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一雙方形大眼睛,細圓腦袋,瘦長身軀,兩條向后彎曲的腿形似鴕鳥腿,雙足人形機器人 Digit 正踏著小碎步從貨架上取出周轉(zhuǎn)箱,再轉(zhuǎn)身踱步將箱子放置到傳送帶上。整個工作過程,Digit 雖然動作稍顯緩慢,但步態(tài)穩(wěn)定,身體靈活。
這是發(fā)生在亞馬遜物流某倉儲庫里的一幕。在這座大型倉庫里,有超過75萬臺機器人“加班加點”地干活。不過,Digit 稍顯特別,因為它是首個雙足人形機器人“員工”。
Digit來自“Agility Robotics”——一家成立于2015年,如今備受熱捧的明星創(chuàng)業(yè)公司。創(chuàng)辦至今,Agility Robotics 始終專注于機器人的雙足行走能力,前后共研發(fā)了三款產(chǎn)品,Digit 是其商業(yè)化的重大嘗試。
在勞動力愈發(fā)緊缺以及成本上漲的背景下,用機器人來替代人的部分勞動成為新趨勢,而人形機器人無疑是最具想象力的方向。這條賽道上,除了 Agility Robotics,國外企業(yè)特斯拉、Figure AI,國內(nèi)企業(yè)宇樹、智元、樂聚等一眾公司也正加緊布局人形機器人賽道,一派熱火朝天之勢。源源不斷浮現(xiàn)的人形企業(yè)和持續(xù)迭代出新的人形機器人像是燒不盡的柴火,作為燃料將人形機器人的故事帶到更高更遠的地方。
如今,人形機器人已經(jīng)走到了落地化的前夜,但誰會先看見那第一縷曙光?或許,正在倉庫里擔(dān)任搬運工的Digit能看見。
“Agility Robotics 的 Digit 是現(xiàn)階段最好的人形之一?!弊闶綑C器人創(chuàng)業(yè)者周東表示。
作為 Agility Robotics 推出的第三款產(chǎn)品,Digit 是率先采用鴕鳥腿的人形機器人,而其他人形機器人主要配置的是能耗更少的類人腿。
據(jù)了解,Digit 的形態(tài)可以追溯至 Agility Robotics 前兩代產(chǎn)品——實驗室階段 ATRIAS、仿生鴕鳥腿 Cassie。在前者的基礎(chǔ)上,Digit 最終演化出了鴕鳥腿式雙足人形構(gòu)造。
ATRIAS:比賽首秀,一戰(zhàn)成名
ATRIAS 是俄勒岡州立大學(xué)的動態(tài)機器人與人工實驗室(DRAIL)研制了七年的項目成果。該項目旨在運用動物動力學(xué)開發(fā)雙足機器人,由該校機器人學(xué)教授赫斯特(Jonathan Hust )帶隊。
在觀察動物運動過程中,一些鳥類的奔跑能力非常強,這讓赫斯特產(chǎn)生了濃厚的興趣。為此,赫斯特不僅和倫敦大學(xué)皇家獸醫(yī)學(xué)院知名教授 Monica Daley 合作,還與同事一起在實驗室里長時間地研究目標鳥類的行走與奔跑。
在一次實驗中,一只珍珠雞沿著跑道奔跑,無意間一條腿踩進了實驗人員精心布置的坑洞。這坑有半腿之深,珍珠雞并未出現(xiàn)預(yù)想中的踉蹌和摔倒,反而輕松越過,仿佛無事發(fā)生。
研究人員發(fā)現(xiàn),珍珠雞的腿會自動伸展以適應(yīng)坑深,無需大腦做出反應(yīng),腿部便可自行處理意外狀況。
這次實驗為雙足機器人的設(shè)計帶來重要啟發(fā):機器人的靈活性在很大程度上依靠自身固有的機械特性,即依靠硬件而非軟件。
在這一靈感刺激下,ATRIAS 系列很快便優(yōu)化了硬件設(shè)計,借助仿生實現(xiàn)行走,兩條牽拉著彈簧的腿可以不停地交替前進,無需視覺和力傳感器,有點類似于盲人走路。
圖來自Joanthan Hust
當(dāng)時,ATRIAS 是第一個復(fù)現(xiàn)了人類步行步態(tài)動力學(xué)的機器人。2015年,在加利福尼亞州波莫納舉行的 DARPA 機器人挑戰(zhàn)賽總決賽上,ATRIAS 突出的運動表現(xiàn)一時驚艷了眾人。
不過,雖然行走能力突出,但彼時除了科研展示外,ATRIAS 并沒有用作其他用途。同年,赫斯特與同事謝爾頓共同創(chuàng)辦了 Agility Robotics,并與俄勒岡州立大學(xué)作切割,開始尋求商業(yè)化。
Cassie:標志性鴕鳥腿
2016年,Agility Robotics 在 ATRIAS 的基礎(chǔ)上,推出了新一代機器人“Cassie”。
圖來自Agility Robotics
與 ATRIAS 不同的是,Cassie 擁有全新的腿部結(jié)構(gòu),具體看來:
電機縮小,但效率更高;
臀部增加3自由度,能夠向前后左右的任意方向移動雙腿;
配備動力腳踝,可以穩(wěn)定站立,無需不斷移動腳;
擁有足夠電池電量運行部分強大機載計算機;
形態(tài)與運作上,Cassie 保留了 ATRIAS 的特色。Cassie 膝蓋像鴕鳥一樣向后彎曲,也被稱為“反屈膝”。此外,Cassie 也沒有配置攝像頭或外部傳感器,和 ATRIAS 一樣是盲人。
一直以來,地面的復(fù)雜性一直是困擾足式機器人移動行走的頭等難題。Agility Robotics 致力于打造能走能跑、既能在戶外穿越森林、又能無礙上下樓梯的雙足機器人,并且僅依靠電池便能運行數(shù)小時。
經(jīng)過數(shù)年的技術(shù)攻關(guān)和研發(fā),這一愿望最終得以在Cassie上實現(xiàn)。
2021年,Cassie 用了53分鐘左右的時間跑完了5公里,是第一個使用機器學(xué)習(xí)來控制戶外地形跑步形態(tài)的雙足機器人;2022年,Cassie 以“百米24.73s,平均速度超過4m/s”的成績刷新了雙足機器人百米賽跑的吉尼斯世界記錄。
這一驚人的表現(xiàn),展示出了 Cassie 優(yōu)秀的運動性能與科研的無限可能性。得益于此,Agility Robotics 獲得了大量美國學(xué)術(shù)界足式機器人的訂單,成了高校和科研團隊的重要探索平臺。
但面向教育科研的商業(yè)化,對 Agility Robotics 來說,還遠遠不夠。
Digit:打造雙足人形,走進工廠
2019年,Agility Robotics 第三代產(chǎn)品 Digit 出世。Digit 的腿基本與 Cassie 一脈相承,最大的變化是新增了一個裝滿傳感器的上半身和一雙用于平衡方向的手。
彼時,Digi 儼然一副雙足人形體態(tài),身高1.75米,重65公斤,能舉起16公斤重物體。
Agility Robotics 創(chuàng)始人 赫斯特在2021年曾表示:“我們并沒有打算建造一個人形機器人,著手解決的是移動性問題。不過,在解決這一問題的過程中,團隊發(fā)現(xiàn)雙足人形是最佳形態(tài)?!?/p>
圖片來自Agility Robotics
赫斯特解釋道,Cassie 的一大問題在于沒有足夠的慣性來平衡向前擺動的腿,而 Digit 直立軀干的設(shè)計正是為了能讓機器人在航向上有更多的控制權(quán)。
當(dāng)時,通過觀察動物運動,赫斯特發(fā)現(xiàn)尾巴能起到校正方向和平衡身體的作用。在一啟發(fā)下,赫斯特決定試著給 Digit 安上尾巴。團隊摸索后發(fā)現(xiàn),最好的效果是讓 Digit 兩邊各設(shè)置一個尾巴,左右對稱。最后,尾巴演變成了手,Digit 也就擁有了雙臂雙足的人形體態(tài)。
更重要的是,手不僅能實現(xiàn)平衡,還能拾取物品,發(fā)揮工具屬性,讓商業(yè)化有了抓手。Agility Robotics 就曾于 CES 2020 上宣布與汽車巨頭福特合作,共同打造自動化物流。
按照規(guī)劃,汽車作為機器人基站,可讓 Digit 進行充電。自動駕駛汽車與機器人通過數(shù)據(jù)交換進行協(xié)同工作,汽車實現(xiàn)物品的遠距離運輸,Digit 則手持貨物完成送貨上門的最后一公里。
圖片來源福特
故事很美,但這場“最后一公里交付計劃”的愿景最終還是未能如愿化作現(xiàn)實。
主要原因在于,Agility Robotics 后來將目光轉(zhuǎn)向了倉儲物流領(lǐng)域。創(chuàng)始人兼時任 CEO 的謝爾頓曾表示,機器人在物流和倉儲領(lǐng)域會有更大發(fā)展空間。一方面,物流行業(yè)存在大量繁瑣重復(fù)的工作,如搬運物料和箱子;另一方面,勞動力短缺的窘境日漸顯著。
物流和倉儲場景,核心是解決物料的移動和放置問題。為了更好完成工作任務(wù),2019年至2023年間,Digit 從由 V1 升級至 V4 。相較于前幾代版本,V4 不僅增加了用于移動周轉(zhuǎn)箱的末端執(zhí)行器,還優(yōu)化了頭部與眼睛,支持人機互動。
在 Agility Robotics 公布的一則視頻中,Digit 展現(xiàn)出了穩(wěn)定可靠的工作能力,似乎離機器人走進工廠、走進現(xiàn)實的預(yù)言更進了一步。
不過,當(dāng)下人類還無法和 Digit 親密無間地一起工作。出于安全考慮,人類需與 Digit 保持6英尺距離,直到有足夠多的數(shù)據(jù)與信息能進一步驗證 Digit 安全性時,人類才有可能與其親近。
值得注意的是,2023年10月,一名 CNN 記者通過語音要求一臺 Digit 完成任務(wù),但哪怕多次重復(fù)指令,Digit 依然無法遵從命令依次完成任務(wù);此外,另一臺 Digit 在搬運箱子時不慎摔倒,無法立即站起來。
可見,Digit 要想真正步入工廠,還有一段漫長的路要走。
如果說“讓雙足人形機器人運動起來”是一個從 0 到 1 的問題,那么“讓雙足人形機器人進行工作”就是一個從 1 到 100 的故事。
但是,要如何找準第一個安身立命的“1”——即亟待解決的場景需求?
Agility Robotic 的第一個場景,也是眾多機器人企業(yè)常見的路徑,即賣給高校。業(yè)內(nèi)人士蔣源表示,“當(dāng)技術(shù)不夠成熟,且缺乏閉環(huán)場景時,更適合學(xué)校和研究所做技術(shù)探索”。
當(dāng)技術(shù)還在爬坡時,Agility Robotics 創(chuàng)始人赫斯特和謝爾頓的學(xué)術(shù)背景與知識經(jīng)驗就發(fā)揮起了作用。
兩人均畢業(yè)于卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機器人專業(yè),該院校是機器人領(lǐng)域的頂尖學(xué)府。之后,赫斯特擔(dān)任俄勒岡州立大學(xué)工程學(xué)院的機器人學(xué)教授,帶領(lǐng)實驗室研究雙足機器人。
與赫斯特的學(xué)術(shù)能力互為補充的,是謝爾頓的產(chǎn)品能力。謝爾頓曾創(chuàng)辦 Three Rivers 3D,主要生產(chǎn)面向醫(yī)療保健領(lǐng)域的激光掃描儀,成本低且容量大。
2015年,兩人攜手合作,成立并推動 Agility Robotics 走到了人形商業(yè)化落地的奇點時刻。此時,倉儲物流領(lǐng)域成為 Agility Robotics 亟待打開的第二個場景,讓 Digit 站穩(wěn)這一山頭成了當(dāng)務(wù)之急。
蔣源認為,“現(xiàn)在創(chuàng)業(yè)公司應(yīng)該把資金和精力放在商業(yè)化上,帶來價值,實現(xiàn)閉環(huán)?!盇gility Robotics 在這兩年里乘勢而起,大量融資,重組高層,積極擴張,大有要打通商業(yè)化鏈路之勢頭。
首先,在資金方面,Agility Robotics 一共進行了3輪融資,分別是2018年的種子輪(800萬美元),2020年A輪(2025萬美元),以及由 Playground Global、亞馬遜產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金等投資的1.5億美元的B輪融資。
一方面,這反映出市場看好 Agility Robotics 的發(fā)展前景;另一方面,在資本加持下,Agility Robotics 一時資金充裕,能更好推動和落實商業(yè)化策略。
其次,是 Agility Robotics 隨后就布下的兩步棋:擴大生產(chǎn)與高層調(diào)動。
自建工廠,年產(chǎn)萬臺Digit機器人
自成立以來,Agility Robotics 陸續(xù)交付了100臺左右的 Digit。但現(xiàn)在,Agility Robotics 顯然并不滿意這樣的生產(chǎn)能力,而是直接自建工廠,以實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
2023年9月,Agility Robotics 在俄勒岡州塞勒姆開設(shè)第一家機器人制造廠 RoboFab,預(yù)計第一年生產(chǎn)數(shù)百臺Digit,隨后擴展到每年生產(chǎn)1萬臺左右。
不過,Agility Robotics 強調(diào)打造年產(chǎn)萬臺機器人的能力,并未示意銷量已高達萬臺。盡管如此,Agility Robotics 創(chuàng)始人謝爾頓依然認為工廠的開業(yè)標志著機器人歷史上的一個關(guān)鍵時刻——“商業(yè)人形機器人大規(guī)模量產(chǎn)的開始?!?/p>
Agility Robotics 將于2024年向客戶交付第一批 Digit,并于2025年全面上市,售價預(yù)計為25萬美元。
高層重組,為商業(yè)化落地排兵布陣
2023年5月,Agility Robotics 進行了首次掌舵者的變動:由 Fetch Robotics 的 CEO Melonee Wise擔(dān)任新的 CTO,原 CTO 赫斯特擔(dān)任首席機器人官。
Melonee Wise 曾創(chuàng)辦 Unbounded Robotics,以及擔(dān)任 Fetch Robotics 的 CEO。Fetch Robotics 主要為倉儲內(nèi)部物流環(huán)境提供云驅(qū)動的自主移動機器人(AMR)解決方案,M.W的工作經(jīng)驗和資源無疑會有助于將Digit集成到現(xiàn)有倉儲物流系統(tǒng)中,并能匹配不同客戶對象的物流系統(tǒng)。
2024年3月,Agility Robotics 創(chuàng)始人謝爾頓卸任 CEO,擔(dān)任總裁;而新任 CEO 則是曾在高通、微軟等知名企業(yè)負責(zé)戰(zhàn)略交易、合作伙伴關(guān)系、銷售、營銷及相關(guān)業(yè)務(wù)的 Peggy Johnson。
Peggy Johnson 將要負責(zé) Agility Robotics 下一階段的增長,重點關(guān)注銷售、戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系、未來籌款以及機器人的大規(guī)模交付。簡而言之,就是要快速推動機器人的商業(yè)化落地,賺錢并實現(xiàn) ROI 回正。
從最高層的人事變動上,不難看出 Agility Robotics 為了打開倉儲物流應(yīng)用場景的謀篇布局。謝爾頓與赫斯特的學(xué)術(shù)經(jīng)歷,在產(chǎn)品研發(fā)階段有著得天獨厚的優(yōu)勢,但在商業(yè)化的推進過程里,難免會有捉襟見肘之時,而新人們所具備的資源和知識經(jīng)驗或?qū)⒏欣诮鉀Q當(dāng)前Digit商業(yè)化難題。
這一戰(zhàn)略布局推動下,Agility Robotics 喜報頻傳。2024年4月,Agility Robotics 宣布與曼哈頓聯(lián)合公司建立合作伙伴關(guān)系,這是繼亞馬遜、GXO Logitics 后,Agility Robotics 合作的第三個世界物流大客戶。
目前 Digit 還在進行試點工作,至于最終能否通過企業(yè)考驗,成功在倉儲物流領(lǐng)域里開花結(jié)果,還需留待驗證。
過去半個世紀里,人形機器人賽道一直不乏拓荒者,比如本田就曾于 2000 年推出人形機器人 ASIMO。但囿于技術(shù)瓶頸,商業(yè)化落地難等困境,該賽道一直是冷門的代名詞。隨著近些年來 GPT、Sora 等新技術(shù)的突飛猛進和資本熱錢的涌入,人形機器人被推到了聚光燈下,乘著東風(fēng),一路猛進。
作為人形機器人第一梯隊里的佼佼者,波士頓動力一直備受關(guān)注。能快速跑、后空翻、翻越障礙物的人形機器人 Atlas,雖然持續(xù)不斷給人們帶來視覺上的震撼,但支撐其出色技術(shù)和優(yōu)異表現(xiàn)的,是背后造價高達200萬美元的成本。重金投入下缺乏與之相匹配的變現(xiàn)能力,這也讓波士頓動力三次易主。
對于其他大部分人形創(chuàng)業(yè)公司而言,“人形機器人要在哪落地”,是個不可忽視的的發(fā)展問題,商業(yè)化是擺在技術(shù)難題之后的第二關(guān)?!艾F(xiàn)在技術(shù)部分,各家人形的行走能力都相差不大了。”蔣源向雷峰網(wǎng)(公眾號:雷峰網(wǎng))表示,目前商業(yè)化才是最大難題。
跑在商業(yè)化前頭的 Agility Robotics,在這兩年里刷足了存在感。Digit 正試圖打開的物流倉儲場景,雖然還未實現(xiàn)商業(yè)閉環(huán),但已展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿Γ皇橐粋€較好落地的垂類細分場景。
此外,一些人形創(chuàng)業(yè)公司瞄準了工業(yè)制造場景。例如,F(xiàn)igure 籌集了6.75億美元,正在與寶馬合作;Apptronik 則與梅賽德斯奔馳合作;特斯拉正在推動 Optimus 走入汽車工廠。
創(chuàng)業(yè)者同陽告訴雷峰網(wǎng),當(dāng)下人形機器人在汽車廠里還是有不少發(fā)揮余地。目前雖然人形機器人還無法勝任汽車廠里的精細活,但是能夠代替搬運等重復(fù)繁瑣類工作。
除了面向工業(yè)場景,讓人形機器人最終走進千家萬戶,成為 iPhone 般的存在,是眾多人形機器人創(chuàng)業(yè)者的追求與向往,其中不乏創(chuàng)業(yè)公司直接將目標投向家庭場景。例如,以色列初創(chuàng)公司 Mentee Robotics 2024年4月推出了 MenteeBot,旨在完成系列家務(wù),如整理桌椅、處理衣裳。
工業(yè)、家庭等場景之外,人形機器人在醫(yī)療、娛樂、服務(wù)等領(lǐng)域均有部署。
雖然市場對于人形機器人落地場景的爭論始終不休。但整體而言,業(yè)界普遍認為人形機器人會率先出現(xiàn)在工業(yè)場景。工業(yè)制造領(lǐng)域里存在大量機械重復(fù)的工作,人形機器人可發(fā)展的空間和作用更大。
不過,無可爭議的是,人形機器人要走進千家萬戶,還有很長一段距離。雷峰網(wǎng)雷峰網(wǎng)
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