หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์พัฒนาขึ้นในช่วงใด?

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในฐานะตัวแทนที่โดดเด่นของเทคโนโลยีปัญญาประดิษฐ์ในโลกทางกายภาพ กำลังค่อยๆ แสดงให้เห็นศักยภาพและคุณค่ามหาศาลของพวกมัน ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของแบบจำลองขนาดใหญ่ทั่วไป หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ได้รับความสามารถในการวางนัยทั่วไปอย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน ผลักดันให้อุตสาหกรรมทั้งหมดเข้าสู่ระยะเริ่มต้นของการค้า โอกาสมากมายในสาขานี้ได้ดึงดูดความสนใจของยักษ์ใหญ่ด้านเทคโนโลยีจำนวนมาก รวมถึง Tesla, OpenAI, Nvidia, Samsung และอื่นๆ ที่กำลังวางแผนเพื่อก้าวขึ้นเป็นผู้นำในตลาดเกิดใหม่นี้

มัสก์ผู้ก่อตั้งบริษัทได้ใช้เทสลาเป็นตัวอย่าง โดยได้เสนอเครื่องจักรแนวคิดของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ชื่อเทสลาบอตในปี 2564 จากนั้นจึงเปิดตัวต้นแบบออพติมัสในปี 2565 ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2566 เทสลาได้เปิดตัวรุ่นอัพเกรดของ Optimus Gen2 ซึ่งได้รับการปรับปรุงที่สำคัญ ในด้านการรับรู้ การประมวลผลสมอง และความสามารถในการควบคุมการเคลื่อนไหว เมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้า ด้วยการนำ Tesla Optimus ไปใช้อย่างค่อยเป็นค่อยไป โดยทั่วไปอุตสาหกรรมคาดการณ์ว่าปี 2025 จะเป็นยุคแห่งการผลิตหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในปริมาณมาก สถานการณ์การใช้งานจะผ่านสามขั้นตอน ได้แก่ การใช้งานครั้งแรกในโรงงานผลิตรถยนต์ การเจาะเข้าสู่อุตสาหกรรมการผลิตอย่างครอบคลุม และสุดท้ายเข้าสู่ครัวเรือนหลายพันครัวเรือนหลังจากครบกำหนด

จากการคำนวณของ AVIC Securities ความต้องการหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ทั่วโลกคาดว่าจะสูงถึง 2 ล้านหน่วยภายในปี 2573 โดยมีพื้นที่ตลาดที่เกี่ยวข้องเกิน 570 พันล้านหยวน ศักยภาพของตลาดขนาดใหญ่นี้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะวาดพิมพ์เขียวที่น่าตื่นเต้นสำหรับการพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในอนาคต แล้วการพัฒนาหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในปัจจุบันเป็นอย่างไร?

การเพิ่มทุนอย่างต่อเนื่อง

ตั้งแต่ปี 2022 อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์มีกิจกรรมทางการเงินบ่อยครั้ง โดยมีธุรกรรมทางการเงินทั้งหมด 42 รายการ และมูลค่าการจัดหาเงินทุนรวมเกือบ 9 พันล้านหยวน โดยมีมูลค่าการจัดหาเงินทุนเฉลี่ยเกิน 100 ล้านหยวนต่อธุรกรรม เข้าสู่ปี 2566 กระแสการลงทุนได้เพิ่มสูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีกิจกรรมการลงทุนเพิ่มขึ้น 23 รายการและมูลค่าทางการเงินเกิน 5 พันล้านหยวนตลอดทั้งปี ในช่วงสองเดือนแรกของปี 2567 จำนวนเงินเฉลี่ยในการจัดหาเงินทุนเดี่ยวเกิน 200 ล้านหยวน ซึ่งเพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อเทียบกับปี 2565 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความเชื่อมั่นอย่างแข็งแกร่งของเงินทุนต่อแนวโน้มการพัฒนาในอนาคตของอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์

โดยเฉพาะตั้งแต่เดือนมกราคมถึงกุมภาพันธ์ 2567 มีการลงทุนในอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ 10 ครั้ง โดยมีมูลค่าทางการเงินที่เปิดเผยประมาณ 2.32 พันล้านหยวน ในจำนวนนั้น Yushu Technology ได้รับการเพิ่มทุนสูงถึง 1 พันล้านหยวนในการจัดหาเงินทุน B+round ในขณะที่ Galaxy General Robot ได้รับเงินลงทุน 700 ล้านหยวน สร้างสถิติการจัดหาเงินทุน Angel Round ที่สูงที่สุดในปี 2567 การแสดงการจัดหาเงินทุนเหล่านี้อย่างเต็มที่ แสดงให้เห็นถึงการมองโลกในแง่ดีอย่างยั่งยืนของเงินทุนที่มีต่ออุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ และอัดฉีดแรงผลักดันที่แข็งแกร่งให้กับการพัฒนาในอนาคต

จากสถิติของสหพันธ์หุ่นยนต์นานาชาติ (IFR) ยอดขายหุ่นยนต์อุตสาหกรรมของจีนคิดเป็น 52.5% ของตลาดโลกในปี 2566 ส่งผลให้จีนเป็นตลาดสำหรับการใช้งานหุ่นยนต์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ปัจจุบัน อุตสาหกรรมหุ่นยนต์ของจีนอยู่ในขั้นตอนของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และกระบวนการอัจฉริยะของอุตสาหกรรมการใช้งานขั้นปลาย เช่น การผลิตภาคอุตสาหกรรมและการบริโภคการค้าปลีกในจีน ก็กำลังเร่งตัวขึ้นเช่นกัน ในฐานะผู้ให้บริการเทคโนโลยีที่มีความแม่นยำสูงและล้ำสมัย หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์จะสามารถดำเนินการได้อย่างยืดหยุ่นมากขึ้นในอนาคต ด้วยการปรับปรุงความพร้อมทางเทคโนโลยีและต้นทุนที่ลดลง จึงมีศักยภาพทางการตลาดมหาศาล

จากมุมมองระดับมหภาค การแนะนำนโยบายที่เป็นประโยชน์อย่างต่อเนื่องและการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีการสร้างแบบจำลองขนาดใหญ่ กำลังผลักดันการเติบโตอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ในประเทศ ในปัจจุบัน ผู้ผลิตหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ได้เริ่มส่งมอบเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กแล้ว จากข้อมูลการวิจัยของ EO Think Tank คาดว่าการขนส่งหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์จะถึงประมาณ 2,000 ตัวภายในปี 2567 โดยรวมแล้ว มีปัจจัยเชิงบวกมากมายในตลาด และอุตสาหกรรมทั้งหมดยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนา ซึ่ง จะยังคงปล่อยศักยภาพอันยิ่งใหญ่ต่อไปในอนาคต

องค์ประกอบสำคัญใดบ้างที่ควรค่าแก่การใส่ใจ?

องค์ประกอบของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์สามารถแบ่งคร่าวๆ ได้เป็นระบบดำเนินการ ระบบการรับรู้ และระบบควบคุม

ในระบบการดำเนินการ การใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่นนั้นอาศัยส่วนประกอบหลัก เช่น สกรู มอเตอร์ และตัวลดขนาด ซึ่งร่วมกันกำหนดความยืดหยุ่นในการเคลื่อนไหวของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ข้อต่อหุ่นยนต์ Optimus ของ Tesla ประกอบด้วยแอคชูเอเตอร์ 40 ตัว โดยต้นทุนรวมของข้อต่อแบบหมุน ข้อต่อเชิงเส้น และมือที่กระฉับกระเฉงคิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 50% ซึ่งเน้นย้ำถึงความสำคัญของการลดต้นทุน ในบริบทนี้ ห่วงโซ่อุตสาหกรรมในประเทศได้แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่สำคัญ โดยเฉพาะ:

เนื่องจากเป็นส่วนประกอบหลักของข้อต่อเชิงเส้นตรง ลีดสกรูจึงถูกแบ่งออกเป็นส่วนใหญ่คือลีดสกรูสี่เหลี่ยมคางหมูและลีดสกรูแบบลูกกลิ้ง และกระบวนการตัดเฉือน ได้แก่ การกลึง การกัด และการเจียร เครื่องเจียรมีบทบาทสำคัญในกระบวนการตัดเฉือนทั้งแบบหยาบและแบบแม่นยำ ปัจจุบันสัดส่วนต้นทุนของสกรูสูงถึง 23.4% ดังนั้นความต้องการในการลดต้นทุนจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนอย่างยิ่ง

ในแง่ของมอเตอร์ มอเตอร์แรงบิดแบบไร้กรอบถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในข้อต่อแบบหมุนและข้อต่อเชิงเส้น ในขณะที่มอเตอร์แบบถ้วยกลวงหรือมอเตอร์ฟันเฟืองแบบไร้แปรงถ่านนั้นถูกใช้ในมือที่คล่องแคล่ว ต้นทุนรวมของมอเตอร์คิดเป็นประมาณ 8.9% ทำให้เป็นแหล่งต้นทุนที่สำคัญอีกแหล่งหนึ่งในระบบปฏิบัติการ

ตัวลดส่วนใหญ่จะใช้สำหรับข้อต่อแบบหมุน ซึ่งปัจจุบันตัวลดฮาร์มอนิกเป็นวิธีแก้ปัญหาหลัก ในขณะที่ตัวลดดาวเคราะห์เหมาะสำหรับข้อต่อที่มีความต้องการความแม่นยำต่ำกว่า ปัจจุบันต้นทุนของตัวลดอยู่ที่ประมาณ 4.1%

ระบบการรับรู้เป็นสื่อกลางที่หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์โต้ตอบกับสิ่งแวดล้อม โดยอาศัยการเสริมศักยภาพที่ครอบคลุมของเซ็นเซอร์หลายตัว เซ็นเซอร์สามารถแปลงปริมาณทางกายภาพที่หุ่นยนต์รับรู้ในสภาพแวดล้อมภายในและภายนอกเป็นเอาท์พุตไฟฟ้า และแบ่งออกเป็นเซ็นเซอร์ภายในและเซ็นเซอร์ภายนอก เซ็นเซอร์หลักของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ประกอบด้วยเซ็นเซอร์แรงบิด เซ็นเซอร์ภาพ และเซ็นเซอร์สัมผัส ซึ่งรวมกันเป็นรากฐานของระบบการรับรู้ของหุ่นยนต์ ปัจจุบันต้นทุนของเซ็นเซอร์คิดเป็นประมาณ 24.7% โดยเฉพาะ:

เซ็นเซอร์แรงบิดถูกนำไปใช้กับข้อต่อแบบหมุนและข้อต่อเชิงเส้น ในขณะที่เซ็นเซอร์แรงบิดหกมิติสามารถใช้บนข้อมือและข้อเท้าเพื่อเพิ่มความสามารถในการควบคุมความยืดหยุ่น อย่างไรก็ตาม ต้นทุนและความยากในการผลิตของเซ็นเซอร์วัดแรง/แรงบิด 6 มิตินั้นสูงกว่าเซ็นเซอร์แรงบิดขนาด 1 มิติมาก ดังนั้นจึงถูกนำมาใช้เป็นหลักในแขนหุ่นยนต์อวกาศในสนามการบินและอวกาศในช่วงแรกๆ

ในแง่ของเซ็นเซอร์ภาพ Optimus ของ Tesla ใช้โซลูชันการมองเห็นที่บริสุทธิ์ ในขณะที่ Xiaomi, Yushu และคนอื่นๆ ส่วนใหญ่ใช้โซลูชันฟิวชั่นหลายเซ็นเซอร์เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรับรู้และความสามารถในการปรับตัวของหุ่นยนต์

เซ็นเซอร์สัมผัสเป็นหนึ่งในการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับ Tesla Optimus-Gen2 รุ่นก่อนหน้า และเซ็นเซอร์สัมผัสที่จับคู่กับมือคาดว่าจะเป็นผู้นำเทรนด์ใหม่ในอุตสาหกรรม

ระบบควบคุมคือ "สมองน้อย" อันชาญฉลาดของหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมตำแหน่ง ความเร็ว และทิศทางของชิ้นส่วนกลไกที่เคลื่อนไหวแบบเรียลไทม์ ทำให้ชิ้นส่วนเหล่านั้นเคลื่อนที่ตามวิถีที่คาดหวังและพารามิเตอร์การเคลื่อนไหวที่ระบุ เนื่องจากการใช้งานที่หลากหลายและความต้องการพลังงานการประมวลผลที่แตกต่างกันของสถานการณ์หุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์ต่างๆ ตัวควบคุมจึงมักได้รับการพัฒนาด้วยตนเองเพื่อตอบสนองความต้องการด้านการใช้พลังงานต่ำ พลังการประมวลผลสูง และการผสานรวมในระดับสูง