摘要:CES发新品,服务机器人市场能否爆发?

三巨头助阵,优必选今年能否玩出大招?-爱分析

1970年,日本一位教授做出了全球第一台人形机器人,而后美国也开始了仿人形机器人的研究。但是其后三十年,人形机器人一直没有取得突破性进展,直到2000年10月,本田公司公布了其秘密研发十几年的成果——面向家庭服务的仿人形机器人ASIMO。

如今,ASIMO已经从最初依靠人类控制的遥控机器人,进化成了能走能跑能上楼梯、会说会看会拧瓶盖的智能机器人。美国也在人形机器人运动控制方面取得了重大突破,Boston Dynamics开发出的Atlas人形机器人运动控制能力惊人,不仅能搬运重物、抗推抗摔,还能在跌倒后自己爬起来。

然而无论是ASIMO还是Atlas,都面临着成本高、能耗大的问题。如果说Atlas的目标是军事领域,有人可以为高成本买单,定位家庭服务机器人的ASIMO距离走入家庭就遥遥无期了。

当然,低成本的人形机器人也并非没有。法国Aldebaran Robotics公司就曾在2010年左右陆续推出过几款小型人形机器人NAO,然而NAO被更多地用于学术机构和实验室,其他领域销量并不理想。

2013年,这家法国公司被日本软银以1亿美元的价格收购。之后软银吸收了Aldebaran的软件技术,联合富士康做出了大家耳熟能详的Pepper机器人,被用于商业服务领域。但是,这款机器人的销量也远远不及它的名气高,一些购买了Pepper的企业称,这款机器人并没有想象中那么智能,基本只能用来作秀。

三巨头助阵,优必选今年能否玩出大招?-爱分析

图:四款人形机器人

在全球人形机器人略显尴尬的发展态势下,中国的优必选似乎是个特例。这个猴年春晚“一跳而红”的人形机器人创业公司,如今已是估值10亿美金的独角兽。那么,这家成立仅4年的公司有着怎样的团队、技术和产品,依靠什么支撑起如此高的估值呢?我们先从它的发展历程说起。

台上两分钟,台下八年功

2008年,周剑在日本看到了本田的人形双足机器人ASIMO,深受震撼的同时,他也意识到了日本机器人存在的两个问题:价格过高,无法自定义动作。

回国后,周剑决定要自己做成本低、可编程的人形机器人。于是他带着十几个人的团队,开始了人形机器人的研发。然而一开始就遇到了难题,他们连人形机器人的基础部件——伺服舵机都无法组装。

经过五年努力,2012年,团队终于把伺服舵机做了出来,不仅尺寸小、扭矩大,而且成本低、质量高。伺服舵机的研发成功让周剑一下子有了信心,2012年3月,他正式注册公司,决心将人形机器人商业化,走进普通消费者家庭。

同年,优必选第一代人形机器人Alpha 问世。2014年,迭代产品Alpha1S推出,并于次年开始量产。2015年底,升级版Alpha 2在美国Indiegogo网站上进行在线众筹,45天众筹金额达130多万美元。2016年2月,Alpha 1S亮相央视春晚,随后Alpha 2也参加了元宵晚会和里约奥运会。

相比第一代Alpha,Alpha 2在很多方面进行了提升,不仅自由度从16个增加到20个,还新增多个传感器,实现了语音交互、人脸识别、智能操控等功能。此外,开发者还可以在其安卓系统上开发各种应用程序,以拓展机器人功能。

与Alpha2一起推出的,还有类似乐高玩具的可编程JIMU机器人。2016年7月,苹果公司找到优必选,希望在STEAM教育机器人方面进行合作。很快,优必选的JIMU机器人登陆苹果零售店。

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图:优必选机器人产品

四块业务支撑10-15亿销售目标

如今,优必选全球销售布局覆盖中国、北美、欧洲、中东、日韩等地。根据优必选官方披露,2014年到2015年,其销售额从190万增长到5000万,2016年有望达到3亿,2017年保守估计9.8亿,预期10-15亿。

对于2016年的3亿销售额,周剑解释道,一是团队缺乏相对成熟的销售经验,二是他们花了大量时间重新调整工厂生产线,希望达到用工业机器人生产服务机器人的目标。

而支撑3倍多增长预期的,除了在国内布局上千家旗舰店的计划,还有优必选与其全球合作伙伴共同推出的四块产品。

首先,优必选和亚马逊刚刚在CES 2017联合发布了家庭人形机器人Lynx。这款机器人采用了优必选人形机器人的外观及构造,同时搭载亚马逊Alexa自动语音识别、自然语言理解及搜索功能。按照亚马逊Echo 500多万台销量记录,双方都对新产品抱有较高预期。

其次,优必选还在CES 2017上展示了一款基于云平台的商用服务机器人 Cruzr,可以用于企业和公共服务领域。这款机器人能够为客户提供定制的 AI 商务服务,以提升企业工作效率及客户满意度。

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图:优必选新产品Cruzr和Lynx

再次,优必选已经和迪士尼及曼城足球俱乐部建立合作,计划推出影视娱乐及球星机器人,将机器人作为IP新载体,带动产品销售。

最后,优必选2017年会继续和苹果合作STEAM教育机器人,将JIMU机器人推向全球市场。

在打品牌、铺渠道的同时,优必选也不忘扩充和壮大技术实力。周剑给优必选的定位是,以机器人为载体的人工智能技术平台,既要落地产品,也要构建生态。而实现这一目标,周剑采取的战略是,两条腿走路,用“COO养活CTO”。

壮大技术实力,用销售支撑研发

让人形机器人走进家庭,并成为家庭的一员,软硬件实力都不可或缺。硬件方面,机器人需要更灵活的关节和控制能力,从而实现自主行走、上下楼梯、甚至抓取物体;而软件方面,语音交互、视觉识别、自主定位、情绪识别等AI技术也会成为未来机器人的标配。

优必选的研发团队中,包括多名机器人方向全职博士。公司成立之初就加入的CTO熊友军,是华中科技大学机器人操作技术及控制专业博士,多年从事机器人研发管理;负责步态控制算法的博士来自清华自动化及控制系,负责机器人自主定位导航的博士来自南洋理工大学控制工程系。

为了弥补公司在双足行走和AI技术方面的短板,优必选近期又邀请了清华大学长期从事双足机器人研究的赵明国教授担任优必选人形机器人首席科学家,以及人工智能和信息科学领域国际知名学者、IEEEFellow陶大程教授担任优必选人工智能首席科学院。

同时,为了促进STEAM教育JIMU机器人在全球范围的研发、推广和销售,优必选还聘请了前IEEE主席兼CEO Howard Michel担任STEAM教育CTO,他不仅是计算机科学与工程专业博士、教授以及博导,更长期从事机器视觉、无线传感等学术研究。

接下来,优必选会在以下三个方向上深度布局。

首先,加大伺服舵机研发力度,包括手指微小精密化伺服舵机,实现低成本化和商业化,同时优化步态控制算法。优必选要把500公斤扭矩的伺服舵机做到一两千元,从而将机器人的价格降到5万元左右。

其次,投入人工智能各项技术研发,包括语音识别、自然语言理解、计算机视觉、单/多态情绪识别、VSLAM等几大方向。

最后,构建机器人家庭终端服务生态,通过吸引更多开发者在AlphaStore开发应用,逐渐丰富其家用机器人功能和服务生态。

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人形双足机器人何时走进千家万户?

从2016年之前的籍籍无名,到春晚之后的名声大噪,优必选不仅获得了前所未有的品牌知名度,还吸引了包括资金、人才以及国际合作伙伴等在内的众多资源。

然而,对于主要面向C端市场的优必选来说,还面临着所有消费级机器人公司所面临的共同问题:市场何时才能达到技术和产品可以商业化并为消费者接受的节点?

优必选在近期的战略发布会上呈现了一幅理想的家庭机器人服务场景:当你在客厅看电视感到口渴时,告诉机器人,它会自己从客厅走到厨房,找到桌上的水杯,拿起来,再送到你面前。这似乎跟我们理想中的家庭服务机器人十分接近。

但是,这个对我们人类来说再简单不过的动作,对于机器人而言并不容易,它包含了声源定位、降噪、语音识别、自然语言理解、深度场景识别、实时三维地图构建与自主定位导航、物体识别、壁障、抓取等一系列复杂技术,虽然部分技术现在已经实现,但只能做到单一功能,而且成本高昂、能耗大,而一些已经商业化的技术在实际使用中并不理想。

回到优必选产品本身,Alpha 2在20个关节都动起来的情况下,电量只能支撑1个小时;由于体型受限,Alpha 2只用了2个麦克风,因此无法进行声音定向,而且识别距离也只有2米左右,与Echo的6+1麦克风阵列相比,语音交互体验必定大打折扣。更不用说尚未用于其产品的室内自主定位和导航、物体识别和抓取、以及情绪识别功能了。

当然,解决智能交互、环境适应性以及高能量效率等问题,也是优必选接下来技术研发重点。优必选也给出了从过去8年到未来6年,其服务机器人发展的路线图:

三巨头助阵,优必选今年能否玩出大招?-爱分析

可以看出,对于人形机器人何时走进家庭,优必选给出的答案是4-6年。而要支撑这4-6年的研发,靠的是四大块业务产品,既有亚马逊和苹果的销售渠道,又有迪士尼的IP助力,可以说万事俱备,只欠东风。然而,市场的“东风”会如期而至吗?

服务机器人市场的“东风”何时到来?

我们从优必选的三块业务市场分别来看。

首先,家庭服务机器人。

消费级机器人要想真正走进千家万户,必须能够解决家庭场景中至少一个痛点和需求,或者在体验更好、配套设施完善的情况下变革原有交互和生活方式,才能让消费者愿意为一个千元甚至万元级别的机器人买单。否则如果只会唱歌、跳舞、聊天、自定义动作,不管搭上多么火的IP,也只能是一款高级玩具或者早教产品。

Echo之所以能卖出500多万台,一方面因为它价格并不高,而且有从40美元到140美元的各种版本,覆盖多层次消费人群,另一方面,音箱是一种人们比较熟悉的小家电产品,用户更容易接受,不用过多培养习惯。而Alpha 1S售价是Echo的5倍左右,Alpha 2众筹价已经高达1299美元。加上市场上充斥着各种形态的智能机器人,在人形机器人的优势还无法凸显时,消费者面临着诸多选择。

其次,商用服务机器人。

全球范围内,商用服务机器人市场都处在发展初期,一些餐馆、银行近两年才开始使用机器人提供部分服务,由于银行、餐厅、酒店等场景下需求简单可控,因此更容易根据行业需求开发功能。接下来,这块市场能否爆发,主要取决于商用服务机器人能够在多大程度上为企业节省成本提高效率,而企业则需要在成本和收益之间进行权衡。

目前市场上带有自主定位导航功能的商用服务机器人价格基本在20万-30万元不等,是一个普通服务人员年薪的3-6倍,如果一台机器人折旧年限3-5年,实际使用中又不能完全取代一个人力,对企业来说并不划算,更不用说机器人还需要定期维护维修。

最后,STEAM教育机器人。

相比之下,定位STEAM教育的JIMU机器人商业化前景似乎更为清晰。全球玩具行业老大乐高已经用实力证明了编程机器人的火爆,其MindStorm系列已经打入美国K12教育阶段90%的公立和私立学校。当然,通过苹果零售店打入市场的优必选,也会不可避免地在零售市场与乐高展开竞争。

反观国内,STEAM教育理念刚刚兴起,无论是学校还是家庭,都有着广阔的市场空间。优必选选择从学校切入,计划通过一套和学校教育互补的课程,来推广JIMU机器人,目前已经跟广东深圳等其他省市的教育局及学校校长进行了深入交流。但是要打入封闭的教育市场并非易事,而零售市场也有可能面临同类及山寨产品的低价挤压。

当然,无论是服务还是编程机器人,市场都足够大,无论市场何时爆发,至少优必选已经跑在了赛道的最前端。而决定一家公司价值的,不只有过去和眼前的成绩,还有其为之努力的未来。

三巨头助阵,优必选今年能否玩出大招?-爱分析

近期,爱分析对优必选CEO周剑、人形机器人首席科学家赵明国、人工智能首席科学家陶大程进行了调研访谈,现将部分内容摘录如下。

Q:优必选现在有多少人?技术人员大概占多大比例?

A:公司目前不到900人,其中工厂大概有100多人,技术人员占比40%以上。

Q:运动控制、语音、视觉、情绪识别等这些技术哪些是自己做,哪些和第三方合作?

周剑:运动和驱动一直以来都是我们的优势。另外,科大讯飞是我们的战略投资方以及股东,在语音方面给了我们很多支持,未来在语音、语义以及多模态识别方面也可能会跟讯飞以及其他公司合作,或者收购一些团队来做。由于人类70%-80%的日常信息是通过视觉获得的,所以视觉方面我们是自己做。事实上,我们在2015年年初,已经开始和陶大程老师在视觉方面展开合作了。

Q:家庭服务机器人什么时候能够实现抓取物体?

赵明国:现在抓取其实技术上已经能做到了,只是实现起来比较单一,而且成本很高。我觉得两到三年,我们一定能把抓取做到位,只不过抓的是矿泉水,如果是香蕉、尤其是熟透的或者腐烂的香蕉,就很难了,还能还要再过几年。

Q:家庭机器人在视觉方面哪些技术已经实现了,哪些还存在困难呢?

陶大程:赵教授说三年实现抓取,我们视觉这块一定得跟上。总的来说,现在对于家庭成员的人脸识别已经可以做到了,包括速度和精度基本都可以达到像人一样的程度。不仅仅是人脸识别,如果机器人只看到某个家庭成员身体的一部分,也能识别出来他是谁。

对于物体的检测和识别,我们在精细化分类方面已经可以做得很好了,比如女孩子的化妆品各种瓶子,机器人也可以识别出来。而室内定位导航方面,涉及的问题就比较复杂,它包括图像的语义分割、某个像素在实际三维场景中对应的距离、以及一些特征点的获取等等。我们的目标是让机器人未来像人一样正常地定位和行走,这个路不算远,但是需要非常大的研发投入。我们也会尽快把我们的技术落地成商业化的产品。

Q:伺服舵机是优必选的核心技术,它的壁垒有多高?

A:首先,世界上所有东西没有一个完全绝对的门槛,我认为的技术优势,或者是技术门槛,就是时间门槛。国内在伺服舵机方面有一个很奇怪的现象,很多人做机器人,但不做驱动关节,可能会用轮子代替。而做驱动、做伺服舵机的人又不见得去做机器人。

目前市场上有三类做机器人的厂商,一类是给无人机、航模等提供舵机,包括云台等,第二是集成机器人,这类企业特别多,第三类是自己先把核心部件攻克下来,再做机器人的,优必选属于第三类。

所以我们占了一个先机和优势,这里面包含了很多算法。我认为我们是占了一个先机和优势,还有很多算法在里面。我们并不认为这是一个绝对高的门槛,高到别人进不来,只要有足够的时间都可以做到,但是我们先实现产业化了。

相比那些只做集成的机器人厂商,优必选既做市场、又在啃技术骨头,这是我们最大的优势。

Q:您认为真正的人形机器人是什么样的?如何实现呢?

赵明国:真正的人形机器人是和我们人一样,有四肢、大脑、躯干的机器人,就像《西部世界》里的机器人。它一定是整体躯干先完成,然后逐步加上真人皮肤、材料、各种传感器、触摸、温度等方面。当然运动控制和AI也是同步进行、逐步完善的。