6月3日，馬斯克表示TeslaBot人形機器人可能將于9月30日發(fā)布，有望開啟智能機器人新紀(jì)元。

 

　　TeslaBot的推出所帶來的未來機器人猜想：

 

　　猜想一：機器人應(yīng)用場景的進一步拓寬，滲透加速

 

　　前文介紹到工業(yè)機器人的下游具有相似性，應(yīng)用場景已經(jīng)從汽車、電子拓展到金屬制品、家電、鋰電、光伏等行業(yè)，目前工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)鏈已較為成熟，當(dāng)下是國產(chǎn)品牌加速進口替代的階段。而服務(wù)機器人發(fā)展較晚，其最終目標(biāo)是滿足和服務(wù)消費者需求。預(yù)計未來隨著產(chǎn)品種類的不斷豐富，服務(wù)機器人將向各行業(yè)進一步滲透。

 

　　在個人/家庭服務(wù)領(lǐng)域，掃地機器人、教育機器人、陪伴機器人等現(xiàn)有產(chǎn)品技術(shù)升級，進一步便利和豐富人們的日常生活；

 

　　在公共服務(wù)領(lǐng)域，集迎賓、導(dǎo)購與銷售功能為一體的導(dǎo)覽機器人更加智能化，通過智能技術(shù)打造新零售場景，提升零售行業(yè)智能水平。此外，餐廳、酒店、銀行、場館等特定場景將引進服務(wù)機器人，創(chuàng)新服務(wù)業(yè)態(tài)；

 

　　在特種服務(wù)領(lǐng)域，具備精密操作優(yōu)勢的醫(yī)療機器人，以及適用于水下、搜救、空間探測、核環(huán)境等極端危險環(huán)境的服務(wù)機器人將逐漸落地應(yīng)用。

 

　　以個人/家庭服務(wù)機器人為例，規(guī)模化市場成熟后，預(yù)計產(chǎn)品需求接近6800萬臺量級。鑒于美國以及日本機器人技術(shù)較為先進，我們選取2021年美、日、中三國家庭戶數(shù)作為基數(shù)，考慮到個人/家庭服務(wù)機器人本身定位高端，價格較貴，具備該消費能力的家庭占比總戶數(shù)10%，每家一臺用作協(xié)助人們?nèi)粘Ｉ睿瑒t大致測算可得在機器人規(guī)?；袌龀墒旌?，其產(chǎn)品需求可接近6800萬臺量級左右。

 

　　猜想二：機器人向輕量化、柔性化發(fā)展，有望帶動新領(lǐng)域需求

 

　　如同汽車對于輕量化的需求，機器人單體結(jié)構(gòu)笨重不僅影響機器人的運動特性，驅(qū)動電機也需提供更高的輸出力矩，能源損耗更多，限制了承載機器人的承載上限。根據(jù)AIDay公布參數(shù)來看，TeslaBot機器人身高1.72m，重量57kg左右，這意味內(nèi)里的零部件輕量化程度高，精密度高，因此輕量化是未來機器人領(lǐng)域需要重點突破的方向。

 

　　目前機器人的輕量化主要是通過使用新材料的方式實現(xiàn)。前者主要使用低密度的新型材料，如利用碳纖維等復(fù)合材料制作機械臂。根據(jù)《機器人輕量化材料應(yīng)用的研究進展》表示，與傳統(tǒng)的材料相比，碳纖維具有強度高、剛度高、質(zhì)量輕、耐疲勞、耐腐蝕、可設(shè)計性強等多方面的優(yōu)勢。對于一些精密機器人的關(guān)鍵部件，應(yīng)用復(fù)合材料可以大大提升機械設(shè)備整體性能。

 

　　比如，機器人關(guān)節(jié)處需要承受高運轉(zhuǎn)的工作負(fù)荷，并且磨損大、應(yīng)力大，使用碳纖維復(fù)合材料可以實現(xiàn)輕量化，從而減少因自重產(chǎn)生的磨損，滿足生產(chǎn)制造需求。同時，參考現(xiàn)在應(yīng)用于風(fēng)電、新能源汽車、節(jié)能電梯等方面的稀土永磁材料，其制成的稀土釹鐵硼電機作為目前在體積、重量、能耗等方面具都備綜合優(yōu)勢的電機，未來可能在機器人上得到廣泛應(yīng)用。同樣，這次TeslaAIDAY公布的Optimus參數(shù)中，嘗試采用輕量化材料作為表面皮膚來實現(xiàn)人形機器人的靈活運動，亦將提供想象。

　　機器人柔性化使其具備更強的適應(yīng)能力和靈活性。根據(jù)國際機器人協(xié)會的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，全球工業(yè)界只解決了3%-4%的規(guī)則剛性物品的自動化生產(chǎn)搬運問題，剩余95%以上的柔性異形、易損物品仍在使用人工上下料。我們猜想未來機器人將從材料和形態(tài)結(jié)構(gòu)兩個方面進一步實現(xiàn)柔性化。

 

　　材料方面，將有更多機器人開始嘗試由可產(chǎn)生大應(yīng)變的柔軟彈性材料制造，如硅膠、形狀記憶合金（SMA）、電活性聚合物（EAP）等新材料。以形狀記憶合金為例，其可根據(jù)溫度自動改變形狀，采用這種材料的集成機器機械手不僅可以記住多類不同形狀，而且可以實現(xiàn)彎曲、變短以及抓取物體等多類不同的動作；

 

　　形態(tài)結(jié)構(gòu)方面，參考TeslaBot人形機器人，需要在關(guān)節(jié)末端加裝多個傳感器，要求其可以根據(jù)實際需求調(diào)整夾爪力度，實現(xiàn)對不同類型和尺寸物體的位置自適應(yīng)抓取，相比傳統(tǒng)夾爪靈活性更高。

 

　　猜想三：未來智能機器人存在與電車共享部分產(chǎn)業(yè)鏈體系的可能

 

　　縱觀Tesla發(fā)展歷程，公司一直擁有產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)垂直整合和遷移的能力。自Tesla創(chuàng)立以來，便開始不斷拓展其業(yè)務(wù)生態(tài)圈，從電動汽車的研發(fā)制造向自動駕駛等業(yè)務(wù)進行垂直整合，2010年上市后，公司業(yè)務(wù)包括充電樁建設(shè)、鋰電池生產(chǎn)、自動駕駛系統(tǒng)開發(fā)和FSD芯片研發(fā)等。正如2021年AIDay上馬斯克所說，Tesla可以說是全球最大的機器人公司，因為其開發(fā)的新能源汽車就像輪子上的半感知機器人。我們認(rèn)為TeslaBot未來將可能與電動車共享零部件供應(yīng)、AI和芯片等技術(shù)。

 

　　借鑒當(dāng)下新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈情況，我們認(rèn)為未來智能人形機器人各環(huán)節(jié)價值量與當(dāng)下電車產(chǎn)業(yè)鏈具有一定相似性：

 

　　動力系統(tǒng)價值量最高，占35%左右。參考電車情況，我們認(rèn)為動力系統(tǒng)包括能源電池系統(tǒng)和執(zhí)行機系統(tǒng)（傳動、控制器、減速器、防震器等）。其中執(zhí)行機系統(tǒng)價格更貴，占25%以上。未來智能機器人中的永磁電機使用量會多于整車，量產(chǎn)后電機可能存在部分替換。

 

　　智能AI系統(tǒng)價值占比30%左右。其中包括負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集的前端感知層（圖像傳感器+雷達+壓感、光感等專用傳感器），負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)整理和算力處理的存儲器和芯片（影子算法，主算力芯片使用Dojo芯片，還會有其他定向化采購專用芯片），負(fù)責(zé)信息交互的傳輸層（以太網(wǎng)、高速連接器等）。

 

　　結(jié)構(gòu)件價值量大約占比20-25%。其中負(fù)責(zé)機體骨架的支撐（輕量化鎂鋁合金、耐磨損碳纖維結(jié)構(gòu)件），負(fù)責(zé)外部包覆和感知的有機工程塑料和樹脂材料（絕緣、防水、耐腐蝕性），負(fù)責(zé)內(nèi)部緩沖的聚氨酯填充材料（極端情況下的抗沖擊作用）。

 

　　猜想四：一站式服務(wù)與定制化或成主流，第三方運營有望異軍突起

 

　　一站式服務(wù)與定制化將成為服務(wù)機器人的發(fā)展趨勢。相較工業(yè)機器人，服務(wù)機器人擁有更強的消費屬性，市場需求驅(qū)動產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以用戶價值為主導(dǎo)。正如前文介紹到的，服務(wù)機器人所對應(yīng)的場景各有不同，其應(yīng)用跨度大，因此客戶的定制化需求增加。定制化需求將會帶來運營成本的上升，我們猜想未來機器人產(chǎn)品及解決方案將配套一站式服務(wù)與定制化。

 

　　該模式能夠幫助因資金技術(shù)劣勢而難以使用機器人的中小企業(yè)，以較低成本，靈活租用機器人服務(wù)，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)制造以及各種服務(wù)場景下的人力替代。機器人企業(yè)除了銷售機器人產(chǎn)品，還可以為客戶提供機器人租賃、代運營，甚至“機器人+配套”的全場景一體化解決方案。