Figure 03:通用型人形机器人的新范式
10月9日,Figure AI正式推出了其第三代人形机器人Figure 03。这款机器人从设计之初就瞄准了“真正的通用型机器人”目标,不仅能够像人类一样完成日常任务,还能够直接向人类学习。更关键的是,它同时兼顾了家庭使用、商业应用和大规模生产的能力。本文将拆解Figure 03的技术细节、应用场景,并探讨它对整个行业的意义,旨在让读者清晰了解这款机器人“强在哪”以及“是否值得期待”。
为“Helix大脑”量身定制硬件
根据Figure AI发布的公告,Figure 03机器人是为“Helix(Figure AI自主研发的视觉-语言-动作AI核心技术)、家庭和全球规模化应用”所设计的。其中,“Helix”是机器人的“大脑”;而“家庭”和“全球规模化”则是其主要应用场景。为了实现这一使命,Figure的工程与设计团队彻底重构了硬件和软件,并未选择在旧款基础上进行小修小补,而是推翻了前代产品的部分设计逻辑。我们将首先聚焦于Figure 03如何为“Helix大脑”量身定制硬件。Figure AI认为,没有AI,人形机器人就不可能实现规模化。因此,Helix作为机器人的“大脑”,需要足够强大的“感官”和“手脚”,以实现思考与行动的同步。Figure 03的感官系统和手部设计正是为了让Helix能够“看得清、抓得稳、反应快”。
升级的视觉与手部感知系统
感官系统中的视觉部分是Figure 03的重要升级。它搭载了新一代视觉系统,专门为“高频视觉-运动控制”(指机器人从“看到环境”到“做出动作”的反应速度足够快,且动作与视觉反馈精准匹配)而设计。为实现此目标,新摄像头架构进行了三项关键升级:帧率翻倍、延迟降至原来的四分之一,以及单个摄像头的视场角拓宽60%。这些升级是在比前代更紧凑的结构中实现的,避免了机器人“头部”变得笨重。同时,其景深范围也得以扩大,意味着摄像头能更清晰地捕捉更广阔的“远近范围”。例如,在家庭场景中,若机器人需从堆满碗碟和调料瓶的厨房台面上取杯子,高帧率可使其快速捕捉到“杯子旁边有个倾斜勺子”的细节;低延迟则能避免因反应慢而碰到勺子;宽视场角使其能一次性看到整个台面,无需频繁转动头部调整视角。这些综合细节使Helix能够在复杂、杂乱的环境中“聪明地”导航和操作,而非像早期机器人那样“小心翼翼却仍易出错”。
除了主视觉系统,Figure 03的每个手掌还集成了一个嵌入式摄像头,这是一种“小玄机”。该摄像头具有宽视场角和低感知延迟两大特点,其作用是提供冗余近距离视觉反馈(当机器人的主摄像头被遮挡时,掌心摄像头可进行视觉补位)。例如,当机器人伸手进入橱柜拿盘子时,其身体会遮挡头部主摄像头;此时,掌心摄像头能实时传回“盘子在橱柜里的位置”以及“手指离盘子还有多远”的画面,使Helix始终保持视觉感知,避免因“看不见”而抓空或碰碎盘子。这种设计看似简单,却解决了人形机器人在“狭小空间操作”的核心痛点,大幅提升了实用性,使其不再像以往许多机器人那样一进入柜子、抽屉就“失明”。
Figure 03手部的柔顺触觉设计(指尖比前代更软、适应性更强,以增大接触物体表面积)是其另一大突破。这种设计使得无论是圆润的苹果、方正的书本,还是表面凹凸不平的工具,都能被抓得更稳。然而,Figure AI在研发中发现,市面上现有的触觉传感器(能够检测物体接触时压力或力的传感器)存在致命问题,即难以承受“真实世界的磨损”,例如频繁抓取物品会导致传感器磨损失灵,潮湿或多尘环境下感知精度会大幅下降。为此,Figure AI自主研发了第一代触觉传感器,遵循极端耐用、长期可靠和高保真感知三个核心原则。这款传感器的灵敏度极高,每个指尖能检测到低至3克(相当于一个普通回形针的重量)的压力。在这种精度下,若机器人拿取一个刚煮好的鸡蛋,它能通过传感器实时感知握力。若握力过松,能提前判断“鸡蛋要滑落”,并适度增加力量;若握力接近捏碎鸡蛋的程度,也能及时放松。这使其能对脆弱、不规则甚至正在移动的物体实现“精细到毫米、轻柔到克”的控制,而非像以前的机器人那样要么抓不住,要么抓碎。
高速数据传输与集群学习
为了让Helix能够“持续学习”,Figure 03新增了一个关键功能:每秒10Gbps的毫米波数据传输能力(一种高速无线数据传输技术)。这意味着若有一群Figure 03机器人,它们能够同时上传TB级别的数据到云端,内容涵盖“今天在家庭里完成了哪些家务”、“在工厂里遇到了哪些新情况”、“哪些动作做得不够好”等。Helix通过分析这些海量数据,能够不断优化自身算法。这种“集群学习”(指多台机器人协同工作,将各自遇到的经验数据汇聚到中央AI系统,从而实现AI算法的快速迭代和优化)的能力,是人形机器人从“单一机器”转变为“通用助手”的关键,因为单个机器人所能遇到的场景有限,但一群机器人的经验叠加起来,学习速度将呈指数级提升。
针对家庭场景的优化设计
在探讨完为Helix设计的“大脑配套硬件”后,我们接下来关注Figure 03针对“家庭场景”所做的优化。机器人进入家庭环境,“安全”和“好用”是两大核心考量。若机器人可能夹伤儿童、因电池问题起火,或使用起来比人工家务更繁琐,则难以被接受。Figure 03在这两方面进行了诸多“接地气”的设计。
首先是安全性方面,Figure 03在关节、手部开合处等身体关键部位加装了多密度泡沫(一种硬度梯度分布的缓冲材料)。这种泡沫既能支撑机器人的动作,又能在不慎碰到人时起到缓冲作用,避免夹伤或撞伤。同时,其身体不再采用硬金属或塑料外壳,而是更换为软纺织品覆盖,这不仅触感更温和,避免了金属的冰冷感,还能防止儿童或老人在不慎碰撞机器人时受伤。此外,Figure 03比前代产品Figure 02轻了9%,体积也缩小不少。尽管这看似是小变化,但在家庭环境中却至关重要:例如,家庭过道、门框宽度有限,体积小的机器人能更灵活地穿梭;在拿取高处物品时,重量轻意味着重心更稳,不易倾倒。
电池安全是家庭使用的另一项重点,Figure 03在这方面采用了“多层防护”设计。其电池系统设有四道防护:第一道是BMS(Battery Management System: 电池管理系统),能够实时监控电池的温度、电压、电流,一旦发现异常情况会立即切断供电;第二道是电芯(电池的最小构成单元)级防护,每个电芯都配有独立安全装置,防止单个电芯问题影响整体;第三道是电芯之间互联部分的防护,以避免互联线短路或过热;第四道是整个电池组的防护,外壳采用耐冲击材料,即使不慎碰撞或跌落也能保护内部电芯。此外,该电池已通过UN38.3标准(联合国针对“危险品运输”制定的电池安全标准,测试涵盖高温、低温、挤压、穿刺等极端情况)认证。通过此认证,表明Figure 03的电池在日常使用和运输过程中具有充分的安全性保障,无需担忧电池问题。
除了安全性,“好用”也是关键考量。Figure 03的软纺织品外壳具有贴心的设计,可完全水洗且无需工具即可拆卸更换。例如,若机器人在厨房协助时意外沾染油污,可将纺织品外壳拆下直接放入洗衣机清洗;若使用久了想更换颜色,也能轻松换上新的外壳,避免了以往机器人需专业人员拆修的繁琐。此外,它还支持定制服装,例如家庭有宠物时,可选防抓材料的外壳;冬季则可更换毛绒材质的“外套”,使其看起来更温馨。
在“与人沟通”方面,Figure 03的音频系统进行了大幅升级。其扬声器比Figure 02大一倍,功率几乎是前代的四倍,这意味着机器人说话声音更清晰,即便在嘈杂环境中也能听清。同时,麦克风位置也进行了重新调整。以往的麦克风可能因位置靠后易被机器人身体遮挡,而现在调整后能更精准地捕捉人声,即便在另一个房间呼唤“机器人,过来帮下忙”,它也能准确识别。这种“语音交互的流畅性”是机器人融入家庭的关键,可避免重复说话或机器人听错指令带来的困扰。
最后,Figure 03实现了“无线充电+无线数据传输”的双无线功能。其脚部装有充电线圈,只需踩在专门的无线充电座上,即可实现2千瓦的充电功率。此功率虽不算特别高,但足以满足家庭使用需求。例如,机器人白天协助家务,中午用餐时段可在充电座上充电半小时,即可满足下午的使用需求。更重要的是,充电时它还能同步进行数据传输,将上午“工作”时收集的数据上传到云端,供Helix同步学习。这种“自主充电+自主学习”的组合,意味着机器人无需被频繁关注“该充电了”、“该传输数据了”,真正做到“省心省力”。
为大规模量产而生
在探讨完家庭场景后,我们再来关注Figure 03的另一项“硬核能力”:大规模量产。以往人形机器人难以普及,主要原因在于“造不起、造不快”——许多原型机需通过计算机数控加工单个零件,耗时高、成本昂贵,一台机器人可能高达数十万甚至上百万美元,非普通人所能承受。Figure 03是Figure AI首款“从头到尾按大规模量产标准设计”的机器人。为实现这一目标,他们完成了三项关键工作:重构设计与工艺、搭建全新供应链,以及建设专属工厂BotQ。
首先是设计与工艺的改变。从Figure 02到Figure 03,几乎每个零件都经过重新设计,核心目标是“减少零件数、简化装配步骤、去除非必要组件”。例如,Figure 03将Figure 02中的大部分数控加工零件替换为模具工艺(包括压铸、注塑、冲压等,通过预制模具进行大规模、高精度、高一致性生产)生产。虽然模具工艺前期需投入大量模具制作成本,但一旦模具完成,生产速度将大幅提升,且每个零件的精度和一致性极高。以往数控加工一个手部关节零件可能需要1小时,而现在采用压铸工艺,一分钟即可生产一个,成本可降至原来的十分之一。这种“从定制化加工到规模化模具工艺生产”的转变,是Figure 03实现“降价”的关键。尽管Figure AI尚未公布具体价格,但其成本预计将比前代低很多,未来普通消费者也有可能负担得起。
其次是供应链的搭建。人形机器人是一个“跨行业”产品,需要机械、电子、传感器、电池等多个领域的零件。然而,目前市场上并没有专门服务于“人形机器人”的供应链。例如,控制关节运动的执行器(机器人中负责产生运动或力的部件)既要有足够的扭矩,又要轻便耐用,普通工业机器人的执行器无法满足要求。因此,Figure AI选择了“垂直整合”(指公司内部设计并生产核心模块,以确保质量、性能和避免供应链制约)与“全球合作”的模式。对于核心模块,他们自主设计、自主生产,以保证质量和性能,避免受外部供应商“卡脖子”;对于非核心零件,则在全球范围内寻找一批能满足量产要求的供应商,这些供应商不仅能提供充足零件,还能保证质量一致并跟上Figure的生产进度。为搭建这一供应链,Figure AI耗时整整一年,从筛选供应商、测试样品到签订长期合作协议,每一步都极为谨慎。目前,该供应链已成型,能够支持每年生产数万台,并具备未来生产数百万台的能力。
最后是专属工厂BotQ。BotQ是Figure AI专门为量产人形机器人建设的工厂,也是目前行业内少有的人形机器人专属量产设施。其第一条生产线初期每年可生产多达12,000台Figure 03,而Figure AI的目标是未来四年内总共生产10万台。其中一个关键决策是,Figure AI并未将生产外包给外部合同制造商,而是将核心系统的生产全部集中在BotQ。此举是为了应对人形机器人复杂组装和测试的挑战。若交给外部工厂,工人可能不了解核心技术,易出现装配失误;且设计需调整时,外部工厂反应速度慢。将生产置于自家工厂,Figure AI能全程把控质量,每个子组件装配完成后都会经过严格测试;最终成品还需进行“模拟场景测试”,只有全部通过测试才能出厂。BotQ还配备了Figure AI自主研发的MES(Manufacturing Execution System: 制造执行系统),该系统能够追踪每个零件、每个子组件、每台成品的“全生命周期”,例如手部零件的供应商、生产时间、装配工人及测试数据等。一旦某个机器人出现问题,通过MES能快速追溯问题环节,既能及时解决问题,又能避免后续再犯类似错误。这种“全流程溯源”能力是实现大规模量产时“保证每台机器人质量一致”的关键。
商业场景的巨大潜力
现在,我们将视角提升,审视Figure 03在商业场景中的价值。许多人可能会质疑,既然Figure 03侧重于家庭场景设计,是否在商业应用方面有所欠缺?事实并非如此。Figure AI的逻辑是“能够解决家庭场景的复杂问题,就能更好地解决商业场景的问题”。因为家庭环境是最“不可控”的,物品摆放杂乱,需要避让老人小孩,场景随时变化;而商业场景虽然也复杂,但相对有规律。因此,Figure 03在家庭场景中验证的能力,在商业场景中将转化为更大的优势。
首先是性能优势,Figure 03的执行器速度比Figure 02快一倍,且扭矩密度有所提升,这直接带来“抓取和放置物品的速度更快”的效果。其次是感官和手部系统的适配性,Figure 03为Helix设计的视觉系统和手部在商业场景中同样表现出色。例如,在汽车工厂中,宽视场角的摄像头能使其一次性看到整个台面,低延迟的视觉反馈能快速定位特定螺丝;手部的触觉传感器能感知螺丝的重量和形状,即使螺丝表面有油污也能抓得稳。然后是“持续运营”能力,商业场景中机器人需要“长时间工作”,不能频繁停机充电。Figure 03的无线充电功能在此处发挥作用,机器人可在换班期间踩在充电座上短时充电,即可继续工作;充电时还能同步传输数据,无需额外时间。最后是商业定制化能力,Figure 03支持为商业客户定制专属“装备”。例如,在建筑工地,客户可定制防刮、防腐蚀的外壳;在食品加工厂,可定制符合食品安全标准的无菌外壳。此外,Figure 03侧面新增了屏幕,其作用有二:一是方便识别,二是品牌定制。这种定制化能力使Figure 03能适应不同行业的需求,而非“一款机器人包打天下”。
展望人形机器人的未来
至此,我们可以总结Figure 03的核心价值。它并非一款“单纯比前代更强”的机器人,而是Figure AI对“人形机器人如何走向实用”的一次完整探索。从“为AI设计硬件”,到“为家庭优化安全与体验”,再到“为量产重构制造体系”,最后到“为商业场景提供定制化”,每一步都围绕着“从原型到产品”的目标,将AI能力、家庭适配能力和量产能力整合,形成了一个“既能学习、又能安全使用、还能大规模生产”的平台。这种整合的意义远超“一款机器人的发布”,它意味着人形机器人行业可能从“技术炫技”阶段正式进入“实用化、规模化”的阶段。
当然,我们不能忽视其面临的挑战,例如Helix的AI能力在真实场景中是否会“掉链子”?大规模量产后的质量能否保持稳定?价格能否降至普通人可接受的范围?这些都需要时间来验证。但至少,Figure 03为行业树立了一个“实用化”的标杆,它昭示着人形机器人并非“实验室里的玩具”,而是能真正走进生活、改变工作的工具。笔者非常期待Figure 03后续的实际表现。若其能实现预期目标,可能会开启一个“人形机器人普及”的新时代;即使有所不足,其设计思路和制造体系也将为其他公司提供宝贵的经验。毕竟,科技的进步并非一蹴而就,需要这种从0到1的探索。本次关于Figure 03的解析至此,感谢大家观看。