实体AI(物理AI)
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CSET:《物理AI:面向政策制定者的AI-机器人技术融合入门指南》
欧米伽未来研究所2025· 2026-03-02 20:59
文章核心观点 - 人工智能发展的下一个核心阶段是物理AI(Physical AI),即AI与机器人技术的融合,旨在赋予自主系统在真实物理世界中感知、理解和执行复杂动作的能力 [2][3] - 物理AI的发展面临软件突破与硬件桎梏的鲜明对比,软件算法进展迅速,但硬件供应链在标准化、关键组件量产等方面存在巨大瓶颈 [4][5] - 全球竞争格局呈现中美在软件与规模上领先,而欧日企业控制核心硬件供应链的复杂局面,没有国家拥有完全垂直整合的供应链 [6][7][8][9] - 当前市场存在炒作与现实的背离,人形机器人虽受关注但实际部署和收入占比极低,而特定任务的仓储和工业机器人已吸引大量资金并实现规模应用 [10] - 实现通用人形机器人仍需在关键硬件、数据、供应链标准化等方面取得跨越式突破,物理AI的黎明已现但发展之路漫长 [11][12] 软件突破与硬件桎梏:实体AI的技术基本面 - 实体AI的兴起源于AI算法突破与机器人硬件供应链改善的偶然交汇,可能形成类似“摩尔定律”的积极反馈循环 [4] - 软件供应链的核心在于突破性AI算法:大型语言模型(LLMs)作为高层推理引擎;多模态基础模型整合视觉、语言和推理;强化学习提升技能获取效率;“从模拟到现实”技术降低真实数据收集成本 [4] - 机器人硬件供应链面临长期存在的技术与经济壁垒,五大核心硬件系统包括结构组件、执行器、动力系统、计算系统和传感器 [5] - 关键硬件如电池、电机、传感器和执行器的演进速度远慢于软件,且供应链严重缺乏标准化,各公司采用独特技术路线和物料清单,阻碍规模经济并推高成本 [5] - 人形机器人的关键硬件,如六维力矩传感器、触觉传感器及行星滚柱丝杠,缺乏大规模量产能力,成为产能爬坡的严重瓶颈 [5] 全球竞争格局:中美的资本角逐与欧日的隐形巨头 - 全球没有国家拥有完全垂直整合的机器人供应链,相互依赖度极高 [6] - 美国在AI基础模型和软件生态系统占据绝对先发优势:Alphabet(谷歌母公司)的PaLM-E、RT系列及Gemini Robotics-ER模型;英伟达的GROOT基础模型、Isaac平台及Cosmos世界模型;微软、Meta通过合作或开源模型切入该领域 [7] - 美国初创公司吸金能力强,例如Skild AI和Physical Intelligence在2024年分别筹集了数亿美元 [7] - 中国的竞争力体现在庞大的研究产出、快速增长的专利及无与伦比的硬件制造与部署规模:2018至2023年间,中国占全球机器人相关学术文章发表量的28%,远超美国的16%和日本的7%;中国每年安装近29万台工业机器人,超过日本、美国、韩国和德国的总和 [8] - 中国企业积极研发机器人优化的国产大模型,并涌现出宇树科技、优必选、智元机器人等众多人形机器人研发厂商 [8] - 日本和欧洲的“隐形冠军”企业扼守硬件供应链核心:日本企业如哈默纳科、纳博特斯克、尼得科在精密机械齿轮、电机和执行器领域保持高市场份额,其中哈默纳科控制其精密齿轮80%的市场份额;德国企业如博世力士乐、雄克在末端执行器等灵巧操作核心组件上极具竞争力 [9] 剥离炒作:万亿市场的商业现实与政策启示 - 金融界对市场前景预测乐观,如摩根士丹利断言人形机器人市场将从目前的数千万美元增长到2050年的5万亿美元,但此类预测被指出具有高度投机性且缺乏清晰定义 [10] - 市场存在显著认知反差:人形机器人虽受媒体热捧,但在真实世界中独立导航和处理灵巧任务仍困难,其在总机器人市场收入中的占比可能不足1% [10] - 资本实际大量流向实用型机器人:过去五年中,致力于仓储机器人的公司筹集了约205亿美元,而同期人形机器人市场仅筹集了约46亿美元 [10] - 目前表现最好的机器人是针对特定任务(如分拣包裹或移动托盘)在软硬件上高度优化的机器人,通用AI驱动的、可灵活切换任务的机器人仍是遥不可及的愿景 [11] - 政策制定者缺乏成熟的机器人政策议程和严谨分析框架,应集中资源解决高质量触觉传感器、运动学硬件及真实世界数据严重匮乏等痼疾,以推动机器人在航空航天、国防等关键战略领域的实质性应用 [11]