机器人是英伟达的下一场革命？

5月30日，美国芯片制造商英伟达股价在盘中大幅上涨，市值一度突破万亿美元，成为首家市值达到这一里程碑的芯片企业。目前，英伟达的市值排名仅次于苹果、微软、谷歌和亚马逊，成为美股市值第五大公司。

如果观察英伟达的概念，会发现他们不止一次踩中风口。例如前几年英伟达的快速发展依赖于全球市场对AI芯片的旺盛需求，而后是数字货币挖矿、元宇宙对GPU芯片的需求暴涨。由于许多场景下有着海量数据的动态分析和处理需求，这对计算机的内存和芯片运算性能提出了更实际的要求，也让英伟达很快切入多个领域。

近日，我们注意到，英伟达概念似乎也转到了最新的机器人领域。在前不久的2023中国台北国际电脑展（COMPUTEX）上，英伟达CEO黄仁勋发布了多个产品，其中可供第三方进行二次开发的全新自主移动机器人平台Isaac AMR（Autonomous Mobile Robot）首次亮相吸睛无数。

▍瞄准移动机器人平台

科技公司进军机器人产业趋势持续强化，机器人大讲堂了解到，早在2018年，同样是在台北国际电脑展上，英伟达其实就发布了自主机器平台Isaac，该平台当时包括新款软硬件和一个虚拟仿真模拟器，主要服务于室外环境下的低速配送机器人，如今，英伟达将机器人的应用范围进一步扩大。

最初英伟达Isaac的核心是一个名为Jetson Xavier的计算平台，根据介绍显示，其拥有超过90亿个晶体管，图像、视觉、视频、深度学习等6种高性能处理器，能够同时实时地处理数十种算法，用于传感器处理、测距、定位绘图、视觉感知以及路径规划，让机器人能够从传感器获取输入、定位自身、感知环境、识别并预测附近物体的运动、推理出合理动作并安全执行。

在当时黄仁勋就乐观预测：“AI是我们这一时代最强大的技术力量。第一阶段人工智能将实现全新的软件自动化水平，从而帮助诸多行业提高生产力；其后，人工智能与传感器和执行器相结合，将成为新一代自主机器的核心。终有一天，数十亿台智能机器将用于制造、送货上门服务、仓储物流等领域。”

为了实现这一目标，在过去5年时间里，英伟达做了许多的研发合作和技术迭代动作。例如2018年英伟达发布 Jetson AGX Xavier，并与京东和美团达成合作，进行室外配送机器人开发。又例如2019年英伟达发布lsaac软性开发套件(SDK)，开始为机器人提供更新的AI感知和仿真功能。2020年与宝马合作，使用Isaac机器人平台开发五款具有AI功能的机器人，来改进物流工作流程。2022年则发布新的 NVIDIA AGX Orin 开发者套件，还宣布和亚马逊建立合作伙伴关系，将其技术用于仓储机器人。

这一系列动作都表明了，以前主要做GPU硬件的英伟达，通过合作开始更进一步朝着机器人+等下游应用行业衍生，本次希望通过室内提供机器人平台切入到室内外物流机器人领域，只是英伟达多项机器人计划的其中一环。

这与现实情况的市场环境变化息息相关，大多数场景中确实对于物流机器人提出了更多需求，劳动力供给与需求不相匹配的问题已经初步出现。

在中国，根据央视新闻报道的估算数据显示，2022年我国即时配送的订单超过400亿单，市场规模达到约2000亿元。此外，2015-2020快递单量CAGR为32%，外卖单量CAGR为68%，生鲜电商CAGR达43%，但快递员数量急剧减少而且“半日达”需求明显，这也大幅拉高了资本对该类机器人的期待。

ABI Research 预测移动机器人的出货量将从2023 年的 25.1 万台攀升至 2028 年的 160 万台，在此期间的收入将从 126 亿美元飙升至 645 亿美元，MIR《2022年工业机器人赛道融资情况深度分析》报告则认为，物流行业2023年快递的市场规模将突破万亿元。但作为解决方案的智能化、无人化运营的渗透率极低，仅约3%左右。英伟达选择跨界切入该市场并不难理解。

黄仁勋提到，想要提高运营效率的行业对移动机器人的需求日益增长，使得移动机器人的出货量激增，为此英伟达推出了一个可用于打造新一代自主移动机器人（AMR）车队的全新平台，Isaac AMR 将为移动机器人带来先进的测绘、自主和模拟能力，帮助企业实现更好更高效的移动作业。

▍自主性优势明显

那么，Isaac AMR都有哪些不同呢？据悉，本次Isaac AMR平台的开发和演进，主要建立在NVIDIA Nova Orin参考架构的基础上。这表明英伟达边缘AI自下而上突破的人工智能路径已经打通，结合云计算可以在机器人上展现出更大的导航、建图以及开发价值。

具体来看， Isaac AMR 的自主移动机器人具有完整的一体化软硬件，主要有三个部分特点：（1）模拟，即用于仿真的虚拟空间；（2）映射，即实时地图创建能力；（3）自主，即能够独立运行。第三方企业等开发者可以基于Isaac AMR，结合自身需求进行二次开发。

英伟达认为得益于AI技术的跃升，Isaac AMR平台最大的功能改变在于，包含了边缘到云的软件服务、计算以及一套参考传感器和机器人硬件。这主要可用于模拟、验证、部署、最佳化与管理自主移动机器人，从而加快 AMR 的开发和部署速度，减少成本和缩短产品上市时间。

之所以能够实现这些功能，是因为Isaac AMR加入了一个类似云端的概念，机器人能通过连接DeepMap的云服务，通过多模态导航以及NVIDIA cuOpt 软件的云端车队优化功能，从而加速大型环境的测绘和语义理解，赋予机器人自主性，提高机器人运行效率。

更简单来说，Issac Gym主要把机器人仿真的全部计算环节全部迁移到GPU上，这区别于传统的仅仅把涉及神经网络的并行计算部分放到GPU，从而使得研究者可以利用GPU轻松实现上千个仿真环境的并行运行，快速构建各类训练任务，并在极短时间内检验机器人的训练效果并迅速调整迭代，加快新成果的产出速度。

这也意味着在无需资深技术团队的情况下，开发者将机器人对大型设施的测绘时间从数周缩短到数天，并实现厘米级精度，同时可以生成丰富的 3D建模，并用它们为多种类型的AMR 创建实时地图和语义地图。

目前，物流机器人主要应用于仓储、分拣中心以及运输途中等场景，进行货物转移、搬运等操作。但如果在大型、高度动态和非结构化环境中，或者类似面积经常达到一百万平方英尺以上的地图中，开发和部署机器人的时间会相应拉长。

因为自主导航软件应用往往需要在环境变化后，为每个机器人重新编码，这一方面很难让工厂为机器人测绘并不断更新地图，另一方面将 AMR 整合到现有工作流程、机群管理和仓库管理系统的过程可能也十分复杂，从而难以完成自主性作业。

Nova Orin 如同Isaac AMR 的“大脑”和“眼睛”，帮助缩短了在大型、高度动态和非结构化环境中开发和部署机器人的时间。Nova Orin是一个混合多模态传感器系统，融合了立体相机、鱼眼相机、2D 和 3D 激光雷达等在内的多个传感器，这与NVIDIA Jetson AGX Orin 系统模块集成在一起，通过最先进的人工智能和硬件加速算法，能实时在边缘以每秒进行275万亿次运算的算力执行这些算法，从而实现了高智能化的环境感知能力。

最后，Isaac AMR 通过在 NVIDIA Omniverse（一个开放式工业数字化开发平台）驱动的 Isaac Sim 上进行符合物理学的模拟来简化机器人的操作，通过创造出逼真的数字孪生，从而在落地到物理世界之前，就能为每个客户开发、测试和定制机器人应用，这就综合大大降低了部署 AMR 的运营成本和复杂性。

值得一提的是，根据九号公司官方信息，此次英伟达现场视频演示的Isaac AMR，采用的RMP Lite 220是九号机器人移动平台（Robot Mobility Platform，简称RMP）系列产品之一。从产品本身来看，九号公司的RMP平台采取模块化设计，具有出众的产品设计柔性，可基于很少的设计改动就能进行二次开发或定制，从而得到一个可靠、轻便、性价比高的底盘，或者是整套移动解决方案，英伟达也因此选中了九号机器人。

▍结语与未来

2018年的台北电脑展上，黄仁勋把人工智能的发展分为了三个阶段，人工智能的第一阶段，是开发自动化编程的软件。第二阶段，是将软件应用于行业的自动化，这种自动化带来的效率提升会刺激原有的市场。第三阶段，是 AI 走出计算机，影响外部的世界。按照黄仁勋当时的定义，目前我们已经处于人工智能发展的第二至第三阶段，即人工智能开始初步应用于各行各业。

但在ITF World 2023半导体大会上，英伟达创始人兼首席执行官黄仁勋提出了第三阶段的落地可能性。即人工智能的下一个浪潮将是具身智能（embodied AI），一种能理解、推理、并与物理世界互动的智能系统。本次2023年台北展上展示的机器人能力，就像是一个强大的人工智能大脑，NvidiaVIMA这个多模态具身人工智能系统，已经能够在视觉文本提示的指导下执行复杂的任务，展现出了更强的成长能力，也让人们初窥了人工智能与机器人技术融合的未来一角。

如今，英伟达最新公布的机器人系统和实际进入工厂的演示证明了，机器人可以成为具身智能的优秀载体，具体场景也会让具身智能的价值开始愈发突出。通过具身智能的加持，机器人已经向更智能、灵活和自主的方向发展，同时也将提供更多的交互方式，使人与机器之间的交流更加自然和高效。当然，英伟达的入局，必然有望加速移动机器人行业的迭代速度，进而提升AMR等机器人在下游领域的渗透率，这对于机器人技术提出了更多的要求，也带来了更大的期待。

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