7 月逛过世界人工智能大会后，一直对人形机器人念念不忘。特斯拉的人形机器人擎天柱只是在大会上展出了 1:1 的模型，展台已经足以被挤到水泄不通。 一个不会动的人形机器人能够引起这么多关注，我是有些不解的。同一场的展会，旁边的机器狗已经活蹦乱跳能跟小孩子互动了，机械臂都已经可以卖咖啡给摊位挣钱了，为什么人们还是这么执着于人形机器人？难道只是人类的自恋作祟吗？  世界人工智能大会展出的特斯拉人形机器人 8 月，世界机器人大会来到北京，据说会展出六百多款机器人，其中包括十几款人形机器人，这立刻引起了我的兴趣。 我很想知道，在马斯克带火了人形机器人之后，中国的人形机器人发展到什么程度了。而在这之上，我更想知道，为什么一定要做人形，又为什么是现在？ 在逛完一圈展览，并和多个行业人士交流后，我得到了想要的答案。 01 双足机器人是绝对热点， AI 和硬件的发展都是重要助推 虽然模仿人类外形，但下身固定或者以轮子形式呈现的机器人也算是广义上的人形机器人。但此次机器人大会中，能明显感受到，真正类人的大型双足机器人，才是行业中的热点。 在展的十几个人形机器人公司，只有两三家公司没有双足机器人产品。而已推出的人形机器人中，有一半左右的公司都是去年或今年才推出第一款双足机器人。 成立于 2016 年的宇树科技，之前一直专注于四足机器人商业化。2023 年，宇树科技推出了第一款人形机器人，预计 2023 年 4 季度量产。 2015 年成立的达闼机器人，过往一直专注于轮式人形机器人。在此次世界机器人大会上，也第一次展出了双足机器人产品。 成立于 2017 年的追觅科技，过往产品包括自动集尘扫拖机器人、无线吸尘器，在今年的机器人大会上，也展出了自己研发的双足机器人。  追觅科技展出的通用人形机器人 为什么都在这一时间点？ 与多位行业人士聊过之后，我得出了这样的结论：在软件和硬件上，现在刚好是一个各项技术都有比较大突破的交汇点。不过相比于软硬件技术的进步，大模型的进步带来人形机器人的市场想象空间变大，是更大的驱动因素。 通用机器人，即不针对物流分拣这类的单一任务优化，而是能通用地去做许多不同的任务的机器人，一直是机器人界追求的目标，也有极大的产业价值。 形成一个通用机器人，从技术上有三个要点需要解决：本体、小脑和大脑。本体即硬件部分，小脑指的是视觉、触觉等各种感知的协调，步态控制的实现和对复杂任务的完成等，而最后是大脑，它主导上层的逻辑推理、决策、规划和与环境的交互。 生成式 AI 的出现，使通用机器人在大脑层面突然不再像过去一样遥远了，而业界公认，通用机器人身体形态最合适的就是人形，这是一个直接契机。 波士顿动力等公司，很早就研制出了人形机器人的本体，小脑部分也相当发达，但面对商业化，一是成本无法下降，二是仍然缺少一个智慧的大脑。有了智慧的大脑，人形机器人的市场层面，想象空间突然变大了。 「我个人早几年不看好人形机器人这个事情，因为我一直觉得目前人类的控制技术完全没办法驾驭人形机器人这么复杂的机器人形态，」宇树科技创始人王兴兴在机器人大会上讲到，「去年底由于通用性 AI 进展远超我个人预期，我们开始立项做通用人形机器人。」 达闼机器人显然也是紧跟这一浪潮。从创始之初就发力云端机器人的达闼，看到了大模型为机器人带来云端大脑的机遇。7 月，达闼发布了机器人多模态大模型 RobotGPT，8 月马上发布了通用人形机器人。  达闼机器人发布的七仙女人形双足机器人 人形机器人，相比与四足机器人，步态控制难度要高很多，而这点在近些年也得到了解决。2023 年刚刚成立的人形机器人公司星动纪元的 CEO 陈建宇提到了强化学习方面的进步：「2016 年 AlphaGo 出来之后，强化学习这个领域开始发展，经过几年的沉淀，才真正在机器人上面用起来。比较有代表性就是 ETH 四足机器人发在 Science 上面几篇文章，2020 年、2021 年左右做出来。」 朝元机器人的王立朝还提及了硬件方向的进步：「几年前，国内的电机不太行，各方面参数都达不到，从国外进相当贵。但现在国内基本上电机的这块追得差不多了，制造成本还低。」 02 腿部方案各式各样， 但是「小脑」还有所欠缺 世界机器人大会上亮相了多个人形机器人 demo，但相互间还有一定区别。 从外观上看，各家机器人高度都在 1.6-1.8m 之间，除了造型风格的差别，最大的差别在机器人的腿部。 在机器人领域，最出名的人形机器人或许要数波士顿动力的人形机器人 Atlas。从驱动方式上，波士顿动力的人形机器人由液压系统驱动。液压系统的力量很大，响应速度快，支撑了波士顿动力机器人的各种需要超高力量的运动，但液压系统的昂贵，也阻碍了其商业化落地。 不过，在世界机器人大会的现场，我注意到，展出的人形机器人几乎全部采用了电机驱动的方式。 比如成立于 2012 年的优必选科技，使用的就是最早由本田 Asimo 开发的刚性驱动的电机驱动方式。其标志就是相对笨重的腿部。刚性驱动的特点是力量控制精准，但运动速度普遍较低，爆发力不足。  优必选的熊猫机器人 而现场更多的新发布的机器人则采用的是更新的设计架构，腿部与优必选科技的机器人有一些差别。  宇树科技展出的 H1 人形机器人 除了和人的腿部形态很接近的双足机器人之外，大会上还展出了一些创新架构的机器人。 中国兵器装备集团自动化研究所有限公司展出了「鸵鸟腿」的机器人。这种腿部设计最早源自 Agility Robotics，中国兵器装备集团自动化研究所有限公司是国内首家做出相关技术的公司。据工作人员介绍，鸵鸟腿的设计可以使整个机器人重心比较高。传统的双足机器人腿部质量更大，这样腿部前摆时所需要的能量消耗就更高，而鸵鸟腿的能量消耗更低。  中国兵器装备集团自动化研究所有限公司的仿驼人形机器人，后期会增加上半身 北京理工华汇智能科技有限公司展出了一种轮腿式机器人，结合了轮式和腿式的优点。比如在平地上，机器人可以采用轮式很快地运动过去。而对于传统轮式机器人无法上下台阶的弱点，轮腿式机器人可以在上坡的时候使用双腿，下坡的时候使用轮子。 相对于普通的双足机器人，轮腿式机器人还可以整个趴在地上，解决普通双足机器人搬运重物的局限性。  右侧的机器人就是北京理工华汇智能科技有限公司的轮腿式机器人 或许是因为大部分机器人才刚刚发布没多久，和世界人工智能大会类似，此次机器人大会展出的大部分人形机器人，还处于不能走路的状态，要么只能展示手部动作，要么和擎天柱一样只展示模型状态，只有依托于北理工大学实验室和清华大学交叉信息研究院的两款机器人，在现场真正进行了走路的展示。 「国内的人形机器人控制算法，几乎全是从四足机器人算法上改的，包括我们自己。」宇树科技 CEO 王兴兴告诉极客公园。「软件方面，目前毋庸置疑，波士顿动力还是遥遥领先的。」 03 双足机器人商业化：率先落到 智能家庭场景和智能制造 在来到世界机器人大会之前，对于机器人一定要做成人形这点，我其实有很多不解。不过，在机器人大会结束后，我大概被说服了一半。 人形的确是一个更先进的形态：人形能够通用地解决大部分人类世界面临的问题。它既是产品技术能力到达一定程度的展现——能够做好人形的公司做其他类型的机器人也不难，也是许多场景下的最佳选择——一旦成本足够低，人们自然愿意选择能够融入环境的机器人而不是需要改造环境适应它的机器人。 还有一半存疑的原因是，人形机器人似乎实在离商业化有些遥远。我能想到的只有双足机器人方便融入而轮式机器人无法融入的场景实在很少，而可以想像的未来，双足机器人成本应该一直高于机械臂和轮式机器人，那么人形机器人的商业化真的成立吗？ 或许也是因为需要找到只有人形才能更好融入的场景，目前，许多推出双足机器人产品的公司，当下的愿景都是将双足机器人带到家用场景中，成为一个家庭助手。 直观来说，双足机器人肯定在家居环境中适应的更好，不存在特定场景无法通过的问题，也不存在无法上下楼的问题。不过到了具体的产品落地，起码在目前，双足机器人也并不能说占有优势。 帕西尼是机器人大会展台上里少有的虽然在研发人形机器人，并想要投入到家用场景当中，但却完全没有在考虑做双足机器人的公司。部分原因就来自于双足机器人目前离商业化还是太远了。  图片帕西尼感知科技展出的人形机器人，亮点在于手部触觉反馈 「双足机器人就算只是站立着，电机也要一直保持运作，功耗非常高，电池可能用个 30 分钟就没电了，很难在真实的场景推广，而换再大容量的电池，控制起来更难，重量更高，耗电也会更高，如果电池技术短期没有很大突破很难解决这个问题。而基于底盘的机器人，一块电池基本上可以跑差不多 8-10 个小时，产品化会更快。」帕西尼公司的工作人员介绍道。 帕西尼感知科技的产品打算首先销往日本较为高端的市场，因为日本养老方面需求较大。 在商业化用途方面，一个例外是小米 CyberOne 人形机器人。  图片小米展示的 CyberOne 人形机器人 拥有小米的 3C 和汽车工厂，小米机器人未来的场景设定主要在小米工厂的智能制造领域。 小米集团高级副总裁曾学忠就提了一个很好的双足机器人的应用场景：「汽车制造流程的冲压、涂装、总装各个环节当中，总装仍然是重人力的环节，95% 是人工。因为首先，操作员要进入各类型仓内进行作业，而车内的空间是完全依靠人的乘坐空间来设计的，无法为组装提供腾挪的空间。第二，操作员组装零部件并非简单的重复动作，需要类人的动作能力。」 不过即使是这样，小米公司对于最后生产线的定义，仍然是 70% 机械臂，20% 人形机器人，10% 人工完成。似乎证明机械臂未来仍然将承担绝大部分的工作。 吉林大学唐敖庆讲座教授任雷在大会上表示：「人形机器人的热度具有周期性，有时候可能是技术推动的，但有的时候也可能是其他推动的。比如说这次马斯克擎天柱的公布对这次热度是起到了至关重要的作用，马斯克想把人形机器人做到千家万户，我觉得不是从技术层面，而是从市场层面把这个热度又拉起来了。」 作为一个跨越半个世纪的科技，人形机器人科技本身一定不会消亡，而会不断向前。但这一波人形机器人是否能够获得商业上的成功，找到正确的需求，匹配合适的成本，似乎还有待验证。 |
