作者｜凌霄

谷歌、英偉達(dá)、OpenAI 都卷入人形機(jī)器人浪潮的時(shí)候，蘋果也悄悄下場布局人形機(jī)器人了。

沒有官宣、沒有具體計(jì)劃釋出，消息是一位曾在蘋果實(shí)習(xí)，現(xiàn)在是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)博士生的 Daehwa Kim 透露的。

Daehwa Kim 介紹，蘋果和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)聯(lián)合研發(fā)了一個(gè)機(jī)器人感知系統(tǒng) ARMOR，能夠解決機(jī)器人手臂部分的視野盲區(qū)，增強(qiáng)機(jī)器人的空間意識(shí)，幫助機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)動(dòng)規(guī)劃。

安裝了 ARMOR 系統(tǒng)的機(jī)器人，可以在復(fù)雜擁擠的環(huán)境中更加靈活地行動(dòng)，避免碰撞，安全性更高。

蘋果常年占據(jù)著全球最高市值公司的寶座。但這個(gè)時(shí)代科技創(chuàng)新瞬息萬變，在激烈的競爭中，作為一家科技企業(yè)，蘋果的危機(jī)感無法被市值高消解。

近些年，蘋果在尋求新增長點(diǎn)的過程中屢屢折戟：造車計(jì)劃落空、被寄予厚望的 Vision Pro 頭顯銷量疲軟，多次傳出停產(chǎn)的消息。

雖然 iPhone、Mac 等產(chǎn)品還能保住蘋果的繁華，但要想讓自己立于不敗之地，蘋果需要抓住下一個(gè)科技行業(yè)的「iPhone 時(shí)刻」。

于是，人形機(jī)器人成為蘋果押注的一個(gè)方向。

ARMOR 可解決視野盲區(qū)

計(jì)算效率提升 26 倍

ARMOR 系統(tǒng)，可以視作人形機(jī)器人的智能皮膚，在提升機(jī)器人感知力的同時(shí)，還能幫助機(jī)器人進(jìn)行更精確的運(yùn)動(dòng)控制。

它是軟硬一體的、由多個(gè)小型激光雷達(dá)傳感器和一個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃策略 ARMOR-Policy 組成。

也就是說，ARMOR 系統(tǒng)將機(jī)器人的「眼睛」和學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)的思維方式都集成在一起了。

要讓機(jī)器人有對(duì)外界的感知，傳統(tǒng)的辦法是在頭部和軀干安裝攝像頭或者激光雷達(dá)。

但在很多情況下，這種感知系統(tǒng)會(huì)讓機(jī)器人手臂和其他部分被遮擋，產(chǎn)生視野盲區(qū)，使得機(jī)器人很難在擁擠的環(huán)境中規(guī)劃行動(dòng)。

蘋果的 ARMOR 系統(tǒng)就是要解決這個(gè)問題。

而應(yīng)用于機(jī)器人靈巧手的觸覺傳感器，通常難以被集成到人形機(jī)器人手臂上，集成的成本也較為高昂。

因此，ARMOR 系統(tǒng)使用了 SparkFun 公司生產(chǎn)的 VL53L5CX ToF 激光雷達(dá)。

這款激光雷達(dá)雖然探測精度不高，但是重量輕、成本低、功耗低，具有靈活的可擴(kuò)展性。整體性價(jià)比會(huì)比集成觸覺傳感器的方案更高。

而且，它是可穿戴的，相當(dāng)于一個(gè)外部組件，理論上能夠被安裝在任何人形機(jī)器人身上。

研究團(tuán)隊(duì)將 40 個(gè)激光雷達(dá)傳感器分別部署在人形機(jī)器人的手臂上，每個(gè)手臂 20 個(gè)，能夠形成幾乎無遮擋的環(huán)境視圖。

傅利葉智能的 GR-1 機(jī)器人是研究者的實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

感知數(shù)據(jù)的傳輸路徑是這樣的：

每四個(gè)傳感器為一組，共同連接到一個(gè) XIAO ESP 微控制器上；

微控制器通過 I2C 總線進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取，數(shù)據(jù)再通過 USB 傳輸?shù)綑C(jī)器人的板載計(jì)算機(jī)（Jetson Xavier NX）；

最后，傳輸?shù)脚溆?NVIDIA GeForce RTX 4090 GPU 的 Linux 主機(jī)上進(jìn)行處理。

這種數(shù)據(jù)傳輸方式使得系統(tǒng)能夠保持 15 Hz 的運(yùn)行頻率，機(jī)器人可以每 1/15 秒更新一次對(duì)環(huán)境的感知。

感知的硬件搭建好了，接下來是機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃能力的提升。

在規(guī)劃行動(dòng)方面，研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于 Transformer 編碼器-解碼器架構(gòu)的 ARMOR-Policy，類似模仿學(xué)習(xí)算法 Action Chunking Transformers。

ARMOR-Policy 通過模仿無碰撞的人類運(yùn)動(dòng)演示學(xué)習(xí)，研究團(tuán)隊(duì)從 AMASS 數(shù)據(jù)集中選出大約 86 小時(shí)的人類運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì) ARMOR-Policy 進(jìn)行訓(xùn)練。

它的運(yùn)作方式和生成模型類似，能夠基于傳感器的數(shù)據(jù)和目標(biāo)關(guān)節(jié)位置預(yù)測出機(jī)器人接下來要執(zhí)行的動(dòng)作。

在同樣使用 ARMOR 系統(tǒng)硬件的條件下，ARMOR-Policy 的表現(xiàn)優(yōu)于 NVIDIA 的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng) cuRobo，將機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的碰撞減少了 31.6%，精準(zhǔn)控制動(dòng)作的成功率提高 16.9%，計(jì)算效率提升了 26 倍。

ARMOR 系統(tǒng)也比傳統(tǒng)的感知系統(tǒng)更有效可靠。

與部署了四個(gè)深度相機(jī)的機(jī)器人相比，使用 ARMOR 系統(tǒng)的機(jī)器人碰撞減少了 63.7%，成功率提高了 78.7%。

人形機(jī)器人涉及的技術(shù)體系龐大繁雜，包含機(jī)械設(shè)計(jì)、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、人工智能技術(shù)等等。

蘋果之所以選擇先做感知系統(tǒng)，大概是因?yàn)樗�是機(jī)器人從虛擬世界走向現(xiàn)實(shí)世界最重要的橋梁之一。

現(xiàn)階段 AI 在數(shù)字世界已經(jīng)發(fā)展出許多令人矚目的能力，比如創(chuàng)作、學(xué)習(xí)、分析、交互。

但因?yàn)槿狈ξ锢硎澜绲挠?xùn)練數(shù)據(jù)，感知、運(yùn)動(dòng)規(guī)劃能力的欠缺等原因，AI還無法很好地走向物理世界。蘋果就是要為機(jī)器人搭建從數(shù)字世界到物理世界的橋梁。

蘋果謀求新增長點(diǎn)

曾欲收購波士頓動(dòng)力

僅從 ARMOR 機(jī)器人感知系統(tǒng)來看，蘋果對(duì)人形機(jī)器人的投入并不算大，該項(xiàng)目的研究團(tuán)隊(duì)只有四個(gè)人，包括卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 Daehwa Kim、蘋果高級(jí)機(jī)器學(xué)習(xí)工程師 Mario Srouji、蘋果機(jī)器學(xué)習(xí)工程師 Chen Chen、蘋果 AIML 機(jī)器人研究主管 Jian Zhang。

研發(fā) ARMOR 機(jī)器人感知系統(tǒng)，是蘋果對(duì)人形機(jī)器人的一次小試水。

目前來看，蘋果和英偉達(dá)、谷歌思路類似，都是想通過提供機(jī)器人開發(fā)的關(guān)鍵工具，打入人形機(jī)器人的生態(tài)。

只不過，與英偉達(dá)和谷歌已經(jīng)大張旗鼓地開搞人形機(jī)器人相比，蘋果更加低調(diào)和謹(jǐn)慎。

這或許是因?yàn)樘O果造車失敗的前車之鑒。

自從創(chuàng)造了「iPhone」時(shí)刻后，蘋果就一直癡迷于締造下一個(gè)足以顛覆行業(yè)的重大創(chuàng)新，但因?yàn)樾聵I(yè)務(wù)定位不清晰和產(chǎn)品迭代較為保守，蘋果常年被詬病創(chuàng)新乏力，找不到具有突破性的新增長點(diǎn)。

例如蘋果從 2014 年就開始的「泰坦」造車計(jì)劃。蘋果造車項(xiàng)目歷時(shí) 10 年，投入超 100 億美元，由于項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)者多次更換，蘋果對(duì)于要做整車還是做自動(dòng)駕駛技術(shù)搖擺不定，始終未能產(chǎn)出可商業(yè)落地的成果，在 2024 年 2 月宣告失敗。

而被蘋果定義為劃時(shí)代產(chǎn)品的 Vision Pro 銷量慘淡，售價(jià)高達(dá) 3444 美元，內(nèi)容生態(tài)卻明顯不足，2024 年預(yù)期售出 100 萬臺(tái)，實(shí)際售出不到 50 萬臺(tái)，并多次傳出停產(chǎn)消息。

蘋果核心業(yè)務(wù)的營收增長也在放緩。

作為蘋果的最能打的產(chǎn)品，iPhone 近年來由于每次迭代過于常規(guī)，一直被調(diào)侃為擠牙膏式更新。

2022 年 Q4 到 2023 年 Q4，蘋果營收連續(xù)五個(gè)季度較上年同期下滑，直到蘋果宣布要在生成式人工智能領(lǐng)域進(jìn)行重大投入才有所好轉(zhuǎn)。

與此同時(shí)，全球智能手機(jī)市場瘋狂內(nèi)卷、愈發(fā)飽和，蘋果需要積極求變，找到新的破局方法。

當(dāng)馬斯克到處強(qiáng)調(diào)人形機(jī)器人 Optimus 未來將撐起特斯拉 25 萬億美元市值時(shí)，市值 3.6 萬億美元的蘋果也看上了這塊大蛋糕。

機(jī)器人成為蘋果拓展業(yè)務(wù)邊界的關(guān)鍵潛在領(lǐng)域之一。

蘋果在 2020 年左右開始探索機(jī)器人技術(shù)。

當(dāng)時(shí)，蘋果的并購主管 Adrian Perica 曾接觸過波士頓動(dòng)力，商討收購事宜。不過后者最終在 2021 年被韓國現(xiàn)代汽車集團(tuán)收購。

幾經(jīng)探索，蘋果開始選擇先從家居服務(wù)機(jī)器人做起。

2022 年，蘋果 CEO Tim Cook 力排眾議啟動(dòng)了一個(gè)代號(hào)為 J595 的桌面機(jī)器人項(xiàng)目。

這款機(jī)器人將以配備 iPad 的機(jī)械臂形態(tài)出現(xiàn)，搭載 Siri 及 Apple Intelligence（蘋果智能）功能，提供智能家居控制中心、視頻會(huì)議助手等服務(wù)，預(yù)計(jì)于 2026 年或 2027 年問世。

圖片為 AI 生成

Apple Intelligence 是蘋果今年在 AI 方向押下的重注。

它是蘋果推出的個(gè)人智能系統(tǒng)，能夠?yàn)?iPhone、iPad、Mac 等一系列硬件產(chǎn)品提供各類 AI 功能，包括理解設(shè)備中的數(shù)據(jù)和信息，處理文案、語音、視頻等文件，感知用戶需求，提供合適的幫助等等。

據(jù)彭博社報(bào)道，負(fù)責(zé) J595 的桌面機(jī)器人項(xiàng)目研發(fā)的團(tuán)隊(duì)有數(shù)百人，其中不少是當(dāng)初「泰坦」計(jì)劃的人員。

蘋果技術(shù)副總裁 Kevin Lynch 將負(fù)責(zé)此項(xiàng)目，他曾幫助蘋果成功推出 Apple Watch，并監(jiān)督過汽車項(xiàng)目進(jìn)展。

Kevin Lynch

蘋果機(jī)器人的技術(shù)研發(fā)工作在其硬件工程部門以及人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)部門進(jìn)行，該部門由人工智能主管 John Giannandrea 領(lǐng)導(dǎo)。

彭博社補(bǔ)充說，蘋果可能在未來十年內(nèi)推出移動(dòng)機(jī)器人，甚至是人形機(jī)器人。今年蘋果還聘請(qǐng)了來自以色列理工學(xué)院等高校及科研機(jī)構(gòu)的頂尖機(jī)器人專家。

蘋果入局人形機(jī)器人顯然是有優(yōu)勢的。

蘋果擁有在傳感器、先進(jìn)芯片、硬件工程和電池方面的專業(yè)知識(shí)，以及繪制物理環(huán)境的能力，今年在 AI 領(lǐng)域也發(fā)布了 Apple Intelligence 這個(gè)重大產(chǎn)品。

不過，在全球大部分人形機(jī)器人公司都將 2025 年設(shè)定為規(guī)模量產(chǎn)元年的時(shí)候，蘋果 J595 桌面機(jī)器人項(xiàng)目的落地時(shí)間似乎有些晚，而它在 AI 領(lǐng)域的研發(fā)相較于英偉達(dá)、微軟也滯后兩年。一款加上 iPad 的機(jī)械臂機(jī)器人相比普通家居智能設(shè)備能拉開多大差距，尚未可知。

對(duì)人形機(jī)器人，蘋果或許還要更加堅(jiān)定與大膽些。

       原文標(biāo)題 : 全球市值最高的公司，盯上人形機(jī)器人