机器学习、计算机视觉、自然语言处理和强化学习等人工智能技术赋予机器人前所未有的自主行动能力。先进的人工智能功能,如同步定位和绘图、机器人集群和可解释的人工智能,进一步增强了机器人的感知、学习和智能行动能力。机器人和人工智能的融合重新定义了可能性,并在从医疗保健到神经机器人再到环境可持续性和太空探索的各个领域开辟了巨大的投资机会。
机器人投资资金流向哪里?
机器人行业的增长也受到大量研发投资的推动。全球咨询公司Benchmark International估计,到2032年,全球机器人市场将以15.1%的复合年增长率增长,达到1698亿美元。
在回顾牛津经济研究院2019年的研究《机器人如何改变世界》时,技术经济影响专家、该公司亚洲经济咨询总监James Lambert表示:“我们对制造业快速采用机器人技术的预测是准确的。生产率提高和长期增长的经济前景吸引了持续的投资。”
用于装配和材料搬运的工业机器人也在不断扩大。Statista的分析显示,随着新参与者增加竞争和技术进步,部署工业机器人的成本在过去十年中一直在下降。预计2025年每个机器人的成本将从2017年的27000美元降至10856美元。在这一领域处于领先地位的公司包括世界上最大的机器人公司之一瑞士-瑞典ABB和日本机器人公司FANUC。
Lambert还强调了协作机器人(cobots)的增长以及机器人在服务业工作中的惊人普及,他说:“协作机器人的使用……已经急剧扩大,协作机器人与人类工人一起在从亚马逊仓库到手术室的环境中工作。”
根据IDTechEx的市场研究,从2025年到2045年,协作机器人的销量预计将增长6100%。包装和码垛在食品和饮料行业正经历着特别快速的增长。
Lambert在谈到机器人行业的未来时说:“人工智能驱动的机器人越来越明显,提供礼宾服务、送杂货和照顾老人。特斯拉的Optimus和软银的Pepper等人形机器人正在模糊工具和同事之间的界限。”
NVIDIA是图形处理单元(GPU)的顶级供应商,正在发挥至关重要的作用。其先进的芯片正在为下一代机器人提供动力,包括特斯拉的Optimus机器人及其自动驾驶出租车服务。
在2024年3月的GPU技术会议上,NVIDIA公布了其雄心勃勃的计划,即通过引入GR00T项目来加速人形机器人的开发,GR00T是一个基础模型,旨在使机器人能够理解自然语言、从人类演示中学习并执行复杂任务。
NVIDIA还推出了一款功能强大的计算机Jetson Thor,它配备了先进的人工智能功能,专为人形机器人而设计。据报道,Jetson Thor将于2025年下半年上市。
除了英伟达,其他公司也在为机器人技术做出重大贡献。2024年4月,波士顿动力公司透露,其最新版本的先进人形机器人Atlas最终将可供购买。波士顿动力公司正通过与丰田研究所的研究伙伴关系进一步扩大其业务范围。
高通公司是当前一代机器人技术的另一个推动者,在5G技术的发展中发挥了关键作用,使机器人的性能和自主性达到了新的水平。Robotics RB5平台是高通公司专门为机器人设计的硬件和软件开发套件。
医疗保健行业整合机器人技术
虽然仍处于早期阶段,但医疗保健中的机器人集成正变得越来越普遍。Grandview Research的一份报告估计,2025年至2030年,全球医疗服务机器人市场将以16.5%的复合年增长率增长,到2028年将达到848亿美元。预计到2030年,手术机器人的收入将达到74.2亿美元,由于医疗机器人技术的进步,手术机器人是一个新兴领域,能够实现特定手术的工具和功能。
手术机器人可以提高患者的安全性,在某些情况下可以缩短恢复时间,最终改善手术结果,特别是对于涉及心脏、大脑和脊柱的精确手术。
约翰斯·霍普金斯大学和斯坦福大学的研究人员最近取得了突破,该领域的进展仍在继续。他们已经开发出能够通过观察和模仿视频中的动作来学习缝合等手术程序的机器人。2024年9月在德国慕尼黑举行的机器人学习会议上提出的这一突破标志着机器人首次以这种方式进行训练。
机器人手术的快速发展吸引了开发创新手术系统的公司。Intuitive Surgical一直是机器人手术领域的先驱。该公司以创造达·芬奇手术系统而闻名,其工具旨在让外科医生通过较小的切口进行手术。它的最新版本,达Vinci 5,建立在其阵容的基础上,具有增强的触觉反馈和升级的3D视觉系统。该系统于2024年3月获得美国食品和药物管理局(FDA)的批准。
然而,在这个行业占据领先地位多年后,Intuitive Surgical正面临美敦力等公司的竞争,美敦力于2021年推出了Hugo RAS系统。该公司还于今年5月开始在美国进行疝气修复和妇科手术的临床试验。此外,较新的市场进入者强生公司的医疗器械子公司JNJ MedTech于11月获得了美国食品药品监督管理局对其机器人手术系统OTTAVA的研究器械豁免批准;这一批准意味着它现在可以开始试验。
国防工业促进机器人使用
世界各国政府都在增加军费开支,美国国防部在自主系统和无人机技术方面投入了大量资金。例如,复制者计划旨在部署数千架由人工智能驱动的无人机和机器人,突显了机器人在国防中日益增长的重要性。
Palantir和Anduril是该领域的两家领先公司,获得了数据集成和自主系统开发的主要合同。两家公司还参与了为陆军机器人战车项目开发软件集成架构。他们在国家安全人工智能解决方案方面的合作以及Anduril与OpenAI的研究伙伴关系进一步巩固了他们在国防领域的地位。
11月,另一家主要公司AeroVironment发布了其无人驾驶飞机系统的软件更新,该系统具有视觉导航系统,即使在GPS信号被干扰或不可用的具有挑战性的环境中,无人机也能“看到”和理解周围的环境。
除了国防应用外,自主导航、传感器技术和数据分析等领域的进步也应用于太空探索,这是一个由公司主导的变革性领域,这些公司正在利用可重复使用的火箭和先进的导航系统等创新技术突破界限。
SpaceX和Rocket Lab在这个领域很重要。在SpaceX为其用于月球和火星任务的星舰进行的第五次试飞中,在Mechazilla“筷子”着陆期间,使用了巨大的机械臂来捕捉可重复使用的超重型助推器。就其本身而言,火箭实验室计划在2025年至少进行三次发射,并且是为太空发展局建造和发射卫星的主要合同的有力竞争者。
其他利用机器人技术推进航空航天、卫星技术和地球观测的公司,如Planet Labs、BlackSky和Spire Global都经历了同比增长。