人形机器人，未来将如何突破？
图片说明：进行现场展示的人形机器人Kuavo。冷舒眉摄
5月30日，2024第十四届中国国际机器人高峰论坛暨第十届恰佩克颁奖仪式（以下简称“论坛”）在安徽芜湖开幕。在本届论坛的展览区，各式各样的机器人上演“十八般武艺”，吸引着参观者的目光。其中人形机器人是其中最受关注的类型之一。为什么要研制人形机器人？研制人形机器人面临哪些技术挑战？未来将有哪些新的发展趋势呢？《环球时报》记者在论坛现场寻找答案。
多款人形机器人备受瞩目
在论坛展览区一众令人眼花缭乱的机器人产品中，最引人注目的当属两款人形机器人——H1和Kuavo。Kuavo是典型的黑白配色机器人。开幕当天一到论坛现场，《环球时报》记者就被正在悠闲地打太极的Kuavo吸引住了。抬手、下蹲、落手、抱圆，Kuavo沉稳如老师傅，带领本报记者与参观者们一起进入太极秘境。而一身黑的H1则更加年轻和炫酷，它奔跑、跳跃，甚至跳起了科目三，是调动会场气氛的小能手。
为何要研制人形机器人？据哈尔滨工业大学机器人所所长赵杰的介绍，人形机器人的发展目标是“把我们现在传统的某种机器人只能完成一些简单的作业，向能像人一样做一些技能型作业、灵巧作业、类人灵巧作业方面发展”。
专家认为，人形机器人是具身智能（一种人工智能的发展方向，是指智能系统或机器能够通过感知和与环境进行实时互动，从而在真实的物理环境下执行各种任务——编者注）最好的体现。同时人形机器人也是仿生机器人、腿足机器人发展的一个阶段。但未来机器人是不是一定要像人？专家认为是不一定的。机器人开发的最终目的是辅助人类，还是要从功能出发，让机器人在形态上能更加通用，更适应不同的场景。
“人形机器人的关键不是人形”
人形机器人发展面临哪些技术挑战？多位专家从不同角度给出了自己的答案。北邮人机交互与认知工程实验室主任刘伟接受《环球时报》记者采访时表示，人形机器人面临三大关键技术及挑战：伺服控制、人工智能、运动控制。基于上面这三大问题，进一步可分解为人形机器人研究和开发面临的6个主要挑战：动力和能源管理、机械设计和运动控制、感知与感知处理、智能决策与规划、人机交互与安全性、成本和可用性。
论坛上，专家普遍认为，要实现人形机器人在复杂场景下的应用，还要看AI大模型的发展进展。宇树科技联合创始人陈立认为，“洗衣、做饭、叠被子这些任务之间其实没什么关联性，每个任务里面又有很多不同的步骤，步骤之间又有前后顺序。人形机器人能不能胜任这些任务，主要还是看现有的大模型能不能处理得过来”。
近几年大模型的迅速发展，确实成就了人形机器人产业快速推进的浪潮，也成了人形机器人下一步长远发展的关键。“现在大模型具身智能技术飞速发展。过去的机器人，在复杂度不高的情况下，它的多模态感知对算力要求没有那么高。考虑到现在中美的关系，中国需要一段时间进行高端算力芯片方面的追赶，高端的AI算力，包括端侧算力的门槛依然是我们不可逾越的一个难点。”科大讯飞人形机器人首席科学家季超5月30日在论坛上表示。
除了大模型之外，人形机器人的硬件软件也是需要考虑的关键。赵杰表示，目前国内人形机器人的芯片依然在一定程度依赖国外生产商。“这样下去，人形机器人本体是中国产的，但它的大脑是外国的，我们又处在一个人形机器人产业链的低端，高端又被别人占领，我们在机器人大脑方面要下大力气，这也是需要加大投入的地方。”
同时赵杰强调，未来复杂场景的应用对人形机器人的零部件，尤其是机器人的手也提出了更高要求。而目前许多人形机器人的手离真正能够在复杂家庭场景中应用还差很多。
俄罗斯工程院院士孙立宁认为，未来机器人还应该有像手机、电脑一样的操作系统，这个操作系统能够把人的技能植入到机器人当中，从而可以情感交互。
但陈立认为，具身智能目前还只能说是一个遥不可及的梦想。“要实现具身智能首先要突破对任务的理解和认知。但现在国内外开发者，包括OpenAI在做的事情，都还是基于大模型底座的一些数据融合和计算。它底层的逻辑还是用一些通用的计算公式来把模型给计算出来。但人的思维方式并不是简单的计算。人会有情感，还会有自我意识、自我认知、自我价值、自我否定等。要真正实现科幻片当中那样让机器人像人一样感知，甚至有自己的想法和意识，目前来看难度还是非常大。”
“交叉学科是机器人未来发展的生命力来源”
刘伟认为，人形机器人可以被视为一个典型的人-机-环境生态系统，包括人形机器人、人类用户和周围的环境。人形机器人作为机器人智能化技术的体现，通过传感器、处理器和执行器等技术来感知、处理和响应环境的变化。它可以与人类用户进行交互，通过语音识别、图像识别、姿势识别等技术进行沟通和理解人类的意图。人形机器人还可以与环境互动，通过移动、抓取和操作等方式来完成任务。人形机器人和人类用户的交互是人-机-环境生态系统的重要组成部分。通过与人形机器人的交互，人类用户可以向其传达指令、提供信息，并从中获取服务和反馈。
人形机器人可以根据人类用户的需求和意图来做出相应的行为，提供相关的服务和支持。周围的环境也影响着人形机器人的行为和性能。环境中的物体、场景和其他人类用户的存在都会对人形机器人的感知和决策产生影响。同时，人形机器人也可以通过与环境互动来获取信息和执行任务。因此，人形机器人可以被视为一个人-机-环境生态系统，其中机器人、人类用户和环境之间相互作用，共同构成一个复杂且动态的生态系统。
孙立宁认为，未来机器人行业的发展潜力在交叉学科。在机器人发展智能化的同时，跟微纳米技术的结合，产生了微纳机器人的概念。仿生、柔性、医疗、微纳和生命科学结合又产生了微纳机器人这样新的研究方向。所以学科交叉一定是机器人未来发展的生命力来源。
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