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机器人本体公司专家交流
球球哥 / 02月18日 21:21 发布
1、春晚表演情况 表演亮点与意义：2024年春晚，公司16台全尺寸人形机器人表演《央报纸》节目，融入扭秧歌等中国特色民俗元素和动作，引发全国乃至全球热议。这是全尺寸通用人形机器人首次以高扭矩关节电机方式，在直播情况下实时变换队形，并通过强化学习和模仿学习训练跳舞，具有里程碑意义，短时间内其他公司难以达到此水准。
合作过程与突破：公司与张艺谋导演合作超三个月，从2023年10月左右开始对接，主要与张艺谋工作室老师对接，张艺谋导演多次进行线上和面对面指导。此前在庆祝澳门回归活动中有过类似表演，但春晚表演在技术上有更多突破，呈现效果更优。
技术关注要点：除预编程排练外，更应关注机器人动作拟人化以及定位、导航和避障技术。在表演中，16台机器人与多名舞蹈演员近距离共舞，位置不断变化，机器人需精准感知自身及周边位置，整齐完成动作。
动作生成与训练方式：机器人跳舞动作通过模仿学习和强化学习生成。先以视频或动作捕捉方式获取舞蹈演员动作数据，再进行强化学习，在训练中设置奖励函数，对表现好的方向给予奖励，对摔倒等错误方向给予惩罚，随着训练时间增长，形成较好的动作方向。
空间定位与避障技术：采用相对成熟的SLAM技术，主要用于导航和环境识别避障，且避障为动态，难度较大，因为环境中包括人类和其他机器人等障碍物都在不断变化。
2、产品销售与出货预期 C端销售情况：公司产品在C端销售，包括售价一万一千九百多及一万多的产品，国内外自营渠道累计销量达数千台，可能在1到1万台。此前在京东发售的H1和G1迅速售罄，但因交付时间长（承诺1.5到2个月交付），考虑到C端用户接受度和京东对交期的要求，产品已下架，C端用户仍可联系销售购买。
出货量预期：今年机器狗出货量计划为15000台，机器人出货量预估为小几千台。
3、灵巧手相关情况 自研情况与架构：灵巧手为自研产品，部分零部件如战略式数字传感器有供应商，其他如发电机等基本自研。已发布的三指灵巧手是综合考虑性价比、可靠性和研发方案后的选择，有七个自由度，每个关节配置电机，手指前端和手掌有数据传感器。此外，正在研发的无极灵巧手有十几个自由度，发布时间不确定，可能为三年后。
三指与五指对比：五指灵巧手手指数量多、自由度大，在精巧装配等场景更具优势；三指灵巧手成本稳定、结构简单。目前很多厂商的灵巧手自由度不足，难以满足B端工业和未来C端的需求。
布置方式评价：特斯拉第三代手将驱动装置移至手臂以控制末端自由度，而公司驱动放在关节处。从经济性角度看，灵巧手并非自由度越多越好，因成本会大幅增加，市面上多自由度灵巧手价格高昂，人形机器人未来C端或B端低端使用时，需关注灵巧手性价比。
方案发展方向：已发布的灵巧手采用集成区方案，在每个关节直接装电机；下一代产品有向神经方案转向的考虑，且是融合方案，会包含多种不同方案。
4、产品供应商与自研情况 头部传感器供应商：头部传感器包括感知传感器、深度相机和激光雷达。深度相机主流产品为英特尔real sense d435；激光雷达使用大疆的mate 360和速腾聚创的产品，具体使用哪款会根据实际情况和用户要求判断。
机身及其他部件情况：机身手臂部分的关键模组包含电机减速器、电机驱动器、编码器和传感器等；body部分，GPU用英伟达的，CPU用英特尔的，电池包自研，电芯分别采购松下或三星（长续航款）、国产未来领星（标准续航款），同时自研电池管理系统（BMS）等。关节部分如轴承等第三方采购，公司尽可能自研零部件，若自研无价值则采购现成产品。腿部核心零部件基本实现自研全覆盖。
IMU惯导与编码器情况：IMU惯导自研，通过买芯片自己画PCB板制作，成本低。主机上有一个IMU，关节上也可部署，可基本在每台关节模组电机上放置，便于数据采集和融合。编码器为自研双编码器，位数在24位以上。
高性能陀螺仪情况：高性能陀螺仪采用消费级产品，属于低成本方案，通过算法补偿可满足需求。
5、产品硬件壁垒与优势 硬件重要性与壁垒：在很长一段时间内，机器人硬件与软件同等重要。硬件包括本体、运动控制和感知等方面，是机器人执行能力的基础，若硬件能力不足，即使软件（大脑）优秀，也会影响机器人整体性能。
与同行相比的优势：公司与同行相比的优势是多维度综合壁垒，涉及关节模组能力（如扭矩、扭矩与重量比值）、产品一致性、性价比、硬件与运控匹配程度、运动控制能力、任务侧算力、任务理解和剥离能力等。同时，在出货能力、销售渠道网络、生态合作、工程布局和售后等方面也有一定优势。
6、成本与价值量结构及售价毛利情况 成本与价值量结构：机器狗和人形机器人成本和价值量结构类似，关节模组价值量最大，因其数量多、成本不低且包含多种部件；电池约占10%，传感器和主控板各占10%多，这些部分加起来约占80%，剩下10%多为其他部分。
售价与毛利情况：市场定价策略下，消费级人形机器人利润相对较高，但毛利率可能在小几十；行业级人形机器人因应用场景要求高，如在高温、有水雾、有腐蚀性的行业作业，对产品质量要求高，单纯本体毛利高大几十甚至更高，但加上解决方案后，因涉及较多人工服务，毛利率会变低。
7、大脑模型使用情况 大模型使用情况：公司目前未做大模型，主要专注于本体、运动和感知方面。目前主要使用OpenAI的ChatGPT体系。
Q&A Q：公司近1 - 2个月有哪些变化？ A：在2024年除夕夜央视春晚，16台全尺寸人形机器人表演了名为《央报纸》的节目，进行跳舞并变换队形，舞蹈中包含中国特色民俗元素和动作，如扭秧歌等。这对整个行业发展具有里程碑式意义，此前虽有机器人上春晚，但此次采用全尺寸通用人形机器人、高扭矩关节电机，在直播情况下实时变换队形，并通过强化学习和模仿学习训练跳舞，是首次实现，短时间内其他公司可能难以达到该水准。 Q：公司机器人上春晚的前因后果是怎样的？ A：节目由张艺谋导演负责，节目中的一些元素，如扭秧歌的舞蹈类型、机器人喜庆的马甲等都是张艺谋导演确定的。公司与张艺谋导演的合作在春晚之前就开始了，2024年12月十几号在庆祝澳门回归的“澳门美高美2049”活动中就有机器人跳舞内容，但那次演出在类型、呈现效果、元素动作等方面不如春晚。加上美方排练，与张艺谋导演团队对接约三个月，从十月多开始到2月初，主要与张艺谋工作室的老师对接，张艺谋导演也多次根据机器人实际情况进行线上或面对面指导。 Q：春晚上的节目能否理解成预编程，即排练好的一套进行表演？ A：这种理解没问题，就像舞蹈演员也需提前排练。但更应关注的是机器人每个舞蹈动作如何做到拟人化，而非给人死板、呆板、程序化的感觉。此外，还需关注机器人的定位技术、导航技术、避障技术，现场有16台机器人和超过16个来自新疆艺术学院的女同学一起跳舞，人和机器人距离近且空间位置不断变化，机器人要能找到自身位置，感知周边机器人和人类的位置，进而整齐划一地完成舞蹈动作。 Q：机器人的动作如何做到拟人化，以及机器人之间、机器人与人之间如何确定合适的距离位置？ A：在动作拟人化方面，采用强化学习和模仿学习制作运控架构。以跳舞动作为例，先通过视频或动作捕捉等方式让机器人模仿舞蹈演员的动作，获取数据后进行强化学习。在学习过程中会设定一定框架范围，以奖励函数的方式不断强化训练结果。比如多台机器人同时做一个动作，对摔倒等错误方向进行惩罚，对站得稳等正确方向进行奖励，随着训练时间增长，会形成较好的方向。在确定合适的距离位置方面，主要运用相对成熟的空间定位技术，包括SLAM技术，实现导航、环境识别和动态避障。 Q：京东上发售的H1和G1大致上架了多少台，产品生产周期大概多久，为何会考虑在C端上线产品？ A：C端售卖的机器人（包括一万一千九百多及一万多价位的），国内加海外自营累计销量有数千台，可能在1到1万台。关于京东上架的库存量不太清楚，感觉数量较大。产品生产周期方面，原本承诺1.5到2个月交付，但考虑到C端用户难以接受这么长的交期，且京东对交期要求较高，所以将产品下架。目前C端用户仍可联系销售购买。 Q：今年机器狗和机器人这两类品类出货量是否有上修预期，具体预期出货量是多少？ A：今年机器狗计划出货量为15000台，机器人预估出货量为小几千台。 Q：灵巧手是跟谁合作的，是否有供应链上的供应商？ A：灵巧手是自研的，不过其中的战略式数字传感器有供应商，其他部分如发电机等基本是自研的。 Q：能否大致介绍一下灵巧手这一块的架构？ A：已发布的灵巧手是三指灵巧手，这是综合考虑性价比、可靠性、研发进步及方案等多方面因素后的方案。它有七个自由度，手指前端、整个手指和手掌都有数据传感器，每个关节配置一个电机。除大拇指外的两根手指各有两个关节，共四个自由度，大拇指有两个关节加一个旋转关节，共三个自由度。另外还在研发一款无极灵巧手，大概有十几个自由度，发布时间不确定，可能在三年后，目前还在做最后的研发冲刺和小批量复制。 Q：三指与五指灵巧手除成本外，性能上的大区别在哪？ A：五指灵巧手更好，其手指数量多、自由度更多，能做的事情更多，在涉及相对精巧的装配场景中更占优势。而三指灵巧手成本稳定、结构相对简单。目前很多灵巧手自由度数量远远不够，一般有六个自由度，基本以抓取为主，很难完成在B端工业端或未来C端希望灵巧手做的事情，比如搓、单手指敲等复杂动作，以及B端装配场景中的接插件安装、抠小部件、按按钮等操作。 Q：如何评价特斯拉将驱动装置移到手臂，通过省去方式控制末端自由度，与驱动放在关节处这两种灵巧手布置方式的差异？ A：这是多方面考虑的结果。从经济性角度看，并非灵巧手自由度越多越好，因为自由度多代表成本高。市面上有二十几个自由度的成熟灵巧手方案，如英国的一些产品，一双手价格可能达十几万美元，接近100万人民币，对于未来C端或B端特别是低端使用场景，这样高成本的灵巧手没有太大价值。随着未来蓝星机器人本体成本进一步下降，灵巧手性价比要求会更高。 Q：人形机器人相关的供应商能简单介绍一下吗？ A：人形机器人相关供应商情况如下：头部传感器方面，感知传感器主要是深度相机和激光雷达。深度相机主流产品是英特尔real sense系列的英特尔real sense d435；激光雷达使用大疆的mate 360和速腾聚创的产品，具体使用哪一款会根据实际情况和用户要求判断。手臂部分的关键模组包含电机减速器、电机驱动器、编码器和传感器。body部分，GPU用英伟达的，CPU用英特尔的，电池包是自研和设计，电芯有长续航的（可能是松下或三星）和标准续航的国产未来领星的，电池的组合焊接、电池管理系统（BMS系统）等也是自研。关节部分如轴承是第三方采购。整体思路是尽可能自研，若自研不了或没必要拆解零部件则采购现成的。腿部核心零部件基本实现自研全覆盖，如电机、关节模组等。 Q：机器人硬件最大的壁垒是什么，与竞争对手相比最大的优势是什么？ A：机器人硬件壁垒方面，在很长一段时间内，机器人硬件都非常重要，硬件和软件同等重要。本体的硬件、运动控制和感知是公司长期推进的事情。硬件如同人类的身体和肌肉群，如果身体能力不足，即使大脑（软件）能力强，执行能力也会有很大纰漏。与竞争对手相比，优势是多维度综合的壁垒，不是单维度的。涉及关节模组能力（如扭矩、扭矩和重量比值）、产品一致性、性价比、硬件与运控的匹配程度等。还包括运动控制、任务侧端侧算力、对任务的理解和拆分能力。与大厂相比，能比拼的是综合能力，如出货能力、全国或全球的渠道和销售网络、生态合作、工程方和系统工程方在不同地区的布局以及售后能力等。 Q：公司的产品是否用到IMU惯导，人形机器人上配几个IMU？ A：公司产品用到了IMU惯导，且是买芯片自己做的，没有直接采购现成的IMU，因为现成的很贵。人形机器人的主机上肯定有一个IMU，用于监测整个机身的运动细节，同时也可以在关节上部署。由于公司自研程度高，每个IMU成本低，基本可以在每一台关节模组（电机）上都放一个，方便后续做数据采集和融合。 Q：公司编码器的供应商是谁？ A：编码器是公司自己做的，采用的是双编码器，位数在24位以上。 Q：现在的成本情况以及对应的价值量结构是怎样的？ A：现阶段只能说个大概，消费级机器狗的毛利是行业机器狗的50%以上甚至更多，有一款929的毛利能达到大几十。价值量方面，关节模组是目前最大的价值量所在，原因一是数量多，四足机器人有12个关节，人形机器人可以到二十几个甚至三四十个关节；二是成本不低，里面包含的东西多且需要整合。电池大概占10%，传感器和主控板各占10%几，光学模组价格可能占50%，加起来约80%，剩下10%几是其他部分。机器狗和机器人的情况差不多。 Q：高性能陀螺仪是高性能的还是消费级的，是否是国内供应商？ A：是消费级的，并非高精尖产品，属于低成本方案。通过写好算法做补偿就完全够用。 Q：灵巧手采用的是神经方案吗，是否有往神经方案转向的考虑？ A：现在已经发布的灵巧手不是神经方案，是集成区方案，在每个关节上直接装电机，电机旋转即可带动关节旋转。新的产品有神经方案，且是融合方案，会有多个不同方案协同。 Q：如何看待机器人的大脑模型，目前使用的底层算法是自研的吗，如何评价大家现在用的各种大模型？ A：公司目前没有做大模型，主要聚焦本体、运动和感知。目前主要使用OpenAI的ChatGPT体系。 Q：如何看待消费级和工业级人形机器人的售价对比，这两类的毛利大概在什么水平，差距如何？ A：从定价策略来看，消费级人形机器人利润相对较低，毛利率大概在小几十的水平；工业级人形机器人如果单看本体，毛利较高，能达到大几十甚至更高，但工业级产品最终要做解决方案，加上解决方案后，由于涉及较多人工服务，毛利率反而会变低。股市调研
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