摘要:在网络传播的视频中,机器人已能够像人类一样行走、跑步,甚至能够翻跟斗、骑自行车。许多人也开始期待机器人在养老领域的应用,科幻作品中的生活场景似乎已近在咫尺。
自宇树科技的机器人登上春晚舞台起,一场前所未有的人形机器人热潮便随之兴起。
在网络传播的视频中,机器人已能够像人类一样行走、跑步,甚至能够翻跟斗、骑自行车。许多人也开始期待机器人在养老领域的应用,科幻作品中的生活场景似乎已近在咫尺。
春晚舞台上的机器人表演,勾起了大众对人形机器人的兴趣。其实,在各种晚会、综艺节目中,机器人舞蹈表演早已不是新鲜事。但网络上一些机器人展示出的高难度动作,如翻跟斗等,让人意识到机器人领域正在发生巨变。
对于人形机器人的定义,很多人一开始并不清晰。中文语境里,“机器人”似乎就该有人的形状,可“人形机器人”又让人困惑。实际上,行业内对人形机器人的理解,经历了从注重外观到聚焦具身智能的转变。
早期,中科大的科研人员多用“仿人机器人”“类人型机器人”,更强调功能层面,如运动、操控以及对物理世界的理解能力。如今,随着AI技术的突破,智能成为人形机器人的核心要素。
当下,人形机器人的形态并不局限于双足双臂。不少创业团队和实验室研发的机器人,采用轮式或履带式底盘搭配双臂,同样被归为人形机器人范畴。这表明,当下我们讨论的人形机器人,本质上是智能机器人或具身智能机器人。
日常生活中,叠衣服、拉拉链对人类来说轻而易举,可对机器人而言,却难如登天。
优衣库曾尝试将机器人应用于产线叠衣服,却因布料形态难以固定,机器人手臂无法精准处理松软柔韧的面料,导致任务失败。在家庭环境中,情况更为复杂。每天任意角度堆放的衣服、多样的布料材质、不断变化的服装款式,使得叠衣服成为一项极具挑战性的任务。
拉拉链同样不易。拉链的位置、方向不固定,拉合过程中需精准控制力度,稍有偏差,就可能卡住或拉坏衣物。
这些看似简单的家务动作,实则蕴含着机器人识别与分类、理解与模拟、适应性与灵活性、安全性与可靠性等多元化挑战。不仅如此,还需考虑经济成本与市场需求。
尽管马斯克展示的人形机器人“擎天柱”叠衣服视频曾引发轰动,最终却被证实是通过遥操作系统实现,机器人自主完成此类任务仍需时日。
人形机器人的发展并非一帆风顺。2011年,日本福岛核电站泄露事故,让人们对机器人参与救灾寄予厚望。作为机器人技术领先的国家,日本却未能让机器人在救援中发挥作用。
此后,美国国防部旗下的DARPA举办机器人挑战赛,旨在研发能在核泄漏等危险场景执行任务的机器人。然而,15年的比赛结果令人失望,昂贵的机器人连开门、走路等基本动作都难以完成,导致行业资金大量撤出。
转折出现在2016年前后,人工智能技术开始快速发展。特斯拉将端到端的神经网络架构应用于自动驾驶领域,推出FSD(全自动驾驶)系统。通过收集上百万辆车的行驶数据,让车辆学会像老司机一样灵活驾驶。
2021年,马斯克宣布特斯拉进军人形机器人领域,推出“擎天柱”,极大地推动了行业的发展,吸引了大量资本和人才涌入。
与此同时,国内人形机器人产业也迎来了发展机遇。凭借在汽车和工业机器人领域积累的供应链优势,以及大量优秀工程师的储备,国内创业团队如雨后春笋般涌现。不少团队成员拥有海外名校留学背景,带回了先进的技术和理念。
这一轮人形机器人热潮,离不开人工智能技术的突破,尤其是大模型技术的应用。传统机器人学中,实现一个简单动作都需要复杂的编程和训练,而大模型的出现改变了这一局面。现在,通过大模型训练,机器人能够快速实现动作复现,甚至完成一些之前难以完成的任务。
许多创业团队将目光投向通用机器人具身智能大模型的研发,希望打造机器人领域的“ChatGPT”。与传统分层控制方法不同,大模型能够让机器人像人一样,基于感知直接做出行动决策。例如,在抓取水瓶的任务中,大模型驱动的机器人可以直接完成动作,而无需繁琐的指令分层。
但技术发展也面临着数据困境。与语言模型相比,人形机器人需要处理三维物理世界的复杂数据,包括视觉、动作等多模态信息。目前,真人真机数据的采集速度慢、成本高,数据量仅在几百万级别,远远无法满足需求。
对于采用仿真数据还是真机数据,行业内存在较大争议。仿真数据虽可无限生成,但难以模拟真实世界的复杂物理特性,如摩擦力、材质变化等。这使得机器人在实际应用中面临较高的失败率。
目前,人形机器人的商业化场景主要集中在教育科研和表演娱乐领域。实验室和学校是机器人的主要买家,用于技术验证和开发。消费级机器人也开始崭露头角,如宇树科技在京东上线的机器人,一度售罄。
但在工业和家庭场景中,人形机器人的落地仍面临诸多挑战,出货量相对较小。随着老龄化社会的加剧,养老场景成为人形机器人极具潜力的应用方向。
相关数据显示,我国65岁以上老年人口已超2亿,养老服务需求急剧增长。但养老服务人员短缺问题日益严重,人形机器人的出现为解决这一问题带来了希望。
在一些试点项目中,人形机器人已开始承担部分养老任务。它们能帮助老人进行日常活动,如送餐、打扫卫生,甚至陪老人聊天解闷。但要真正满足养老需求,人形机器人仍面临诸多挑战。照顾老人不仅需要操作能力,更需要理解人类意图,提供情感关怀。目前的具身智能技术,尚无法满足这些复杂需求。
部分初创公司对未来充满信心,认为在厨房场景中,机器人有望在十几年内完成复杂烹饪任务,如制作松鼠鳜鱼。但现实中,机器人在处理与老人互动时仍存在问题。例如,人与机器人互动可能产生情感投射和依赖,自闭症儿童与机器人互动后,可能更不愿与人类交流。
此外,机器人的自主性与人类伦理存在冲突,如电车困境等道德难题,在机器人决策过程中如何解决,仍是未解之题。目前,行业尝试借鉴对待动物的方式,对机器人进行分级管理,降低潜在风险。
在科技飞速发展的今天,人形机器人在养老领域的未来充满可能。但技术发展并非一蹴而就,数据、伦理等难题,是我们必须跨越的障碍。未来,人形机器人能否真正成为老人的贴心伙伴,破解养老困局?
来源:波波百谈