阿尔法made in China 凭什么让日本人刮目相看?

一个近50厘米高的人形机器人准备跳《小苹果》了。音乐响起,它的双眼变成深邃的蓝色,扭头、后仰、踮脚,满满韩流范儿。一曲终了,机器人左臂前曲,右臂后摆,身体微微前倾,绅士风度十足。一瞬间,我全身毛孔竖立,仿佛眼前舞动的是另一类高级生物。

还记得科幻小说《三体》里,主人公叶文洁第一次收到三体文明回复时的感受吗?遥远文明的呼唤,证明人类不孤独。可我不在红岸基地,而是在深圳龙岗区一栋普通写字楼的10楼。深圳市优必选科技有限公司(以下简称“优必选”),开发了这款名叫“阿尔法”的人形机器人,使中国在这一领域与世界一流机器人公司比肩而立。 2015年1月,优必选订单额达4000万元人民币,二三月又连接大单(有的订单来自日本),一季度基本完成全年1亿元的销售目标。自创始人周剑2008年投入人形机器人研发以来,这家公司终于走上高速发展之路。资本纷至沓来,那些业内人士耳熟能详的投资机构,均与优必选有过接触。 1976年出生的周剑,穿一件蓝黑色长袖T恤,戴一副全黑框眼睛。他是上海人,在深圳创业多年。“中国一直在微创新,把别人的东西拿过来,依托庞大的人口市场,做一些商业实践。但这些东西永远不能引领世界,GDP再高,也不是一个真正创新的国家。我喜欢做一些真正创新的事情。”他说。 目前优必选有100多人,其中70多人是研发人员。优质人才还在不断进入这家公司,今年年初,公司就引进了7名博士,分别来自麻省理工学院、清华大学、哈尔滨工业大学、新加坡南洋理工大学等知名院校。 2014年年末,孙正义在软银世界大会发表主题演讲,希望日本大力发展机器人产业,让日本经济竞争力在2050年前成为全球第一。他的底气来自一家名叫Aldebaran Robotics的公司。后者2005年成立于法国,推出了著名的人形机器人NAO。软银2012年投资Aldebaran Robotics,随后使其成为集团旗下企业(软银持有78.5%的股份)。 近10年来,各类机器人产业园在中国遍地开花,但中国在工业机器人领域并没有什么优势。ABB、发那科、安川电机、库卡机器人这机器人领域的“四大家族”,占据中国工业机器人产业大部分市场份额,在机器人制造和焊接等高端领域,处在绝对垄断地位。中国企业在核心零部件方面缺乏自主创新和技术,只能引进国外零部件进行系统集成。 人形机器人领域却是另一番景象,全球企业都处在探索阶段。人形机器人,也就是有着类人形状的机器人,集合机电、材料、传感、控制等多学科技术,象征着一个国家的高科技实力与水平。其大规模商业化取决于三个关键因素:价格、易用性、实际需求的满足。对一家私营企业来说,人形机器人走进家庭,意味着巨大的市场空间。 周剑很早就注意到国际厂商的人形机器人,这些高度拟人的产品让他倍感兴奋。但这些产品成本过高,一个半米不到机器人,成本就要数万元,很难成为大众消费品。另外,这些人形机器人通常不支持用户自主编程,很多动作需要专业人员输入代码编程。“我当时觉得,如果这两个问题能够解决,市场肯定很大”。他说。 2000年,本田公司就推出了可以双足行走的人形机器人阿西莫(ASIMO),其后十多年时间,不断进行版本升级。最新版的阿西莫,已经可以完成倒水和打开汽车后备箱这样的复杂动作。不过,阿西莫很大程度上只是在宣示本田公司的技术实力,并没有大范围普及。而NAO,目前在中国零售价超过15万元,主要目标市场是学校的信息技术和科技专业课堂。 人形机器人40%的成本集中在控制系统和关键原器件上。优必选开发的舵机采用铜合金齿轮,扭矩(注:使物体发生转动的一种特殊的力矩,等于力和力臂的乘积)从8kg/cm到13kg/cm不等,坚固耐用,性能更优,价格只有国外产品的十分之一。国外人形机器人的运算系统采用专用芯片,优必选采用通用芯片,也大大降低了成本。阿尔法一代(2013年量产上市)售价为6600元,即将在今年下半年上市的阿尔法二代,预计售价不超过10000元。随着生产规模的扩大,未来阿尔法机器人的价格将更有竞争力。 不得不说,深圳成熟的产业链环境,为硬件创业公司的成长,提供了很好的先决条件。周剑说:“我们要做消费级产品,绝不做那种高高在上的产品。我想把机器人做的又便宜又好。我说的便宜,是让人觉得价格可以承受,中产阶级支付得起。就像一个iPhone6,稍微贵一些,只要有这个需求,普通家庭还是负担得起。” 各种机器人大赛在中国并不鲜见,但要么沦为应试加分的工具,要么只是少数高材生的游戏,普通人少有接触。在机器人的动作编排上,优必选开发出一套基于PC端的3D可视化编程软件,用户可以在图形化界面上,以鼠标点选方式,设定各个关节的动作。从编程到下达指令,过程极为简单。使用门槛大大降低以后,即便只是一位初中生,只要有心,也能轻松编排出一套动作。 说到实际需求的满足,往往是一句话:这东西有什么用?以刚性需求为例,中国自闭症患者超过千万,他们禁锢在自己的小世界,不愿意与人交流。人形机器人已经用于辅助治疗该类疾病。自闭症患者对人形机器人充满好奇,愿意慢慢敞开紧闭的心门。今年1月,阿尔法一代亮相德国纽伦堡玩具展,展位前人头攒动,德国人明显感觉这款来自中国的人形机器人,与其他普通创意类儿童玩具有很大不同。此外,家庭陪护、休闲娱乐、远程监控、机器人教育等都是人形机器人的探索方向。 周剑原本预测公司2015年销售额能达1亿元,目前看全年至少可以做到2到3亿元。这还只是硬件销售,他的野心更大:“现在PC端向移动端发展的方向基本明确了,不会有大变化。想象一下未来,手机以外,还能往哪些终端发展?举个例子,基于互联网内容的深度积累,不同机器人以后甚至可以形成不同的能力。你和一个机器人聊天久了,它可能知道你的兴趣爱好。有一天,你的机器人对你说,有一款车不错,挺适合你,这一点也不让人感到意外。” 一个人面对可以行走的人形机器人,与面对一台手机或电脑相比,内心的情感波动是不一样的。优必选有一位工程师,曾经花四五个月时间组装和调教一个机器人。有一次,机器人不慎跌落桌下,他非常心疼,好像自己的孩子摔下去一样。实际上,他已经倾注感情在其中,这是一种潜移默化的影响。 阿尔法机器人底层基于linuxs系统,大脑内置安卓系统,可以下载APP应用程序,经Wifi接入互联网以后,用户与其互动,了解股市、天气、新闻、航班等资讯。这些功能,手机也可以实现,但人形机器人不同于手机的硬件特点,可能生发出更多的业务。优必选未来的研发重点,将是图像处理、人工智能、语音语义识别、室内定位导航等方面。最直接的商业模式,是人形机器人普及至一定数量以后,成长为另一个终端。 周剑在知识分子家庭长大,父亲是大学老师,母亲是中学老师。他从小喜欢拆装东西。“家里的老式收音机和彩电,拆了装,装了拆。我爸也是一个动手能力很强的人,家里任何东西,只要不太复杂,几乎都能做出来。他真的特别牛,中国人动手能力差,但我爸是个例外。”他说。 1999年,他从南京林业大学毕业,拿到德国迈克威力集团设立的奖学金,到德国弗莱堡大学留学,导师正是迈克威力集团董事会主席托马斯·巴赫(他后来当选为现任国际奥委会主席)。 2003年,周剑回到中国,任职迈克威力集团中国大区经理,负责华东、华南地区的销售。迈克威力是一家高端机械设备制造企业,以扫描系统最为知名,广泛应用在木材加工、建材、家具等行业。从业日久,他发现其中存在商机,于是与人合伙在上海成立了一家公司,生产类似产品。 这段经历为他积累下第一笔财富,按他的说法“当时赚了几千万元,房子和豪车买了不少”。作为一个理工男,周剑喜欢像变形金刚这样的人形机器人。“以前只在电视上看过,在国外见到真的以后,觉得太好玩了。但当时没想到会那么难,2008年,我觉得自己可以投资做这件事,舵机伺服系统,大概了解了一下,算法也大概了解了一下。没想到一做就是5年。为什么2012年才成立优必选?只有把舵机伺服系统解决了,我才有信心成立公司。”他说。 所谓舵机伺服系统,简单说就是集成了电路板、无核心电机、减速齿轮、位置检测器等的伺服模块。人形机器人任何一个关节的转动,背后均是一套复杂的工作原理在运作:传感器得到信号,经芯片判断转动方向,然后驱动无核心电机转动,透过减速齿轮,动力传导至摆臂,同时位置检测器传回信号给芯片,判断是否到达指定位置。阿尔法二代有多达20个自由度(转动关节),模仿人类肢体动作,甚至五指关节也可以灵活动作,抓取物件。这方面,优必选已经实现技术突破,拥有自主知识产权。公司正在美国申请专利,今年的专利申请预算为380万元。 服务机器人,尤其人形机器人的发展,之所以远远落后于工业机器人,一个重要原因是人形机器人面对的环境更复杂,而工业生产的环境是规划好的。就此而言,说人是万物灵长,一点也不为过。人类随随便便一个动作,机器人模仿起来都要经历千山万水。 以看似简单的行走动作为例,传感器需要实时探测机器人的重心是否越出稳定的支撑多边形(由机器人的足底与地面接触点决定),一旦探测到摔倒情况可能发生,所有关节的运动任务立刻终止,手臂和腿要做出必要动作,重新恢复重心。 此外,阿尔法机器人以定向麦克风阵列定向降噪,自动识别声音来源。这样,你在阿尔法二代右侧说话,它可以主动扭头面向你。对周围环境的感知,则是通过各种传感器完成的:眼部的红外传感器,感知物体距离;声呐导航装置,通过超声波传感器探测并绕过障碍物;身体内置的触摸传感器,感知人手触摸和爱抚;额头处的高清800W像素摄像头,可以自动对焦,自主识别物体和颜色,同时有视频监控功能。 对这家年轻的公司来说,创立之年,也正是最凶险的一年。2012年,周剑弹尽粮绝。他已经把所有车子和房子卖掉了,累计投入5000多万元。最难的时候,公司账面发不出工资,他的个人银|行|卡上只有8000多元。他确实错判了研发难度,2008年,他以上海公司名义招募12个人,一开始也想购买国外舵机,最后发现好一点的产品,动辄八|九百元一个。一个机器人如果有20个自由度,舵机成本就接近2万元。发现此路不通,他们只好一个一个突破,电机、减速齿轮、芯片算法,全部慢慢摸索。 漫长的研发过程中,公司从高科技企业聚集的深圳南山区搬到相对偏僻的龙岗区,因为那里房租更便宜。对周剑来说,这次起伏好比死过一次。他当时想的最多的是,如果公司做不下去,怎么遣返手下这批人,他们能去哪,可以做什么。“我要给他们找份工作,但我想当时真把大家召集起来,还是会有人跟我。因为他们也都是机器人发烧友,他们喜欢机器人。再怎么说,他们工资卡里的钱比我多吧,我都倾家荡产了,他们至少有饭吃。”他说。 值得一提的是,最初的12名员工,到现在只走了一位。 经朋友介绍,周剑参加了深圳高交会一个路演活动,因为是临时插入的项目,优必选被排在最后。他带着阿尔法一代上台展示了一下,讲完以后,许多投资人一下围过来。他当时觉得,自己的产品被接受了,即便还没有任何销售业绩。 深圳市力合华睿投资基金决定入股优必选,投委会7名成员,全票通过投资方案。随后,比亚迪三大创始人之一的夏佐全,也以自己的投资公司正轩投资正式入股优必选。2000万元投资进来之前,夏佐全在第一时间给优必选提供过桥贷款,帮助公司撑过了难关。作为优必选的重要股东之一,他看好这一项目,现在经常和周剑通电话。 优必选即将完成A+轮融资,公司估值2亿美元。投资方也已锁定,由两家知名的美元基金联合投资2000万美元,其中一家跟投基金的两位创始人曾在国内互联网巨头公司担任联席CTO和联席总裁多年。以大疆创新为代表,深圳近年来崛起了大批创新型硬件公司,周剑说:“像大疆一样,只要慢慢摸索,找到市场方向,就会突然爆发,未来我们一定会让智能服务机器人走入家庭。”

原文发布于微信公众号 - 机器人网(robot_globalsources)

原文发表时间:2015-04-13

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