今年3月初，工信部部長金壯龍在國新辦新聞發(fā)布會上提到，將加快布局人形機器人等前沿領(lǐng)域。剛過去的全國兩會上，全國人大代表、小米集團(tuán)董事長兼CEO雷軍就“高質(zhì)量發(fā)展”建言獻(xiàn)策，首次提出推動仿生人形機器人快速發(fā)展的建議。與此同時，特斯拉公司創(chuàng)始人馬斯克公開放言：“未來，人形機器人的數(shù)量甚至比人類更多，將不止1∶1?！?/span>
人形機器人，還有多久能走入我們的生活？我國的人形機器人研究，正處于怎樣的發(fā)展階段？帶著這些問題，我們在浙江省內(nèi)外探訪，見證這個“賽博夢”（賽博空間指網(wǎng)絡(luò)世界的虛擬空間，“賽博”現(xiàn)多指電腦仿生、人工智能等）從幻想走向現(xiàn)實。
“大腦”：機器之魂
“人形機器人，也可以叫‘仿生人’，指那些模仿人類外觀和行為的機器人。人們的創(chuàng)造初衷，是讓它們幫助完成重復(fù)、枯燥以及危險的工作?！闭憬髮W(xué)機器人研究院院長助理王進(jìn)向潮新聞記者解釋，“某種意義上，它們是人能力的延伸?！?/span>
1927年，美國西屋公司制造了世界上第一個人形機器人“Televox”。
這是科技長河中，人形機器人躍起的第一朵浪花。
隨后日本、歐盟等開啟了這項研究，尤其日本一度遙遙領(lǐng)先，如早稻田大學(xué)研發(fā)的全球首個全尺寸人形“智能”機器人WABOT-1，本田公司會“跳舞、踢足球”等花活的ASIMO（阿西莫）。
因核心技術(shù)無法突破、商用價值不高同時造價不菲，人形機器人一度陷入發(fā)展的泥淖。近年來，隨著人工智能的發(fā)展，人形機器人重新“站上C位”。強大的算法加持下，人形機器人能夠自主決策、完成任務(wù)，擁有了類人的邏輯、溝通能力，還能模擬出人類的情感和情緒。
在杭州，之江實驗室智能機器人研究中心，一支百人團(tuán)隊正以“最強大腦”和“最強本體”兩大模塊推進(jìn)，研發(fā)全新的“人形機器人”整機。聽說，這個機器人已經(jīng)“出生”了，但尚未對外正式展示，它的算法表現(xiàn)力如何？潮新聞記者前去探訪。
“高1.65米，重72公斤，去年底剛剛調(diào)試完?！币灰娒?，之江實驗室智能機器人研究中心副主任宋偉便向潮新聞記者展示了這臺白色的人形機器人。宋偉介紹，這是團(tuán)隊研發(fā)三年的成果，“名字還沒正式取，暫時叫‘小之’。它的學(xué)習(xí)速度比人類嬰兒快多了，半歲不到就能對答如流！”
我們決定試試。走近“小之”，朝它揮揮手?！靶≈碧鹗直?，清脆地打了聲招呼：“你好！請問需要帶您參觀展廳嗎？”宋偉在旁解釋，“小之”身上有敏銳的傳感器，那是機器人的感官，“剛剛，它捕捉到了你的揮手動作。因為不需要‘喚醒’，實驗人員在‘小之’身邊聊天時，‘小之’還會主動加入談話。”
“這個是什么？”第二次試探，記者打斷“小之”對海洋生物知識的講解，指向展板上的魚類圖片問。想了想后，“小之”脫口而出：“深海魚，常常可以在大洋深處見到……”這是“小之”進(jìn)階版的技能，即使在“這個”“那個”的模糊指令下，依然能匹配出最精確答案。
“具體來說，‘小之’通過視覺及聽覺等多模態(tài)情景的感知，利用目標(biāo)追蹤、場景理解等技術(shù)生成數(shù)據(jù)，并模擬人腦進(jìn)行算法處理，最終執(zhí)行任務(wù)。先感受思考、后決策執(zhí)行，這和人類是相似的?！彼蝹フf，這樣的自主決策系統(tǒng)，可稱之為機器人的“大腦”，也是“機器之魂”。
聽懂人、理解人，某種程度上是為更好地與人交互。情感交流是研究人機交互的切入點，當(dāng)機器人也會憂傷、開心、冷靜時，人們距離向它傾吐心事也就不遠(yuǎn)了。
1998年起，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)就開始研究智能機器人，他們研發(fā)的“佳佳”機器人在情感交互體驗上走在前列。近兩年，研究團(tuán)隊將“佳佳”的核心技術(shù)升級，制造出仿生大熊貓機器人“小川”，它具備了超乎普通機器人的情感能力。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)機器人實驗室在讀博士梁聰說：“通過構(gòu)建情感引擎，熊貓機器人‘小川’有了情感起伏，并且還會有記憶。在不同的情緒下，對同一個問題的反應(yīng)是不同的。當(dāng)你批評它后，難過的它會拒絕或消極回答下一個問題?！?/span>
經(jīng)過情感訓(xùn)練的機器人，未來可能以“陪伴者”的角色進(jìn)入家庭、養(yǎng)老院等，類似于寵物貓和狗一樣，在人們孤獨時給予情感的撫慰。還有多久能實現(xiàn)？“從技術(shù)上來說，大約還有5年時間?！绷郝敾卮?。
練“肌肉”：為更快、更強
波士頓動力發(fā)布的視頻里，機器人Atlas靈活地上下臺階、多軸翻轉(zhuǎn)、前空翻，完成任務(wù)后還會給自己打call鼓勁。這些“逆天”動作背后，除了大腦層面的控制算法，還涉及到支撐運動的核心零部件的關(guān)鍵能力。
在中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所，另一支百人團(tuán)隊正持續(xù)多年攻堅。這個精密驅(qū)動與智能機器人團(tuán)隊，做的事更為精細(xì)——造出“夠有爆發(fā)力、夠輕”的機器人關(guān)節(jié)。副所長楊桂林解釋，連接機器人四肢的關(guān)節(jié)，專業(yè)名詞叫“機電一體化關(guān)節(jié)”，由電機、減速器、傳感器、驅(qū)動控制器等組成，在功能上相當(dāng)于人類的肌肉，是人形機器人靈活運動的基礎(chǔ)。
為什么要輕？“未來機器人進(jìn)入家庭后，身體過重可能對人造成較強的沖擊力，減輕重量的意義在于能夠更好地與人交互、共融，減少風(fēng)險的發(fā)生?！睏罟鹆终f。
其中，“關(guān)節(jié)電機”是驅(qū)動手臂運動、腿走動的能量之源。錨定“關(guān)節(jié)電機”8年，楊桂林團(tuán)隊做出產(chǎn)品，不但輕巧，且爆發(fā)力強。一項對比數(shù)據(jù)顯示，電機“功率密度”“過載能力”等性能指標(biāo)已高過德國某知名品牌，達(dá)到國際一流水平。
為機器人瘦身，也是宋偉考慮的問題。“體重72公斤，‘小之’還需要減減肥?！彼蝹バχ嬖V潮新聞記者，“去年年底，我們運用3D金屬打印技術(shù)，在機器人局部‘骨骼’強度不變情況下，腿部重量減輕了30%?！彼蝹チ私獾剑珹tlas也采用了這樣的技術(shù)。
對人形機器人來說，如何讓雙足行走，是行業(yè)公認(rèn)的一大難關(guān)。實現(xiàn)“夠輕”“夠有力”，最終目的就是為了走得更快。
經(jīng)過團(tuán)隊不斷調(diào)試、驗證，如今“小之”在現(xiàn)實環(huán)境中最快行走速度達(dá)6公里/小時，相當(dāng)于成人走路的速度。今年，之江實驗室團(tuán)隊將繼續(xù)突破這一速度，實現(xiàn)從“走”到“跑”的跨越。
潮新聞記者采訪中發(fā)現(xiàn)，浙江省的人形機器人研究集中度不高，主要在科研院校、研發(fā)平臺，但在一定的技術(shù)領(lǐng)域有其優(yōu)勢，像“整機”型的機器人在之江實驗室、浙江大學(xué)等已經(jīng)能見到，比如“曉樂”機器人可以彈奏鋼琴曲，“悟”“空”機器人會打乒乓球。
北京理工大學(xué)智能機器人研究所所長余張國告訴潮新聞記者，從全國來看，得益于國家相關(guān)科技計劃的支持，北京理工大學(xué)、國防科技大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、中科院自動化研究所等高校、研究所圍繞人形機器人開展了大量研究，成果不俗?！拔覈诵螜C器人的行走、奔跑、跳躍等運動能力接近國際最領(lǐng)先水平。優(yōu)必選、小米等在人形機器人產(chǎn)業(yè)化方面取得重要進(jìn)展?！庇鄰垏f。
不過，“做人”難，這是業(yè)內(nèi)共識。機器人被譽為制造業(yè)皇冠頂端的明珠，其需翻越的高山足以想象。它橫跨多門學(xué)科，是高度復(fù)雜、剛?cè)狁詈系膭恿W(xué)系統(tǒng)?！凹热贿@么難，為什么還要去做？”潮新聞記者將這個問題提給之江實驗室。
宋偉說，向難處行，是為了以此為牽引，加快發(fā)展、實現(xiàn)突破，從而帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。之江實驗室采取“沿途下蛋，擇機開花”的研發(fā)策略，人形機器人所涉及的本體硬件設(shè)計、一體化關(guān)節(jié)、運動控制技術(shù)，成熟一項，就向其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)移一項。
人形機器人，必須像人？
隨著研究的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，未來實際應(yīng)用的人形機器人長什么模樣，未必有標(biāo)準(zhǔn)答案。就這個問題，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)及浙江大學(xué)的專家們談了談他們的看法。
“進(jìn)入家庭的機器人，需兼顧功能性和安全性。”中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)機器人實驗室主任、教授陳小平認(rèn)為，“中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊早就研制出‘佳佳’‘可佳’機器人，從功能角度來說，可以適用于各類場景。但在投入市場之前，需充分考慮其安全性問題，比如在家務(wù)勞動中，會不會存在機器人被碰倒，又砸到周邊人的風(fēng)險?！痹鐝?010年起，團(tuán)隊便開始研發(fā)一款更靈活、更安全的柔性手臂。這款手臂更像“象鼻子”，擁有無限的自由度，且造價成本低?，F(xiàn)在，走進(jìn)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)科，你會發(fā)現(xiàn)這款機器人正在為患者喂飯、擦身。
情感交互、場景理解、任務(wù)規(guī)劃、運動規(guī)劃……該團(tuán)隊正分組攻堅關(guān)鍵技術(shù)。“最終多模塊技術(shù)成熟后，再進(jìn)行集成。至于未來的機器人，是雙足還是多足，是不是一定像人，會根據(jù)不同的應(yīng)用場景而定。”陳小平說。
王進(jìn)認(rèn)同這一觀點：“人形機器人功能越多、自主性越高，帶來的技術(shù)挑戰(zhàn)將會更大，安全性可能隨之降低?！?/span>
但也需要看到的是，人們更容易接受人類外表的機器人，當(dāng)它們像人一樣走路、說話、微笑，是“自由個體”而非單純“機器”，會給人帶來安全感、親切感，讓人與之更自然地互動?！八裕绻麢C器人的人形外貌能在安全性和實用性之間取得平衡，將是最佳結(jié)果?！蓖踹M(jìn)說。
人工智能時代，機器人會走向何方？
ChatGPT憑實力出圈，也讓人們展開對“人形機器人新拐點”的討論。王進(jìn)認(rèn)為，借助ChatGPT等人工智能實現(xiàn)自主語音交互，可能是人形機器人最先取得突破性進(jìn)展的點。也有專家表示，與ChatGPT身處虛擬世界不同，我們身處的世界，是動態(tài)的、充滿變化的復(fù)雜世界，這是機器人不得不去面對的問題。
搶灘：“做人”時機到了嗎？
風(fēng)起時，皺痕再微小，湖水亦能感知。
杭州市臨安區(qū)新劍機電傳動董事長單新平，屬于最早感知風(fēng)向的人之一。他的產(chǎn)品，應(yīng)用到了特斯拉“擎天柱”機器人身上。
浙江民營企業(yè)家好學(xué)、敏銳的特質(zhì)，在單新平身上展露無遺，并影響著他在15年前作出的投資決定。靠著一趟趟飛到日本、美國蹭傳動學(xué)術(shù)會議，單新平從信息海洋中打撈起一款名字略帶科幻味道的產(chǎn)品——“行星滾柱絲杠”，最小一只手就可以握住，未來可適用于新能源汽車、人機協(xié)作與服務(wù)機器人。
未來有多遠(yuǎn)？不知道。單新平想：“這既符合企業(yè)超精密生產(chǎn)的定位，看上去又足夠科幻、前沿。為什么不試試？”他決定賭一把，“每年研發(fā)投入占比達(dá)13%，持續(xù)在日本、美國、德國布局銷售團(tuán)隊。”
后來，特斯拉通過中間人找到單新平。2022年，特斯拉發(fā)布的“擎天柱”機器人身上，就有了他的公司生產(chǎn)的零部件，大、中、小規(guī)格共14個。
據(jù)專業(yè)人士測算，人形機器人的核心零部件占整機成本的70%左右，一旦量產(chǎn)的話，將打開上下游億萬級市場。
“這樣的產(chǎn)業(yè)在浙江基礎(chǔ)深厚，比如相當(dāng)于人類眼睛的視覺傳感器，?？低暋⒄憬笕A等公司接近世界先進(jìn)水平；在自然語言處理和應(yīng)答方面，阿里巴巴、杭州一知智能等企業(yè)已有多年累積的基礎(chǔ)；在核心零部件上，像中科院寧波材料所的伺服電機、雙環(huán)傳動的精密減速器，均是行業(yè)內(nèi)的佼佼者?！蓖踹M(jìn)介紹。
在省科技廳高新技術(shù)處有關(guān)負(fù)責(zé)人看來，浙江正全力構(gòu)建“315”科技創(chuàng)新體系，提及打造“互聯(lián)網(wǎng)+”、生命健康、新材料三大科創(chuàng)高地，“包含智能計算與人工智能、智能控制與先進(jìn)技術(shù)等領(lǐng)域的布局，會為人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供堅實支撐。”
在中國，人形機器人何時會進(jìn)入人們的生活？專家預(yù)測，大約10到20年時間。當(dāng)下，我國多數(shù)人形機器人還處于技術(shù)展示階段，少量企業(yè)的人形機器人已在市場試水。接下來，在技術(shù)上要解決仿人技能遷移學(xué)習(xí)、行為智慧決策等核心問題，這需要依賴新材料、計算機、人工智能、生命醫(yī)學(xué)等前沿學(xué)科的進(jìn)一步交叉融合。
（來源：浙江在線）
