人形机器人的 “烧钱” 真相
如今,人形机器人成为科技领域的热门话题,特斯拉的 Optimus、宇树科技的 Unitree G1 等频频亮相,吸引了无数目光。这些人形机器人宛如科幻电影中的角色走进现实,跳舞、搬重物、甚至烹饪都不在话下,让人不禁畅想未来它们成为生活助手的美好场景。
不过,你知道吗?看似酷炫的人形机器人,背后却是个 “烧钱” 的无底洞。就拿特斯拉的 Optimus 来说,现阶段硬件成本高达约 46 万元,这还只是硬件,要是再算上研发、软件等费用,总成本更是惊人。还有波士顿动力的 Atlas 机器人,尽管能后空翻、跑酷,但其制造成本预估达到 200 万美元,高昂的价格让大多数人望而却步。这也导致人形机器人虽备受关注,但商业化进程缓慢,迟迟难以走进千家万户。
成本拆解:钱都花在哪了?
人形机器人成本高昂,主要烧钱的地方在硬件与软件两大板块。
硬件成本堪称 “吞金兽”。关键零部件像电机、减速器、传感器、滚珠丝杠等,无一不是价格不菲。以特斯拉 Optimus 为例,电机成本占硬件成本约 21.7%,它如同机器人的 “肌肉”,为机器人的运动提供动力,且要满足高精度、高扭矩等严苛要求,研发与制造成本居高不下;减速器占比 9.1%,是调节机器人关节运动速度与力量的关键,精密减速器的制造工艺复杂,多依赖进口,价格自然不低;传感器占比高达 30.5%,堪称机器人的 “五官”,视觉、听觉、触觉等各类传感器让机器人感知外界,高精度、高灵敏度的传感器技术门槛高,成本降不下来;滚珠丝杠占 18.3%,负责将旋转运动转化为直线运动,保障机器人动作精准,对加工精度、材料强度要求极高,使得成本攀升。软件成本同样不可小觑。算法研发是核心,要让机器人实现自主决策、路径规划、任务执行等复杂功能,背后是无数科研人员长时间的钻研,投入海量资金进行试验与优化。如今大模型接入成为趋势,像 OpenAI 的技术赋能机器人实现更智能的交互、理解复杂场景,可购买模型接入权限、训练定制模型等都需花费重金,这还不算后续维护升级成本。此外,软件的适配与调试也需大量人力财力,确保与硬件完美协同,避免机器人出现 “四肢不协调” 的状况。
优化路径:硬件降本有妙招
(一)零部件国产化替代
面对人形机器人硬件成本居高不下的困境,零部件国产化替代成为破局关键。近年来,国产零部件厂商发展势头迅猛,在电机、减速器、传感器等领域不断发力。以谐波减速器为例,绿的谐波在国内市场已占据一席之地,产品性能直追国外先进水平,为机器人关节驱动提供高精密、高可靠的减速方案,成本相较于进口产品降低约 30% - 40%。在电机方面,国内厂商如大疆创新旗下的电机产品,凭借其在无人机领域积累的技术优势,研发出适用于人形机器人的高扭矩、轻量化电机,价格较进口同类产品低 20% 左右,且供货周期大幅缩短,增强了供应链稳定性。
不过,国产化替代之路并非坦途。在高端传感器领域,像六维力传感器,国外企业凭借先发优势与深厚技术积累,产品精度、稳定性领先,国产传感器在精度提升、抗干扰能力优化上仍需攻坚,短期内难以完全替代进口产品,这也限制了人形机器人成本的进一步下降空间。
(二)创新设计与材料选用
除了国产化替代,创新设计与新型材料应用也是硬件降本的重要途径。优化机器人结构设计,通过拓扑优化算法,能在保证机器人强度与性能前提下,减少零部件数量、减轻重量。如小米 CyberOne 机器人,采用全新的骨骼结构设计,使材料分布更合理,在关键部位强化支撑,非关键部位减重镂空,整体重量降低约 15%,不仅降低了材料成本,还减少了运动能耗,提升续航能力。
新型材料的涌现为降本增效带来曙光。碳纤维复合材料因其高强度、低密度特性,逐渐在机器人骨架制造中崭露头角,相比传统铝合金材料,可减重 30% - 40%,大幅降低了材料用量与运输成本。此外,3D 打印技术助力复杂结构件一体化成型,减少装配工序与连接件成本。铂力特为机器人打印的定制化零件,将原本多个零件集成一体,制造时间缩短约 40%,成本降低约 30%,同时提升了零件性能与可靠性。
软件赋能:算法与数据的 “省钱” 魔法
(一)算法优化升级
软件层面,算法优化宛如给人形机器人注入 “智慧大脑”,能极大削减成本。一方面,优化运动控制算法可提升机器人动作效率,减少不必要的能量损耗与机械磨损。如在机器人行走算法上,从传统的基于规则的路径规划,升级为融合深度学习的强化学习算法,能让机器人在复杂地形自主快速寻优路径,避免碰撞、卡顿,使相同任务下能耗降低约 30%,减少对大容量电池、高性能电机等硬件依赖,间接降低成本。
另一方面,智能决策算法升级助力机器人精准判断任务优先级、合理分配资源。以物流场景为例,人形机器人需分拣包裹,优化后的决策算法依据包裹大小、目的地、紧急程度等多维信息,瞬间规划最佳分拣流程,避免无序操作、重复搬运,工作效率提升近 50%,原本需配备多台机器人的工作量,如今一台就能胜任,硬件采购成本大幅削减。
(二)数据驱动的成本削减
海量且高质量的数据是人形机器人 “成长” 的养分。收集不同场景、任务下的多模态数据,如家庭环境中的日常起居、办公场所的文件处理、工厂车间的物料搬运等,用于训练机器人模型,能显著增强其适应性与泛化能力。国内智元机器人开源的 AgiBot World 数据集,涵盖超百万真机数据、百余种场景、八十多项技能,基于此训练的机器人可快速适应新场景,减少针对特定场景的定制化开发成本超 50%。
不过,数据收集与标注需耗费大量人力、时间,企业常面临数据质量参差不齐、标注标准难统一难题。一些头部企业通过建立自动化数据采集平台,利用机器人在模拟或真实场景自主采集数据;引入半自动化标注工具,结合人工审核,既提升标注效率又保障质量,确保数据能有效赋能机器人、降低成本。
规模效应:量产带来的成本红利
市场需求增长为量产提供了强大动力。随着老龄化社会加剧,劳动力短缺问题凸显,人形机器人在养老护理、家庭服务领域需求大增;电商、物流行业的高速发展,促使仓库分拣、货物搬运等场景对人形机器人需求迫切。据高工机器人产业研究所(GGII)预计,2026 年全球人形机器人在公共服务机器人中的渗透率有望达到 3.5%,市场规模超 20 亿美元,到 2030 年,全球市场规模有望突破 200 亿美元。
量产对于降低成本意义重大。一方面,大规模采购零部件能显著降低采购成本。以特斯拉为例,其计划 2025 年量产 Optimus,随着订单量从百台级跃升至万台级甚至更多,向供应商采购电机、传感器等零部件时议价能力大幅提升,预计零部件采购成本可降低 30% - 40%。另一方面,量产摊薄生产成本。生产过程中的模具开发、生产线搭建、设备折旧等固定成本,随着产量增加分摊到每台机器人身上的份额急剧减少。小米在规划人形机器人量产时测算,产量从千台提升到万台,单位生产成本中的固定成本分摊可降低约 60%,这使得机器人总成本大幅下降,更接近消费者可接受的价格区间。
协同合作:产业链整合的力量
在人形机器人成本优化的征程中,产业链整合起着不可或缺的作用。上下游企业协同合作,能像紧密咬合的齿轮组,带动整个产业高效运转,实现成本的大幅优化。
优必选作为人形机器人领域的佼佼者,与华为携手共进,堪称产业链合作的典范。优必选凭借在机器人运动控制、人机交互等方面的深厚技术积累,结合华为在 5G 通信、芯片研发、鸿蒙系统等领域的优势,强强联合打造智能机器人解决方案。例如,双方合作推出的智能服务机器人,利用华为的 5G 技术实现机器人与云端的高速数据传输,让机器人能实时获取最新指令、反馈海量数据,优必选的运动算法确保机器人快速精准响应,避免卡顿延迟,减少因通信不畅导致的任务重复执行,降低运营成本;在硬件层面,华为芯片的高性能算力支持复杂算法高效运行,减少对高端硬件堆叠需求,降低硬件成本,共同提升机器人性价比,加速产品落地商用。
这种产业链上下游的深度整合,能优化资源配置,避免重复研发与生产浪费。上游零部件供应商依据下游机器人厂商需求,定制化开发适配零部件,减少规格不匹配造成的成本损耗;下游厂商提前介入上游研发环节,反馈应用端实际需求,助力上游精准创新,双方共同分摊研发成本、共享创新红利,携手推动人形机器人产业从 “烧钱” 困境迈向盈利新篇,让未来每个人身边都有贴心的机器人助手成为现实。
人形机器人的成本破局之路
人形机器人成本优化宛如一场艰难的攻坚战役,从硬件的国产化替代、创新设计,到软件的算法升级、数据驱动,再到借助规模效应与产业链协同合作,每一步都凝聚着科研人员、企业与产业链各方的智慧与汗水。当下,人形机器人虽尚未大规模走进寻常百姓家,但随着成本的持续降低、技术的迭代升级,未来 5 - 10 年,我们有理由相信,家庭陪伴机器人能贴心照料老人小孩、辅助家务;工业制造中机器人与工人默契协作,提升生产效率;商用服务领域,机器人热情迎宾、精准送餐。届时,人形机器人将彻底融入生活,成为人类得力助手,开启人机和谐共处新纪元,让曾经科幻电影中的美好场景变为日常现实。