2025年05月24日08:08 來源：人民網(wǎng)－人民日?qǐng)?bào)
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圖①：第二十七屆中國北京國際科技產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上，機(jī)器人在“點(diǎn)贊”。 |
人形機(jī)器人，正加速“跑”進(jìn)我們的生活。在街上跑步、巡邏，跟孩子互動(dòng)、交流，還能在生產(chǎn)、醫(yī)療、消費(fèi)等領(lǐng)域工作。很多人都好奇，機(jī)器人設(shè)計(jì)成人形，是為了更好融入人類社會(huì)嗎？人形機(jī)器人熱衷參加體育賽事，又是為了什么？人形機(jī)器人也有“大腦”，可以思考和產(chǎn)生情感嗎？本期“瞰前沿”，我們邀請(qǐng)到幾位專家來答疑，幫我們進(jìn)一步了解機(jī)器人伙伴。
——編 者
機(jī)器人為什么要“更像人”？
張立華
從搬東西、做家務(wù)，到跳舞、跑步甚至“練功夫”，越來越多機(jī)器人朝“更像人”的方向發(fā)展。有人好奇，為什么要把機(jī)器人做成人的模樣？是為了“炫技”，還是為了貼近科幻電影中的未來世界？
事實(shí)上，機(jī)器人以人的形態(tài)“進(jìn)化”，是因?yàn)檫@種形態(tài)與現(xiàn)實(shí)世界更加適配，在技術(shù)上更具可操作性，也方便人類與機(jī)器人和諧相處。
首先，人形機(jī)器人可以以人為師。人類擁有獨(dú)特的身體構(gòu)造、敏捷的運(yùn)動(dòng)能力以及高度靈活的手部結(jié)構(gòu)，是生物進(jìn)化與自然的完美融合。因此，仿生人形結(jié)構(gòu)可以讓機(jī)器人通過直接模仿的方式變得更智能。
人形機(jī)器人向人類學(xué)習(xí)的“第一課”，是通過大量人類動(dòng)作示范視頻學(xué)會(huì)大致的行為模式、快速掌握基礎(chǔ)動(dòng)作，比如拿起水杯、開門、行走等。然后再通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)，進(jìn)一步打磨動(dòng)作細(xì)節(jié)。這樣的學(xué)習(xí)訓(xùn)練成本更低、效率更高。
其次，人形機(jī)器人與社會(huì)生活的適配度更高。我們?nèi)粘Ｉ钪械拇蠖鄶?shù)物品、設(shè)施和空間，都是按照人體比例和使用習(xí)慣設(shè)計(jì)的，機(jī)器人設(shè)計(jì)成人形，就能夠更好地融入現(xiàn)有環(huán)境。
憑借類似人手的靈巧結(jié)構(gòu)和先進(jìn)的控制技術(shù)，人形機(jī)器人可以完成更多任務(wù)，并在多變?nèi)蝿?wù)中展現(xiàn)出高度通用性。比如使用螺絲刀、鍵盤、鉆頭等常用工具，完成開關(guān)閥門、物件裝配等精細(xì)動(dòng)作，還能平穩(wěn)處理易碎物體。這種高度適應(yīng)能力，使得人形機(jī)器人在社會(huì)任務(wù)中更加得心應(yīng)手。
機(jī)器人設(shè)計(jì)成人形，還能更好地與人社交。它們的類人外表不僅讓我們天然地感到親切，也是精心設(shè)計(jì)的交流接口，比如具備“視線”指向功能的頭部、具有表達(dá)性的手勢(shì)和手臂動(dòng)作等，都讓我們能更直觀地“讀懂”它的意圖。
我們的大腦更擅長處理“像人一樣”的交流信號(hào)，所以當(dāng)人形機(jī)器人向我們點(diǎn)頭、伸手、微微前傾時(shí)，我們會(huì)下意識(shí)地回應(yīng)它的動(dòng)作。相反，一個(gè)六足機(jī)器人伸出“機(jī)械足”，人們往往弄不清楚它的意圖。在這方面，人形機(jī)器人可以用更自然、更友好的方式和人類相處。
當(dāng)然，人形機(jī)器人的最終目的不是“像人”，而是“為人”。它既是一種仿生人類結(jié)構(gòu)，更是連接人工智能與社會(huì)生活的橋梁。未來，人形機(jī)器人或許會(huì)像手機(jī)一樣，成為隨處可見的智能工具，而在這條“進(jìn)化之路”上，我們是使用者，更是塑造者。
（作者為復(fù)旦大學(xué)智能機(jī)器人與先進(jìn)制造創(chuàng)新學(xué)院副院長，本報(bào)記者丁雅誦整理）
機(jī)器人為啥熱衷“搞體育”？
徐寶國
最近，首屆具身智能機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)在江蘇無錫舉行，150多名機(jī)器人選手在競技場(chǎng)上大顯身手。前不久，2025北京亦莊半程馬拉松暨人形機(jī)器人半程馬拉松上，“人機(jī)共跑”未來感十足。
機(jī)器人為啥熱衷“搞體育”？體育賽事中，機(jī)器人要比拼哪些能力？
機(jī)器人誕生至今已有幾十年，但以前它們長得并不像“人”，很多時(shí)候會(huì)以機(jī)械臂等形態(tài)出現(xiàn)在生產(chǎn)車間里。人形機(jī)器人是機(jī)器人最復(fù)雜的形態(tài)，競技體育的多樣化場(chǎng)景又考驗(yàn)著人形機(jī)器人感知環(huán)境、分析決策、運(yùn)動(dòng)控制等能力，而這些正是它們邁出實(shí)驗(yàn)室、走向應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)員”要滿足哪些要求才能參賽？賽事現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不斷變化，需要機(jī)器人更智能；賽事往往持續(xù)時(shí)間較長，對(duì)機(jī)器人的穩(wěn)定性和可靠性有較高要求；要保證比賽觀賞性，機(jī)器人的靈活性和協(xié)調(diào)性也必不可少。這些高標(biāo)準(zhǔn)的要求背后，都離不開人類賦予它們的本領(lǐng)。
機(jī)器人身上的視覺、觸覺、力覺傳感器，對(duì)應(yīng)人的視覺、觸覺、力覺，用以實(shí)時(shí)感知外部環(huán)境，需要十分敏銳。這些傳感器的“總樞紐”，可以看成人的大腦神經(jīng)系統(tǒng)，不僅需要較強(qiáng)的信息處理能力，還要有持續(xù)學(xué)習(xí)能力。機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)員”面對(duì)的是不斷變化的環(huán)境，工程師給它們輸入的是具備學(xué)習(xí)功能的代碼。這個(gè)過程好比小孩子蹣跚學(xué)步，既要有家長引導(dǎo)，也要靠自己摸索。機(jī)器人要想在賽場(chǎng)上跑得穩(wěn)，平時(shí)訓(xùn)練就不能偷懶，直道、彎道等都要學(xué)習(xí)，遇到新場(chǎng)景還需要“隨機(jī)應(yīng)變”“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用”。
機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)員”摔倒后爬起來，看似簡單，其實(shí)并不容易。控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的核心部件是電機(jī)，電機(jī)可以看作人體的關(guān)節(jié)及帶動(dòng)關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的肌肉群。人們寫字、握手時(shí)力度有大有小，以電機(jī)為核心的機(jī)器人關(guān)節(jié)，剛度也要能夠動(dòng)態(tài)變化，實(shí)現(xiàn)“松緊調(diào)節(jié)”，否則機(jī)器人一旦摔倒，就可能爬不起來了。
有網(wǎng)友問，為什么機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)員”的主項(xiàng)大多是馬拉松，而不是排球、籃球、乒乓球呢？打球要用手，人類的手非常靈敏，能細(xì)致感受一塊布料的質(zhì)地和紋理——這是機(jī)器人的手目前做不到的。科學(xué)家正在開發(fā)“類腦多模態(tài)觸覺傳感器”，來幫助機(jī)器人擁有更加靈敏的手。
機(jī)器人“運(yùn)動(dòng)員”在賽場(chǎng)上也會(huì)摔倒、爬起，就像科技創(chuàng)新的過程，并非一帆風(fēng)順。我們期待，人形機(jī)器人能夠“跑”進(jìn)我們的日常生活，跑向更美好的未來。
（作者為東南大學(xué)機(jī)器人傳感與控制技術(shù)研究所副所長，本報(bào)記者姚雪青采訪整理）
機(jī)器人也有“大小腦”嗎？
張 強(qiáng)
科幻電影中，人形機(jī)器人“無所不能”；現(xiàn)實(shí)生活中，它們?cè)诠S、景區(qū)、學(xué)校等場(chǎng)景中各司其職，看起來好像與人無異。
人形機(jī)器人也有“大小腦”嗎？
其實(shí)，機(jī)器人的“大小腦”是由人定義的分層架構(gòu)，模擬人類神經(jīng)中樞的協(xié)作模式。像人一樣，“大腦”負(fù)責(zé)認(rèn)知決策，通過AI大模型實(shí)現(xiàn)自然語言交互、環(huán)境感知和任務(wù)規(guī)劃；“小腦”則專注運(yùn)動(dòng)控制，處理關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)、力控反饋等精細(xì)操作。
人形機(jī)器人的“大小腦”是怎么誕生的？這離不開多學(xué)科技術(shù)的深度融合。在“大腦”層面，多模態(tài)大模型成為核心引擎：通過自然語言理解與多機(jī)協(xié)作，實(shí)現(xiàn)無人場(chǎng)景的自主作業(yè)；整合視覺、語音和強(qiáng)化學(xué)習(xí)，人形機(jī)器人能夠在多領(lǐng)域提供智能服務(wù)。“大腦”讓人形機(jī)器人不僅能“聽懂”指令，還有“應(yīng)變能力”。“小腦”則是通過運(yùn)動(dòng)控制算法，模仿人類運(yùn)動(dòng)神經(jīng)結(jié)構(gòu)，讓人形機(jī)器人“四肢協(xié)調(diào)”。高精度傳感器和仿生驅(qū)動(dòng)技術(shù)賦予人形機(jī)器人觸覺，讓它們?cè)谔幚硪姿槲锲窌r(shí)小心翼翼。
在工廠，人形機(jī)器人高效分揀物品；果園里，它們運(yùn)用3D視覺和柔性抓取技術(shù)采摘水果；生活中，它們跑馬拉松、與人互動(dòng)……背后都離不開“大小腦”協(xié)作。
就像人類致力于開發(fā)自己的大腦一樣，人形機(jī)器人的“大小腦”也在進(jìn)化。
一是多模態(tài)融合與群體協(xié)同。未來，人形機(jī)器人的“大腦”將實(shí)現(xiàn)語言、視覺、觸覺等多維度信息的深度整合。例如，當(dāng)接到“清理灑漏咖啡”的指令時(shí)，家庭服務(wù)機(jī)器人不僅能通過語音解析需求，還能借助視覺識(shí)別液體范圍，通過觸覺感知地面材質(zhì)，動(dòng)態(tài)調(diào)整抹布?jí)毫鸵苿?dòng)軌跡。人形機(jī)器人還能實(shí)現(xiàn)“群體協(xié)作”，它們通過分布式網(wǎng)絡(luò)形成“群體腦”，單個(gè)人形機(jī)器人的局部經(jīng)驗(yàn)可快速轉(zhuǎn)化為群體知識(shí)庫。
二是硬件算法共生的具身智能。“小腦”進(jìn)化后，人形機(jī)器人可以通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)控制。仿生驅(qū)動(dòng)技術(shù)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)結(jié)合，使機(jī)器人能在不規(guī)則路面自主調(diào)整步態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)斜坡、碎石等復(fù)雜地形的“自適應(yīng)”。
三是倫理嵌入與安全進(jìn)化。隨著自主性增強(qiáng)，人形機(jī)器人的“大腦”將學(xué)會(huì)“價(jià)值判斷”。比如，倫理決策模型可以明確人形機(jī)器人的“原則”，服務(wù)機(jī)器人進(jìn)入臥室前會(huì)主動(dòng)請(qǐng)求用戶許可，避免侵犯隱私。
未來，人形機(jī)器人在“大小腦”大幅進(jìn)化之后，有望更好地融入人類社會(huì)、更好地服務(wù)于人。
（作者為北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，本報(bào)記者王昊男整理）
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年05月24日 05 版）
