為什么“人形機器人”越來越受歡迎？

眾所周知，前兩周機器人已經能跑半馬了。

但比賽后，有種評論說：“這場機器人半馬，打破了大眾對機器人一切不切實際的認知”。

對于非從業者來說，僅僅看比賽過程和結果，的確沒達到大眾的想象，不過無論是政策還是資本乃至人才流動上，人形機器人正越來越受歡迎。

為什么？

先說優點

一是多功能性，人形機器人的特色是“像人”，可以無縫融入人類環境，適應為人類設計的空間，如門、樓梯和雜物間……無需修改現有基礎設施。

二是能執行多種任務，從家務勞動到復雜的工業操作，甚至諸多危險性與重復性任務這些對人來說或危險或單調的工作，進而提升安全性和效率。

三是人機交互性，人形外觀和運動模式使機器人易于與人類互動，更適合服務、醫療、教育等領域，潛力巨大，至少你不會覺得服務你機器人“很奇怪”，尤其是借助運動研究后，在康復機器人等領域可以開發高效的運動模式，這些甚至要比“真人”更加合適。

再說目前難點

最大的問題不是大腦（即AI），而是硬件（身體）。

硬件里執行器與關節“柔順性”是關鍵，高性能執行器需要足夠精確和響應迅速來實時調整姿態。控制系統的帶寬則直接影響穩定性，這兩點處理不好，機器人就會顯得非常笨拙且“卡頓”。

足部設計也是一大難點，所以有些公司只開發上半身，甚至只有機械臂，目前多觸點（如腳趾、腳跟和大面積邊緣）有助于更精細的平衡調整，不少機器人使用軟性或自適應鞋底以增加抓地力。

重量分布與質心也是個技術活兒，宇樹科技上春晚的并不是最強版本產品，原因就是“上鏡版”身高與人類類似，看起來更加鏡頭友好……但其實較低的質心使機器人更穩定，而合理的肢體質量分布，才能確保大幅度動作不會破壞平衡，換句話說，未來走進社會的機器人，以“矮個子”居多。

其他還包括了傳感器與反饋系統，電力傳輸和能量存儲，以及機械阻尼和減震裝置等。

還有一個在機器人半馬中明顯體現出的“過熱”問題——導致了大部分機器人無法完賽，就算完成，也要多次更換電池、甚至用同型號的產品來“替跑”，原因就在于電機的功率輸出和扭矩受熱限制——過熱會導致電機效率降低、熱節流甚至系統關閉，而電池包也面臨類似挑戰。

除了硬件外，軟件挑戰也不少。

比如平衡控制——即軟件實時預測、反應并從干擾中恢復；狀態估計——即準確估計機器人的當前狀態，包括位置、速度和姿態以及實時控制——在短時間內做出決策并執行，以保持穩定。

不過隨著AI大模型的發展，正在重塑機器人。AI不斷對人形機器人完成迭代優化，相比“身體”的物理進化，大腦（AI）的發展速度則要快得多，比如RL強化學習通過試錯學習，給特定場景帶來最優行為策略；BC行為克隆是模仿人類行為來訓練機器人，擴散模型用來生成新的行為模式，進化策略則是通過模擬自然選擇過程來優化機器人性能。

事實上，很多多數機器人公司發布的demo演示視頻都是“精加工”的宣傳片，可能經過了多次拍攝與剪輯，最后拿出了最完美的一次來展示，只有真實的環境下，才能暴露出所有的問題。

降低大眾與人形機器人的閾值，就需要更多的類似“機器人半馬”的公開活動。

ps. 人形機器人發展得多快呢，文章頭圖是2024年的主流機器人，下面的則是2021年的主流機器人，你們自己感受下：