王田苗:具身智能是中国科技产业的历史机遇,有望诞生世界性领先公司

文章来源:水木校友种子基金

近日,清华大学第十三期《创业导引——与创业名家面对面》课程正式拉开帷幕。首堂课程特邀北京航空航天大学教授、博士生导师,北航机器人研究所名誉所长王田苗教授作为主讲嘉宾,学员们进行精彩分享。

王田苗教授结合自身在具身智能领域的多年深耕,为大家们带来一场关于“具身智能创新创业新思辨”的行业洞察,精彩内容包括但不限于:

1. 具身智能为什么是中国科技产业历史机遇?
2. AI+机器人创新创业的重要认知
3. 硬科技创业者的必修课

以下为演讲实录,欢迎阅读~

王田苗教授在课堂上


非常荣幸能收到李竹先生的邀请,来到创业导引课堂进行分享。我与李竹先生的渊源可追溯至十年前,当时他建议我一起做项目孵化。


今天,我将分享我十年探索与思考所得,内容聚焦当下时代具身智能领域的创新创业机会,以及AI+机器人创新创业的几点重要认知。


PART 01

科技创新历史机遇,成就小天才的时代

科技在不断突破人类的寿命,也在推动人类文明的发展,这其中少不了颠覆性变革,而颠覆性变革的驱动力,来自科学家的雄心壮志、长期深耕、开放学习与整合。


马斯克的新公司xAI的创始团队中有四位华人成员,其中就有90后的身影。国内也不乏少年天才,比如DeepSeek创始人梁文峰、宇树科技CEO王兴兴、动画导演饺子、银河通用创始人王鹤等人。


其中,王鹤作为清华电子系本科校友,我们也十分看好他,并参与孵化投资了银河通用。王鹤曾提出两大判断:第一,大模型与机器人技术的融合是历史性机遇;第二,中国在落地场景的操作比美国更有优势。

九号创始人兼CEO王野,擅长数学、机械设计、机器人控制,毕业后想创业,先从科教机器人入手,发现市场很小,于是转入到服务机器人,捕捉到青少年消费市场的潜力,开发了智能平衡车产品,之后又布局电动摩托车物联网生态,如今收入规模超百亿。

胥红来,也是清华大学毕业的,毕业即创业,创办博睿康医疗科技,专做脑机接口。

这些例子让我明白,往往是年轻且富有创造力的“小天才”,正在成就伟大的科技企业。

纵观历史,从蒸汽机的诞生,到电气时代的到来,再到汽车与飞机的自动化发展,以及芯片技术的革新和互联网的普及,直至现今的智慧城市,每一个时代都迫切需要那些具有科学家思维、擅长交叉创新的人才。


PART 02
具身智能,有望成为中国科技产业历史机遇
1. 数字和物理世界的对齐、理解、互动
具身智能是中国科技产业的历史性机遇吗?

我的答案:是。

简单来说,具身智能就是人工智能大模型算法与机器人的结合,也可以理解为软件与硬件的结合。它是一个有形的机械载体,赋予了相应的感知、推理和决策等。

具身智能是数字世界通往物理世界的一座桥梁。它通过大模型的认知,结合视觉感知所构建的环境空间表征,通过小脑训练形成的控制小模型,实现快速、安全、实时的动作链(或称为神经控制链)调度,以高效完成各类物理任务。

如果我们将大模型视为认知的“碎片化”,那么视觉智能空间则构成了环境感知与轨迹追踪的路径网络,而端到端的神经控制则是动作链。至今,如何有效协调这三者以实现最优性能,还没有唯一最优解。

从英伟达AI科学家Jim Fan的研究,到中国所做的研究,再到谷歌的RT-1、RT-2以及RT-H,都还存在一些问题。因为大家都还在探索,要么实时性差,要么稳定性不好,要么会影响安全性。

具体智能是一种智能概念,其载体多样,比如灵巧手、通用机械臂、类人机器人、飞机、无人驾驶汽车等,都是载体加上智能的组合。

这引发了包括特斯拉、Meta、理想等大厂的思考:在人口老龄化导致一线人力不足的情况下,能否让机器人进工厂上岗?因为机器人这样的通用载体,有比较好的泛化性,能支撑大规模批量生产和供应链构建。

2022年,随着ChatGPT的发布,我们迎来了全面进入具身智能的时代。ChatGPT让我们认识到,人类的认知可以通过无限记忆和推理来得到。

最初的具身智能主要依赖于编程,但编程太固定化,随后又增加了感知功能,包括对风险的感知。然而感知泛化存在困难,不同工艺需要不同工程师。于是研发人员又开始迭代升级:模型能不能泛化,载体能不能泛化?

2. 智能制造典型场景

新的通用机器人在工厂有一个“7:2:1黄金法则”,含义是70%由自动化设备完成、20%由仿人机器人完成、10%由人类完成。

自动化设备包括3D打印、数控机床、工业机器人等,若这些传统的工业装备和机器人都用AI重启,传统的做法就是,需要具有三年以上经验的一流工程师编程实现。

如今,既然大模型在编程、数学、化学、生物等领域已经能够实现80%的人工替代,那么我们有理由相信70%-80%的焊接工艺装备、上下料工艺装备、抛光打磨工艺装备以及涂装工艺装备都可以通过大模型实现。


3.具身智能提升新质生产力要素

那么,具身智能在新质生产力中到底能解决什么问题?

首先,是降本增效,这是本质。以焊接机器人为例,目前工业机器人的总装机量约为70万台套,其中焊接机器人占20%,这包括半导体焊接、汽车焊接、钢结构焊接和化工厂焊接等。如果能够通过大模型将70%-80%的工艺确定下来,那么是否可以实现“一脑多机”甚至“一脑多型”?

其次,是新物种伴随着AI+机器人技术的创新出现。目前,人们认为机器人太多样化了,所以很多人瞄准了可通用的新物种。目前新物种尚未达到像iPhone4那样引领时代的阶段,还在推动其发展的过程中,期待未来能实现单一平台多功能任务,以适应商务、工业、护理、特种等更广泛的环境。

第三,是预测、共享与广泛改变未来社会。2024年,包括麦肯锡、高盛、花旗银行在内的多家机构对未来具身智能的增长率进行了预测,这些预测涵盖了具身智能的不同细分领域,包括机器人、无人驾驶汽车、低空经济、半导体、合成生物工程等。

未来十年,AI机器人的台套数究竟能达到多少?这个问题仍有争论。如果从细分来看,从外卖配送、家庭清洁、食品加工、零售业机器人,都在全面协同。因此,机器人的第二条曲线——人形、通用、核心部件和各类模型,可能是一个重要的机会。最终达到工业领域的百亿规模,商务领域的千亿规模,家庭消费的万亿规模,这就是人们对这一领域的期待。

4.未来十年,中国有望诞生全球顶尖机器人企业

为什么具身智能对中国来说,是一个很重要的机会?

第一,市场需求巨大。2022年人口增速放缓,并且人口老龄化问题凸显,预计到2035年,中国60岁以上人口将达到30%,这将会对中国经济产生重要影响;此外,年轻一代不愿在恶劣环境下做重复性工作,需要机器替代。

第二,人才供给和创业生态的逐渐完善。目前有近400所本土大学开设机器人工程专业;近5年,注册成立机器人企业11万家,吸引着来自本土和全球领先企业的顶尖人才;过去10年,机器人领域投资超过千亿人民币。

第三,机器人企业通过产业集群效应实现多方协同发展:首先,依托本地完善的制造业集群优势,企业显著缩短研发周期并加速产品迭代;其次,地理位置上靠近供应链与终端客户的双重便利,有效降低了物流成本和定制化服务的时间成本,提高用户购买舒适度;同时,地方政府在信贷支持、财政补贴等政策层面的大力支持,为企业发展提供了有力保障。这种产业集群模式最终形成规模效应,使得关键零部件的量产成本实现快速下降。

第四,长期政策支持,国家和地方政策保持一致并稳步推进实施,例如《机器人产业第二个五年发展规划》及十七部委联合发布的”机器人+”应用方案,为产业发展提供了系统性政策支撑。在政策引导下,行业以优化机器人产业整体结构为核心目标,促进供应链协同。在此基础上,产业聚焦底层技术突破与应用场景创新双轮驱动,应用新技术,包括人工智能多模态大模型、5G通信网络、大数据及机器人云计算等等。

在过去的20年,中国历史上实现了一次又一次伟大的新兴产业跨越,智能手机与支付、工程机械与轨道交通、新能源与智能汽车产业……

在新一轮AI浪潮中,先进制造再升级,我们会创造下一个奇迹吗?我认为中国能抓住这个机会。

如果要抓住这个机会,重要的方向就是具身智能,这是一个天时地利人和的赛道,也是我国形成可持续发展核心竞争力的关键之一。

PART 03
AI+机器人创新创业的重要认知

创新的本质是技术+工程+经济的结合。作为学者,起初我是不相信这一点的,我的研究领域包括仿生机器人、医疗机器人和机电一体化等,曾经我认为创新就是公式、数据、图表和应用。
然而,通过验证之后,我开始深刻反思:如果要从事创新创业,必须从技术产品和商业价值的角度去思考,否则只是科学发现。

在创新创业的过程中,我们要有三个信念:一是相信青年人的创新力量;二是相信创新是通过市场需求的验证和推动来实现的;三是相信英诺天使基金、水木清华校友种子基金、雅瑞资本这类创投机构的推动力量,他们敢于支持、敢于冒险。在国家的大形势下,创新创业与创投实际上是一个完整的生态。

创新有两种形式,一种是组织创新,我国高铁的快速发展就属于组织创新的例子,组织创新需要明确的工程目标、大量的资源配置以及强大的整合能力。

一种是原始创新,这种创新形式并不完全依赖于人力或资金的堆砌,是非共识的、颠覆性的,甚至是非连续的,通常由小团队完成,需要冒险。

创新创业的初期,尤其是最初的3-5年,是0到1的创新阶段。这一阶段的成功往往依赖那些“小天才”,因为他们敢于尝试与众不同、别人未曾做过的事情,他们首先关注的是技术本身,比如大模型、人形机器人、汽车等,这属于原始创新。

而从1到10的阶段,更多涉及产品创新与推广,则更适合高管创业,因为他们对商业有深刻的理解,善于整合资源并直接落地,属于组织创新。


1. 所信,只有相信才能看到

所有事情都要从相信开始,要相信我们正处于一个历史性机遇之中,相信任何伟大的企业都是从一颗种子开始的。这种信念能够促使人走得更远,把困难当作一种乐趣。
当然,创业还要兼顾其他方面,比如不断寻找适合自己、同时又能推动时代发展的领域,这两者之间的匹配是非常难得的。

有人说,年轻人大部分时间都在寻找自己热爱且对社会有贡献的事业,从这个角度出发,我们可以看到中国有两个主要赛道:一个赛道是关乎安全、可持续发展和“卡脖子”技术的领域;另一个赛道则是面向全球市场,能够分享和推动发展的领域,这是由历史现状所决定的。

在这种现状下,我们需要清楚地思考自己选择的方向对科技产业的推动作用,以及未来的商业价值。

我们相信,去做那些“卡脖子”的大事,能够获得成功。我们要去关注那些国产化率不超过10%的卡脖子技术,国产化率越低,需求越刚性,创业者的机会就越大。

由此,我们得出一个疑问:未来10年,具身智能的市场规模是1000万台套,还是5000万台套?人形机器人的未来会如何发展?

乐观的人认为,人形机器人在具身智能的市场规模中,未来10年可能会占据40%-50%的市场,甚至更高。保守的人则认为只能达到20%。这种差异源于对应用场景的不同理解。在特殊场景中,比如核工业、传染病防治、抗震救灾等,人形机器人可能很难发挥作用。而工业、商务、服务、家庭领域则可能是其主要应用方向。
未来3-5年的发展,有待进一步思考。例如在模型方面,我们有认知思维链模型、空间智能模型、视觉轨迹规划模型、专业加工小脑模型,以及端到端实时稳定控制且安全的模型,这些模型和数据之间的协同,都值得进一步探索。

2. 所谋,战略认知

创业需要明确自己的赛道。明确赛道之后,就需要认知自身的优势。

在企业规模较小时,创业的方向和成败往往取决于一两个人。此时你会发现,创业与个人兴趣、基因以及周边资源密切相关。因此,在选择赛道、构建护城河以及选择合伙人时,都需要从自身优势出发。

天时固然重要,但地利和人和——即自身的优势所在,是创业的关键要素。

以具身智能为例,人形机器人可以作为一个切入点,一旦成功,将是一个百亿级的市场。人形机器人是整机产品,它可以带动零部件、传感器、视觉系统等相关产业的发展。目前,这一领域已有几个大玩家,但新玩家仍在不断涌入。

当然,人形机器人创业需要考虑到以下几点:首先,人形机器人要具备稳定性,至少不能摔倒;其次,它需要能够理解人类的语言并进行交流;第三,它需要理解人类的意图,形成轨迹规划,并以可靠、方便维护的方式完成任务。

当我们对人形机器人的功能进行分解时,大家可以发现,交互性和对人类认知的模拟是当务之急。目前,许多企业正在努力攻克稳定性、灵巧性等问题,例如人形机器人的跳跃、翻跟头、摔倒后能否重新站起来等。至于后续的精细操作,比如穿线、拧螺丝、给老人捶背、清洗马桶等功能,目前仍处于研发阶段。

作为创业导师,我与许多优秀投资人交流后发现,同样的技术或产品,在技术层面可以是单一的,但在工程层面,需要考虑可持续性、成本和时间等因素。一旦进入商业领域,就需要关注增长性、现金流、不可替代性、差异化和稀缺性,以及高壁垒性。这些是我们选择创业方向时需要考虑的重要因素。

此外,尺度的把握也非常关键,有些发明无法转化为产品,有些技术创新虽然重要,但只能由国家实施,还有一部分适合小企业批量生产。


3.知行合一,与时俱进

我们的认知转化为行动时,往往会在现实中产生差异。

我想在这里简单谈两点。第一点是合伙人的重要性。诸多优秀硬科技创业企业的创始人与联合创始人,不仅在技术上优势互补,还在价值观上高度一致,这种搭配组合至关重要。

第二点是“三找、三点”原则。三找是创业者需要具备找钱、找人和找渠道的能力。三点是创业的重点、时点和卖点。

创业初期可以设定半年的小目标,而不是将未来10年或5年的目标都集中在当下,我们称之为“重点突出”。

创业者不仅要技术过硬,还需要通过融资和市场推广来推动项目发展,创业者能否做到知行合一,在这个过程中尤为重要。

4.创业,一场不确定性的人生冒险游戏

创业的定义是什么?从宏观角度看,创业是一种充满不确定性的冒险游戏。真正坚定的创业者会将其视为一种创造个人体验的过程,这种信念能够帮助他们在面对困难时保持坚韧,并为社会创造价值。

当然,创业过程中还会遇到许多其他挑战。在长达5-10年的成果转化过程中,无论有多少数据支持,无论身边有多少创业导师,都无法决定你百分百成功,创业者要亲身实践,并且一定会掉到坑里。创业路上的坑,投资机构、创业导师等周边的人都帮不上你,需要你自己爬出来。

最终,创业要回归到三个核心问题:需求对不对、钱够不够、人靠不靠谱。这三个问题几乎是创业的生死线,大多数创业者都会因为这些问题而失败,他们可能在需求定位上迷失方向,或者资金耗尽,又或者合伙人选择不当。

此外,创业者在获得投资后往往会面临一些现象。例如,创业者在获得2000-3000万的投资后,团队规模会迅速从六、七人扩张到50人甚至80人,不恰当的扩张规模,导致失败。

在这个问题上,作为一名创业导师,我会建议在创业初期一定要预留足够的期权池。因为合伙人往往不止一个,未来可能有两到三人加入,创业初期靠较低的收入水平很难吸引优秀人才,只能通过股权激励,建议期权池的预留比例在20%-30%之间。

在CEO的选任上,我们通常会看到两种情况。一种是技术出身的“小天才”,他们通常从技术研发转向销售和市场,这类CEO学习能力很强,会在创业初期招聘商业合伙人以及负责内部管理和财务的人员,从而推动产品的市场落地。另一种是从大厂出来的销售型CEO,他们通常更注重市场和销售,但同时也会尊重技术团队,并推动产品的落地。这两种形态在硬科技创业者中都较为普遍。

对于创业者自身而言,激情和雄心壮志是创业成功的关键因素。否则,创业就只是普通的生意,只是销售产品、发工资。如果想成就一家伟大的企业,这些因素就显得尤为重要。

在创业过程中,我们常常会面临左右为难的困境,就像两个人骑一头毛驴,无论谁骑都会被别人说三道四。在这种情况下,我们只能判断当下对公司是否有利,我们希望能做到十全十美,但现实情况往往是资源有限、时间有限。

创业还要找到差异化的发展路径。我们常说,稀缺性就是差异化。当大家都认为某件事是理所当然的时候,选择去做一些更难、更辛苦的事情反而会显得更加自然。

从数学角度看,直线是最短的距离,但“上善若水”的哲学思维告诉我们,只要心中目标不变,曲线有时才是最短的路径。

创业者要相信自己能够创造价值,并且享受这个过程,这是非常快乐且值得回忆的。同时要理解赛道是天时地利人和的综合,把握自己特别有优势的领域,找到合适的合伙人一起前行。

许多创业营和孵化器实际上是在帮助创业者完成底层逻辑的构建,而上层建筑则依赖于时代背景、资源以及个人的坚定信念。

我坚信这个时代是属于科技创新的时代。一方面,大国博弈推动了科技的发展;另一方面,各类创新已经达到了临界点,新的技术将颠覆许多传统产品,重塑我们的生活方式,并改造我们的制造模式。

课程组织团队为王田苗教授颁发导师证书
嘉宾介绍

王田苗

医疗机器人、服务机器人及仿生结构领域专家,北京航空航天大学教授、博导,北航机器人研究所名誉所长、北航校学术委员会副主任、国家特聘长江学者、杰出青年基金获得者、IEEE机器人与自动化北京大区主席等。
曾分别担任国家863计划“十五”机器人主题专家组组长、“十一五”先进制造技术领域专家组组长及中国制造业信息化专家组副组长,“十二五”服务机器人重点项目专家组组长。还先后担任过北航机器人研究所所长、北航机械工程及自动化学院院长。

从事30年人工智能与移动机器人和医疗机器人研究,荣获国家科技进步二等奖、北京市科学技术进步一等奖、中国机械工业科学技术进步一等奖、国防科技进步二等奖和北京市优秀教学成果二等奖等。

作为创业导师、中关村创新合伙人,创立了中关村智友研究院,发起成立了智友科学家基金,先后参与孵化投资的硬科技项目,包括3家上市公司服务机器人九号、医疗机器人天智航、工业机器人埃夫特,同时孵化投资了数十家国际、国内技术领先,解决卡脖子问题的专精特新和小巨人、瞪羚、独角兽企业。

(文:机器人大讲堂)

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