空間。
優必選機器人家族
如何正確降本？
當前，人形機器人企業正積極探索降本的策略，重點集中在材料、制造、設計和技術等多個方面。通過綜合考慮這些關鍵因素，企業力圖找到有效的平衡點，以期在最大程度地降低制造成本的同時，確保產品的高質量和高性能。
尋找經濟、輕量的材料和零部件是降本的重要一環。企業需要在保持性能和耐久性的前提下，努力控制材料成本。在這方面，許多國內企業通過在人形機器人上采用國產驅動器等措施，有效降低了制造成本。還有一些人形機器人企業通過采用高強度、輕量的碳纖維復合材料，替代傳統金屬材料，不僅有效減輕了機器人的整體重量，提高了能源利用效率，還成功降低了制造成本。例如，1X公司的兩款人形機器人產品EVE和NEO都在外殼上采用了柔性材料。
1X公司給人形機器人使用柔性、輕量的材料
人形機器人的制造工藝復雜，需要使用先進的制造設備和技術，這也增加了制造成本。而提高制造效率，可以降低成本。提高生產規模，通過批量生產來分攤固定成本，有助于降低每臺機器人的制造成本，提高生產效益。工信部日前印發《人形機器人創新發展指導意見》，提出到2025年，人形機器人整機產品達到國際先進水平，并實現批量生產。2023世界人工智能大會（WAIC）上，馬斯克表示，Optimus預計3-5年內量產。傅利葉GR-1將在1-2年內實現量產交付。達闥預計2025年可規模化量產。
設計階段考慮到組件的標準化，以便能夠批量生產。通過共享通用組件和模塊，可以提高設計的復用性，減少制造成本。以人形機器人的手臂為例，傳統的人形機器人手臂采用多關節結構，每個關節都需要使用傳感器和驅動器，這增加了成本。而優化后的手臂結構可以減少關節數量，從而降低成本。為了盡早達成2萬美元的目標，馬斯克正敦促工程師努力降低機器人的功耗和零件數量。
采納新技術可以提高機器人性能，同時降低總體成本。AI大模型的出現，讓人形機器人擁有更強大的工具鏈，能夠更“聰明”地處理多模態的信息，擁有更高質量多線程處理能力。據悉，Figure通過人形機器人專用大模型降低了人形機器人各類任務的訓練時間，也從一定程度降低了人形機器人的部署成本。此外，1X也和OpenAI開展了合作，致力于具身人工智能的研發。
Figure公司訓練人形機器人煮咖啡在企業和科研機構的不懈努力下，人形機器人的制造成本開始下探，不再動輒上百萬元，這也為人形機器人的商業化落地帶來了更多的可能性。
一些國內企業已經著眼于將人形機器人的價格進一步降低。開普勒機器人計劃將其控制在2-3萬美元，而智元機器人預計未來其首款人形機器人的制造成本將在20萬元以內。當然，這并非最后的售價區間，而是機器人玩家們給自己定下的一個小目標。
從去年開始，全球投資市場對于人形機器人熱情高漲。2023年，國內人形機器人企業累計獲得超20億元融資。其中，達闥機器人獲得超10億人民幣C輪融資，智元機器人更是在短短1年內接連獲得五輪融資。
今年年初，人形機器人領域就有兩筆大金額融資事件，分別是挪威企業1X的1億美元B輪融資和國內初創企業星動紀元的1億元天使輪融資。然而，即便看起來資本市場對于人形機器人的熱情很高，人形機器人實現量產及場景應用，依然需要更多資金支持。
面對未來，雖然道路依然充滿挑戰，但當前人形機器人領域的眾多新產品、新嘗試、新方向也讓我們看到了更為光明的前景。
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