2025-03-11 18:00:03
田达玮
在前不久的春晚上，宇树科技的人形机器人 H1 给大家“转了个手绢”。H1 能做到的绝不仅仅是转手绢，它甚至可以来个原地后空翻，运动能力秒杀绝大部分普通人。其实不仅仅是宇树，近几年，中国科技公司，比如优必选、小米、乐聚、小鹏等等，也纷纷推出了自己的人形机器人。
更重要的是，这些人形机器人已经不仅仅停留在展示层面，它们中的一些，已经把生产成本降到了过去无法想象的程度。比如，能够“舞枪弄棒”的 G1 型号人形机器人售价仅(jǐn)在(zài) 9.9 万(wàn)。
而(ér)也(yě)就(jiù)在(zài)前(qián)不(bù)久(jiǔ)，我(wǒ)国(guó)牵(qiān)头(tóu)制(zhì)定(dìng)的(de)养(yǎng)老(lǎo)机(jī)器(qì)人(rén)国(guó)际(jì)标(biāo)准(zhǔn)（IEC 63310）正(zhèng)式(shì)发(fā)布(bù)。或(huò)许(xǔ)这(zhè)些(xiē)量(liàng)产(chǎn)的(de)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)，能(néng)够(gòu)在(zài)养(yǎng)老(lǎo)领(lǐng)域发挥自己的功能。
来自新华社
不过，现在的人形机器人的外观看起来总让人觉得怪怪的，为什么机器人非得造成人形呢？这真的是最好的(de)选(xuǎn)择(zé)吗(ma)？接(jiē)下(xià)来(lái)，我(wǒ)们就说一说人形机器人的发展史，以及它们的特殊作用。
机器人一定得是“人” ？既然要说人形机器人，绕不开的就是“机器人”即 robot，这个词本身的起源，真的(de)有(yǒu)“人(rén)形(xíng)”的(de)含(hán)义。Robot 源自捷克语中的一个词“ robota ”，它本意指的是奴役、劳役，奴役、劳役的对象，当然是人了。1920 年，捷克科幻作家卡雷尔·恰佩克（Karel Čapek）一部叫做《罗梭的万能机器人》（Rossum's Universal Robots）的科幻剧火了，由此robot 这个词成为了机器人的代名词。
田达玮
在前不久的春晚上，宇树科技的人形机器人 H1 给大家“转了个手绢”。H1 能做到的绝不仅仅是转手绢，它甚至可以来个原(yuán)地(de)后(hòu)空(kōng)翻(fān)，运(yùn)动(dòng)能(néng)力(lì)秒(miǎo)杀(shā)绝(jué)大(dà)部(bù)分(fēn)普(pǔ)通(tōng)人(rén)。其(qí)实(shí)不(bù)仅(jǐn)仅(jǐn)是(shì)宇(yǔ)树(shù)，近(jìn)几(jǐ)年(nián)，中(zhōng)国(guó)科(kē)技(jì)公(gōng)司(sī)，比(bǐ)如(rú)优(yōu)必(bì)选(xuǎn)、小(xiǎo)米(mǐ)、乐(lè)聚(jù)、小(xiǎo)鹏(péng)等(děng)等(děng)，也(yě)纷(fēn)纷(fēn)推(tuī)出(chū)了(le)自(zì)己的人形机器人。
更重要的是，这些人形机器人已经不仅仅停留在展示层面，它们中的一些，已经把生产成本降到了过去无法想象的程度。比如，能够“舞枪弄棒”的 G1 型号人形机器人售价仅在 9.9 万。
而也就在前不久，我国牵头制定的养老机器人国际标准（IEC 63310）正式发布。或许这些量产的人形机器人，能够在养老领域发挥自己的功能。
来自新华社
不过，现在的人形机器人的外观看起来总让人觉得怪怪的，为什么机器人非得造成人形呢？这真的是最好的选择吗？接下来，我们就说一说人形机器人的发展史，以及它们的特殊作用。
机器人一定得是“人” ？既然要说人形机器人，绕不开的就是“机器人”即 robot，这个词本身的起源，真的有“人形”的含义。Robot 源自捷克语中的一个词“ robota ”，它本意指的是奴役、劳役，奴役、劳役的对象，当然是人了。1920 年，捷克科幻作家卡雷尔·恰佩克（Karel Čapek）一部叫做《罗梭的万能机器人》（Rossum's Universal Robots）的(de)科(kē)幻剧火了，由此robot 这个词成为了机器人的代名词。
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在后来的发展中，机器人指代的范围变得非常广了。不过世界范围内并没有对“机器人”统一的定义，国际标准化组织（ISO）、电气电子工程师学会（IEEE）、美国材料及实验学会（ASTM）都有自己(jǐ)的(de)定(dìng)义(yì)，侧(cè)重(zhòng)点(diǎn)略(è)有(yǒu)不(bù)同(tóng)。
ISO，IEEE，ASTM 对(duì)“robot”的(de)不(bù)同(tóng)定(dìng)义(yì)，图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：参(cān)考(kǎo)资(zī)料(liào) 2
提(tí)取(qǔ)一(yī)下(xià)关键信(xìn)息(xi)，机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)以(yǐ)看(kàn)作(zuò)是(shì)这(zhè)样(yàng)一(yī)种(zhǒng)东(dōng)西(xi)，它(tā)是(shì)一(yī)个(gè)由(yóu)计(jì)算(suàn)机(jī)程(chéng)序(xù)驱(qū)动(dòng)的(de)，用(yòng)来(lái)实(shí)现(xiàn)某(mǒu)个(gè)目(mù)的(de)或(huò)者(zhě)解(jiě)决(jué)某(mǒu)个(gè)问(wèn)题(tí)的(de)设(shè)备(bèi)，它(tā)在(zài)物(wù)理(lǐ)世(shì)界(jiè)要(yào)有(yǒu)实(shí)体(tǐ)。有(yǒu)些(xiē)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)能(néng)会(huì)有(yǒu)一(yī)定(dìng)的(de)自(zì)主性(xìng)，能(néng)够(gòu)跟(gēn)环(huán)境(jìng)交(jiāo)互(hù)做(zuò)出(chū)一(yī)些(xiē)反(fǎn)馈(kuì)，但(dàn)无(wú)论是哪个定义里，都没有限定机器人一定要是人形的。
15 世纪达·芬奇设计的机器人偶，并不能算作机器人，图片来源：Wikipedia
人形机器人，难在哪儿？
相信你即便不了解机器人的发展史也能想到，人形机器人绝不是最容易制造的机器人。而最早被投(tóu)入(rù)生产应用的机器人，也的确不是人形机器人。
比如，最早投入工业生产领域的机器人 Unimate，它只是一个巨大的机械臂。
最早投入工业生产的机器人——Unimate 机械(xiè)臂(bì)，图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：Wikipedia
和(hé)其(qí)他(tā)机(jī)器(qì)人(rén)一(yī)样(yàng)，人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人需要解决的难题有很多，但人形这个特殊的形态，让它们在站立和行走上，要面对更多挑战。
就拿“站稳”这件事来说，人形机器人和四足机器人不同，四足机器人的重心更容易保持在支撑面内，而人形机器人属于双足机器人，支撑面积更小，重心一旦超出支撑面，很容易摔倒。
因此对于能(néng)够(gòu)运(yùn)动(dòng)的(de)机器人来说，双(shuāng)足(zú)行(xíng)走(zǒu)的(de)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)也(yě)不(bù)是(shì)最(zuì)佳(jiā)选(xuǎn)择(zé)。在(zài)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)还(hái)在(zài)“蹒(pán)跚(shān)学(xué)步(bù)”的(de)时(shí)候(hou)，四(sì)个(gè)轮(lún)子(zi)的(de)自(zì)动驾驶汽车（也可以算是机器人）已经在开放路面(miàn)上(shàng)进(jìn)行(xíng)测(cè)试(shì)了(le)，而(ér)四(sì)足(zú)机(jī)器(qì)人(rén)（狗(gǒu)）也(yě)已(yǐ)经(jīng)能(néng)够(gòu)在(zài)崎(qí)岖(qū)山(shān)地(de)中(zhōng)搬(bān)运(yùn)物(wù)资(zī)甚至高速越野了。
不过经过 50 多年的发展，人形机器人也慢慢“支棱”起来了。像波士顿动力的 ATLAS 就是其中的佼佼者。
“工作”中的 ATLAS，图片来源：波士顿动力官网
但看似强大的 ATLAS 也有一个致命问题，成本过高。一台 ATLAS 的价格动辄上百万美元，而相比之下，前面提到的能原地后空翻的宇树科技 H1，售价分别在 65 万元人民币，已成为 ALTAS 强有力的竞争者。
就在今年 2 月召开的 3DEXPERIENCE WORLD 2025 峰会上，波士顿动力公司的联合创始人马克·雷伯特（Marc Raibert）也表示，自己的研究所购买了宇树科技的人形机器人，进行“深入了解”。
相信随着人工智能技术以及制造技术的发展，人形机器人可以越来越接近人类。但这可能会带来一个问题，我们真的有必要制作人形机器人吗？
“恐怖谷”效应是怎么回事？
其实对于人形机器人的争议从来就没有停止过。而相比于其他类型的机器人，人形机器人的外形，也是争议的焦点之一。反对者认为，随着人形机器越来越像人，却又做不到完全逼真的时候，就可能会引起“恐怖谷效应”。
恐怖谷效应这个概念是日本机器人专家森政弘在 1970 年提出的，它的意思是，人们对一个物体的好感度会随着它们越来越像人而提高，但是当它和人类比较像，但又不那么逼真的(de)时(shí)候(hou)，人(rén)们对它们的好感度会急转直下。而到了和人类一样（或者就是真人）的时候，好感度又会提升。
当人形机器人越来越像人，却又和真人不一样的时候，它可能就会陷入这个“恐怖谷”中。
这个急转直下像峡谷一样的曲线，就是所谓的“恐怖谷”，图片来源：Wikipedia
作为人形机器人，很大的一个应用场景是陪伴。比如，开头提到的养老行业，就可以用它们做智能管家。此外，它们同样可以作为孩子的成长陪伴机器人。考虑到恐怖谷效应，为了避免造成心理上的反感，可能做成一个跟人类差别比较大的可爱形象，更好一(yī)些(xiē)。
图(tú)片(piàn)由(yóu) AI 生(shēng)成(chéng)
当(dāng)然(rán)了(le)，也(yě)有(yǒu)研(yán)究(jiū)者(zhě)认(rèn)为(wèi)，恐(kǒng)怖(bù)谷(gǔ)效(xiào)应(yīng)并(bìng)不(bù)绝(jué)对(duì)，随(suí)着(zhe)人(rén)们(men)对(duì)电(diàn)脑(nǎo)生成图像以及机器人的熟悉，年轻一代可能不容易受到恐怖谷效应的影响。
但无论如何，当这些人形机器人在进入人类社会的时候，势必会有一个“磨合期”。
人形机器人，这些优点不容忽视
其实，虽然人形机器人的设计和制造也许面临更多挑战，但人形机器人不仅仅能满足人类的机器“人”情怀，人形机器人也确实有一些其他机器人不可替代的优势，这大概也是很多厂商执着于开发人形机器人的原因之一。
虽然对于某些专业场景，人形机器人的效率不如专用机器人，但要是想建造一个能适应人类生活各种场景的机器人，人形机器人或许是最好的选择。
人类社会中的各种工具、空间场景都是以人类为中心设计的。人形机器人可以直接使用人类已有的扳手拧螺丝、拿起拖把就能拖地，拖完之后还可以转动门把手牵(qiān)着(zhe)狗(gǒu)下(xià)楼(lóu)梯(tī)遛(liú)狗(gǒu)，甚(shén)至(zhì)可(kě)以(yǐ)进(jìn)入(rù)人(rén)类(lèi)的(de)车(chē)辆(liàng)开(kāi)车(chē)去(qù)买(mǎi)菜(cài)，这(zhè)样(yàng)的(de)优(yōu)势(shì)，是专用机器人不可替代的。
此外，就如马克·雷伯特所说，有时候发展并不是线性的，在人们制造人形机器人的过程中，可能会催生出(chū)其他有用的机器人。因为在人形机器人研究过程中积累的成果经验，可能催生出其他非人形机器人。或者以其他形式为人类提供帮助。比如人形机器人“蹒跚(shān)学步”过程中积累的经验，可以应用到外骨骼机器人以及假肢的研发中，帮助身体障碍人士更好地行走。
对于人体结构的模仿，也对材料、电机等硬件提出了非常高的要求。比如模仿人类手部结构的灵巧手，建造它需要极其精巧的微型电机。
更重要的是，我们想要的人形机器人绝不是一个只有人类外表的空壳。我们希望它们能够与我们交流，能像人类一样观察和思考，与我们互动，与之相关的 AI 技术同样需要不断提升（当然在人形机器人领域之外，AI 技术同样在蓬勃发展）。
从科幻小说中幻想的机器人，再到蹒跚学步的前辈们，再到今天行动矫捷的 H1，人形机器人不仅功能越来越完善，价格也不再像过去那样遥不可及，这让它们的量产以及商业应用成为了可能。
除了硬件，近些年 AI 的飞速进步，同样给人形机器人带来了重要的“大脑”。或许很快，我们就会在身边看到人形机器人，而值得我们骄傲的是，在这个过程中，我们中国的机器人、AI 企业，必将发挥重要的作用。
参考文献
[1] https://www.unitree.com/cn/g1
[2] https://www.ieee-ras.org/images/Standards/meeting_june_2021/9-Robot-Term-Discussion.pdf
[3] https://www.humanoid.waseda.ac.jp/booklet/kato_2.html
[4] https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/humanoid-robotic
[5] Cheetham M, Suter P, Jäncke L. The human likeness dimension of the “uncanny valley hypothesis”: behavioral and functional MRI findings[J]. Frontiers in human neuroscience, 2011, 5: 126.
[6] Tong Y, Liu H, Zhang Z. Advancements in humanoid robots: A comprehensive review and future prospects[J]. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, 2024, 11(2): 301-328.
策划制作
作者丨田达玮 科普创作者
审核丨于乃功 北京工业大学机器人工程专业负责人，北京人工智能研究院机器人研究中心主任，博士生导师
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