出貨數百萬顆！這家AI芯片大廠助力打造爆款機器人
機器人（Robot）是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。由于其具有感知、決策、執行等基本特征，可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作，以提高人類的工作效率與質量，服務人類生活。
千億機器人賽道引無數玩家進場，智能化程度更高的服務機器人潛力巨大
按照應用領域的不同，機器人產品主要可分為工業機器人和服務機器人兩大類。
其中，工業機器人是自動化控制的、可重復編程的多功能機械執行機構，該機構具有三個及以上的關節軸，能夠借助編制的程序處理各類工業自動化任務。目前，搬運、焊接及與裝配工序相關的機器人占據約75%的工業機器人市場份額，由于其具備速度快、精度高、負載范圍廣等特性，可廣泛應用在3C電子（占比約26%）、汽車制造（占比約23%）、金屬機械制品（占比約12%）等領域。
隨著工業智能化轉型的加速，近年來工業機器人裝機量逐年遞增。根據GGII、IFR及中國電子學會的數據，2022年全球工業機器人市場規模達195億美元，其中中國市場規模為87億美元，占比約為45%；從出貨量來看，2022年中國工業機器人銷量預計突破30萬臺，同比增速超過15%；預計2023年銷量將達到 37.5萬臺，同比增速超23% ，繼續延續增長趨勢。
數據來源：GGII，IFR，中國電子學會
而在服務機器人領域，通過不斷融入AI芯片、激光雷達、算法、通訊、大數據、物聯網等新技術，逐漸實現了機器人的自主性、適應性及智能化發展，已經能夠更好地滿足消費者家庭及商用的智能化需求。目前，國內服務機器人已經進入市場導入期，其中清潔、配送、引導接待、安防等服務機器人的前沿領域，已經率先迎來了快速發展。
市場規模方面，根據中國電子學會的數據，2022年全球服務機器人市場規模達到217億美元，預計2023年市場規模將有望增長至250億美元；從中國市場來看，2022年國內服務機器人市場規模約為447.76億元。隨著人口老齡化趨勢加快，以及家庭、商業等領域持續旺盛的需求牽引，中國服務機器人存在巨大市場潛力和發展空間，預計2023年市場規模將有望突破500億元。
數據來源: 中國電子學會
在談及當下機器人行業的發展現狀時，地平線機器人事業部總經理王叢表示：
眼下，中國已成為全球最大的機器人市場，行業發展迅速。其中，中國完整的工業鏈為機器人的發展提供了自動化基礎；智能手機、智能汽車產業鏈的崛起，為機器人的發展奠定了智能化基礎；而居民購買力的不斷遞增為機器人帶來了更廣闊的消費基礎。雖然機器人包含工業機器人、服務機器人等各種各樣的品類，但本質其實都是在滿足客戶和開發者對于機器人機交互、環境感知等智能化的根本訴求。地平線作為機器人的底層智能化支撐者，我們希望通過一系列的智能化工具，去幫助不同領域的機器人企業不斷成長。
作為千億級別的大市場，機器人賽道已經吸引了眾多玩家入場。
在工業機器人領域，目前行業的全球市場集中度較高，ABB、庫卡、發那科、安川四大品牌的合計市場占有率長期保持50%以上。但受近年來的國際政治環境等因素的影響，外資品牌缺貨嚴重，物流成本激增，驅動工業機器人的國產化進程不斷加快，國內新松機器人、拓斯達、埃斯頓、埃夫特、海康機器人、大族機器人等國產廠商順勢崛起。
在服務機器人領域，隨著市場需求的持續上升，包括以科沃斯、石頭、云鯨、追覓等為代表的掃地機器人；擎朗智能、普渡科技、穿山甲機器人、獵戶星空為代表的餐飲機器人；天智航、威高、安翰科技、微創醫療為代表的醫療機器人；以及以中信重工、國自機器人、中智科創為代表的安防機器人開始走入人們的日常生活。
站在行業整體的角度來看，傳統工業機器人主要針對的是工業固定場景的固定任務，完全在工廠一個標準化的環境下運行，整體而言智能化水平偏低，準確的來講只能稱之為‘工業機器’而不能叫做‘工業機器人’。而服務機器人則以面向未來的智能化機器人為主，它需要去滿足更多的復雜場景以及處理更多復雜的任務，我們堅信這是未來智能機器人的發展方向。
王叢說道，而從出貨量來看，雖然現在工業機器人出貨量不大，但隨著工業智能化升級以及降本增效的帶動，未來工業機器人會越來越多。至于爆品的機會，我認為還是會出現在以服務機器人為代表的消費領域，從過去的掃地機器人，現到在市場上延展出來像割草機器人、除雪機器人等，大家會在最近幾年不斷看到很多新的品類出現。
通過“芯片+算法+工具鏈”，有效解決機器人開發落地難的問題
機器人開發是一件非常美妙的事情，因為我們可以用機器人改變這個世界；同時機器人也是一件非常復雜的事情，包括從開發到落地需要解決很多關鍵的細節問題。
比如說目前行業普遍面臨三大核心問題：1、做什么？即機器人用于什么場景，解決什么需求；2、用什么做？機器人開發需要屏幕、相機、傳感器、AI芯片等硬件，也需要系統、算法等軟件支撐，牽涉領域眾多；3、怎么做？目前機器人行業整體還處于導入期，行業生態尚未完善，可供機器人開發者及從業人員學習交流的平臺較少。
針對上述開發難的問題，作為行業領先的智能計算方案提供商，地平線已面向機器人開發者構建了從機器人開發套件（RDK系列）、機器人操作系統（TogetheROS.Bot）到地平線開發者社區的國內首個軟硬一體、開放易用的機器人開發平臺，涵蓋開發全生命周期，為賦能機器人開發者提升機器人開發效率提供了全新的基礎設施。
王叢指出：地平線成立于2015年，從創辦的第一天開始公司就叫Horizon Robotics（地平線機器人），我們認為未來一定屬于智能機器人的時代，因此從成立伊始公司就為成為機器人時代的大腦而努力。經過8年多時間的發展，目前公司已經在機器人領域推出了一系列產品及服務，其中地平線機器人開發平臺（Horizon Hobot Platform）包含了芯片（地平線旭日?）、機器人操作系統（地平線TogetherROS?）、機器人參考算法（Boxs）、機器人應用實例（Apps）、配套開發工具（Tools）的完整架構，能夠有效幫助開發者進行機器人的高效、便捷地開發，打造具有競爭力的智能機器人產品。
而針對機器人落地難的問題，地平線也做了大量應用場景的調研，把機器人的功能和機器人的各種垂直應用場景做了一個Node和Hub的分類。通過NodeHub的有機結合，地平線給未來機器人應用開發及落地提供了一個新的范式。
地平線全新推出NodeHub應用開發中心
資料來源：地平線
Node是點，包含SLAM、自主導航、目標檢測、語音交互、人體識別、定位、運動控制等各種功能；Hub 是面，包含物流機器人、巡檢機器人、陪伴機器人、分揀機器人等不同垂直場景的不用功能需求。通過NodeHub從點到面這個網狀的結構，我們可以覆蓋整個機器人的應用功能，讓機器人靈活地去適配不同的機器人的場景，從而加速機器人的商業化落地。
王叢說。
算力從5 Tops到 96Tops，地平線能為未來機器人的發展提供強大的算力支持
值得重點提及的是，地平線機器人開發平臺RDK系列機器人開發套件中使用的芯片正是地平線自主研發的旭日3。據了解，旭日?3集成了地平線最先進的伯努利2.0 架構引擎( BPU)，可提供 5TOPS 的算力。新的 BPU 架構極大提升了對先進 CNN 網絡架構的支持效果，并極大降低了運算對 DDR 帶寬的占用率，具有高性能、低功耗的特點。
具體來看，搭載旭日3芯片的RDK系列開發套件包含RDK X3（旭日X3派）、RDK X3 Module（旭日X3模組）、RDK Ultra、RDK X5（規劃）等產品。其中，RDK X3 系列具有5Tops推理算力，可同時處理多路MIPI Camera輸入并支持最高4K 60幀的H.264/H.265編解碼能力，支持2.4G/5G無線網絡，接口兼容樹莓派系列開發板；RDK X3 Module除了5Tops算力外，還集成雙頻Wi-Fi，千兆以太網高速連接，最大64GB海量板載存儲，支持多種機器人算法與應用的快速部署；RDK Ultra系列是一款面向生態開發者的高性能邊緣計算平臺，具有96Tops端側推理算力與8核CPU處理能力，結合地平線的高性能算法工具鏈與機器人操作系統，助力開發者構建產品級應用。
搭載旭日3芯片的RDK系列開發套件
資料來源：地平線
機器人時代不僅需要一個非常強的機器人的軟件化平臺，還需要一個更加智能的大算力硬件平臺作為底層支撐。地平線非常堅定的篤信未來就是機器人時代，這是從核心定位上我們和其他芯片公司的區別所在。此外，目前市面上很多傳統的芯片公司，主要推出的還是以低算力簡單功能的物聯網場景的產品為主，在過去智能化不足的時代，這個是沒問題的。但是我們認為未來機器人的趨勢很大程度上是沿著更加智能化的方向去發展的，對芯片算力的需求肯定會不斷加大，因此我們在整個硬件套件層面，我們不僅能提供5 Tops的推理算力還能提供96Tops的大算力，希望通過完善的產品矩陣去覆蓋更多機器人開發的算力接口，滿足不同客戶不同的需求。
在談及公司的競爭優勢時，王叢如是說。
技術實現復用，智能汽車的終點是智能機器人？
由于汽車工業的工藝標準化程度較高、工件一致性情況較好，單件大批量生產適合工業機器人的編程應用，因此工業機器人較早服務于汽車工業。經歷長時間的積累，目前汽車工業已經是工業機器人應用范圍最廣、應用標準最高、應用成熟度及增長潛力最好的領域之一。
以機械臂為例，目前機械臂機器人發展相對成熟，是汽車主機廠常見的自動化設備，據了解，特斯拉上海超級工廠主要采用的是發那科、庫卡的設備；大眾汽車偏愛庫卡產品，在美的全資收購庫卡后，大眾也開始側重于ABB；美國福特等傾向于發那科、川崎、那智不二越等日本品牌；而新松機器人、埃斯頓、埃夫特等本土品牌也開始在汽車制造等領域嶄露頭角。
機器人在汽車領域應用不斷增長的同時，行業內也涌現出以特斯拉、大眾、現代、小鵬、小米、智己等代表的汽車主機廠開始陸續加入機器人賽道，這進一步助推了機器人行業的發展。
作為推動智能駕駛在中國乘用車領域商業化應用的先行者，地平線以“賦能機器，讓人類生活更安全、更美好”為使命，早在2020年，地平線就正式開啟中國汽車智能芯片的前裝量產元年，實現從0到1的突破。時至今日，地平線征程芯片累計出貨量已突破300萬片，成為國內率先且實現最大規模前裝量產的車載智能芯片公司，已定點超過20家國內與國際主流車企累計120多款車型，成為國內外車企在中國市場推進智能化落地的首選合作伙伴。
在談及如何發揮智能汽車與智能機器人的協同創新優勢時，王叢指出：
智能汽車和智能機器人的環境感知、人機交互、決策控制等計算任務基本一致，二者本質都是機器人，里面技術上有一些共通性。目前的趨勢是，智能汽車是機器人計算平臺的第一個落腳點，未來地平線在智能汽車的芯片、操作系統、軟件等技術，都可以進一步延伸到各種各樣的機器人的應用領域。不止我們，行業內包括特斯拉也已經把汽車的FSD芯片應用到人形機器人項目。地平線和特斯拉是從兩個不同的坡去爬同一座山，大家看到同樣的一個機器人的未來。
掃地機器人成為市場爆品，單系列產品出貨量就突破百萬臺
基于在智能駕駛領域領先的技術優勢及品牌影響力，地平線將其復用在機器人領域，目前也已取得了令人矚目的商業成績。
據王叢透露，在通用機器人領域，地平線與諸多頭部品牌建立了深度的合作關系，旨在通過品牌的不斷努力，促成更為全面、更為良性的機器人開發行業的生態格局。截至目前，地平線機器人已累計服務開發者2萬人，助力中小創客公司50余家，涵蓋機器人品類10余種，旭日系列芯片出貨量達到400萬片以上。
資料來源：地平線
以服務機器人為例，早在2021年，地平線與科沃斯就達成了重要合作，以地平線旭日?3芯片為基礎打造的科沃斯地寶X1掃拖機器人，成為了業內首個搭載人工智能專用處理器的掃地機。通過和科沃斯自研RGBD傳感器將旭日?3 AI視覺識別與深度信息探測相融合，X1能夠從距離、高度、深度等多維度認知家庭空間,無懼黑暗環境，精準識別約40種物體類型，無論計算性能、感知能力、還是機器人所需要的成長性，都處于業界領先水平。
從市場反饋來看，地寶X1掃拖機器人憑借“智能、全能、解放雙手”的核心優勢，一上市便成為行業“爆款”。根據科沃斯的數據，X1系列產品不僅成為京東2021年雙十一掃地機器人品類全網單品銷量銷額No.1，而且也成為京東2022年掃地機器人品類全網累計銷額No.1。截止2023年3月，該系列產品在全球銷量就已經超過了100萬臺，是業內少有的僅用1年半時間就實現破百萬銷量的單品。
科沃斯地寶X1掃拖機器人
資料來源：科沃斯
在機器人市場上，出貨量大的毫無疑問一定是消費類，而消費類賣得最多的一定是掃地機器人。當然，我認為目前掃地機器人的滲透率還很低，未來還會有更進一步的發展空間。除了掃地機器人外，在家庭里面專門面向孩子的陪伴機器人，在酒店、商場、餐廳里的服務機器人我認為未來都會有較大的發展潛力。
王叢說。最后，在談及未來的機器人發展規劃時，王叢表示：
目前，我們已經和很多創客在一起做了像機械臂、四足狗、無人機、無人船等豐富的機器人品類，幫助了眾多開發者和企業實現了智能機器人的落地及量產。未來，地平線將以‘芯片+算法+工具鏈’為核心，打造面向未來機器人時代的底層計算平臺，并計劃通過與1000所高校進行合作，和百萬名學生產生鏈接，以生態共贏的模式，賦能智能機器人產學研一體化發展。
