人形机器人越来越近的赛博梦 探访省内外机器人研发机构

　　在各式科幻小说和电影中，我们总能见到人类对人形机器人的痴迷。如《终结者》中的机器人T-800，以及《钢铁侠》中的钢铁装甲。

　　人形机器人，正加快向我们走来的步伐。

　　今年3月初，工信部部长金壮龙在国新办新闻发布会上提到，将加快布局人形机器人等前沿领域。刚过去的全国两会上，全国人大代表、小米集团董事长兼CEO雷军就“高质量发展”建言献策，首次提出推动仿生人形机器人快速发展的建议。与此同时，特斯拉公司创始人马斯克公开放言：“未来，人形机器人的数量甚至比人类更多，将不止1∶1。”

　　人形机器人，还有多久能走入我们的生活？我国的人形机器人研究，正处于怎样的发展阶段？带着这些问题，我们在浙江省内外探访，见证这个“赛博梦”（赛博空间指网络世界的虚拟空间，“赛博”现多指电脑仿生、人工智能等）从幻想走向现实。

　　“大脑”：机器之魂

　　“人形机器人，也可以叫‘仿生人’，指那些模仿人类外观和行为的机器人。人们的创造初衷，是让它们帮助完成重复、枯燥以及危险的工作。”浙江大学机器人研究院院长助理王进向潮新闻记者解释，“某种意义上，它们是人能力的延伸。”

　　1927年，美国西屋公司制造了世界上第一个人形机器人“Televox”。

　　这是科技长河中，人形机器人跃起的第一朵浪花。

　　随后日本、欧盟等开启了这项研究，尤其日本一度遥遥领先，如早稻田大学研发的全球首个全尺寸人形“智能”机器人WABOT-1，本田公司会“跳舞、踢足球”等花活的ASIMO（阿西莫）。

　　因核心技术无法突破、商用价值不高同时造价不菲，人形机器人一度陷入发展的泥淖。近年来，随着人工智能的发展，人形机器人重新“站上C位”。强大的算法加持下，人形机器人能够自主决策、完成任务，拥有了类人的逻辑、沟通能力，还能模拟出人类的情感和情绪。

　　在杭州，之江实验室智能机器人研究中心，一支百人团队正以“最强大脑”和“最强本体”两大模块推进，研发全新的“人形机器人”整机。听说，这个机器人已经“出生”了，但尚未对外正式展示，它的算法表现力如何？潮新闻记者前去探访。

　　“高1.65米，重72公斤，去年底刚刚调试完。”一见面，之江实验室智能机器人研究中心副主任宋伟便向潮新闻记者展示了这台白色的人形机器人。宋伟介绍，这是团队研发三年的成果，“名字还没正式取，暂时叫‘小之’。它的学习速度比人类婴儿快多了，半岁不到就能对答如流！”

　　我们决定试试。走近“小之”，朝它挥挥手。“小之”抬起手臂，清脆地打了声招呼：“你好！请问需要带您参观展厅吗？”宋伟在旁解释，“小之”身上有敏锐的传感器，那是机器人的感官，“刚刚，它捕捉到了你的挥手动作。因为不需要‘唤醒’，实验人员在‘小之’身边聊天时，‘小之’还会主动加入谈话。”

　　“这个是什么？”第二次试探，记者打断“小之”对海洋生物知识的讲解，指向展板上的鱼类图片问。想了想后，“小之”脱口而出：“深海鱼，常常可以在大洋深处见到……”这是“小之”进阶版的技能，即使在“这个”“那个”的模糊指令下，依然能匹配出最精确答案。

　　“具体来说，‘小之’通过视觉及听觉等多模态情景的感知，利用目标追踪、场景理解等技术生成数据，并模拟人脑进行算法处理，最终执行任务。先感受思考、后决策执行，这和人类是相似的。”宋伟说，这样的自主决策系统，可称之为机器人的“大脑”，也是“机器之魂”。

　　听懂人、理解人，某种程度上是为更好地与人交互。情感交流是研究人机交互的切入点，当机器人也会忧伤、开心、冷静时，人们距离向它倾吐心事也就不远了。

　　1998年起，中国科学技术大学就开始研究智能机器人，他们研发的“佳佳”机器人在情感交互体验上走在前列。近两年，研究团队将“佳佳”的核心技术升级，制造出仿生大熊猫机器人“小川”，它具备了超乎普通机器人的情感能力。

　　中国科学技术大学机器人实验室在读博士梁聪说：“通过构建情感引擎，熊猫机器人‘小川’有了情感起伏，并且还会有记忆。在不同的情绪下，对同一个问题的反应是不同的。当你批评它后，难过的它会拒绝或消极回答下一个问题。”

　　经过情感训练的机器人，未来可能以“陪伴者”的角色进入家庭、养老院等，类似于宠物猫和狗一样，在人们孤独时给予情感的抚慰。还有多久能实现？“从技术上来说，大约还有5年时间。”梁聪回答。

　　练“肌肉”：为更快、更强

　　波士顿动力发布的视频里，机器人Atlas灵活地上下台阶、多轴翻转、前空翻，完成任务后还会给自己打call鼓劲。这些“逆天”动作背后，除了大脑层面的控制算法，还涉及到支撑运动的核心零部件的关键能力。

　　在中国科学院宁波材料技术与工程研究所，另一支百人团队正持续多年攻坚。这个精密驱动与智能机器人团队，做的事更为精细——造出“够有爆发力、够轻”的机器人关节。副所长杨桂林解释，连接机器人四肢的关节，专业名词叫“机电一体化关节”，由电机、减速器、传感器、驱动控制器等组成，在功能上相当于人类的肌肉，是人形机器人灵活运动的基础。

　　为什么要轻？“未来机器人进入家庭后，身体过重可能对人造成较强的冲击力，减轻重量的意义在于能够更好地与人交互、共融，减少风险的发生。”杨桂林说。

　　其中，“关节电机”是驱动手臂运动、腿走动的能量之源。锚定“关节电机”8年，杨桂林团队做出产品，不但轻巧，且爆发力强。一项对比数据显示，电机“功率密度”“过载能力”等性能指标已高过德国某知名品牌，达到国际一流水平。

　　为机器人瘦身，也是宋伟考虑的问题。“体重72公斤，‘小之’还需要减减肥。”宋伟笑着告诉潮新闻记者，“去年年底，我们运用3D金属打印技术，在机器人局部‘骨骼’强度不变情况下，腿部重量减轻了30%。”宋伟了解到，Atlas也采用了这样的技术。

　　对人形机器人来说，如何让双足行走，是行业公认的一大难关。实现“够轻”“够有力”，最终目的就是为了走得更快。

　　经过团队不断调试、验证，如今“小之”在现实环境中最快行走速度达6公里/小时，相当于成人走路的速度。今年，之江实验室团队将继续突破这一速度，实现从“走”到“跑”的跨越。

　　潮新闻记者采访中发现，浙江省的人形机器人研究集中度不高，主要在科研院校、研发平台，但在一定的技术领域有其优势，像“整机”型的机器人在之江实验室、浙江大学等已经能见到，比如“晓乐”机器人可以弹奏钢琴曲，“悟”“空”机器人会打乒乓球。

　　北京理工大学智能机器人研究所所长余张国告诉潮新闻记者，从全国来看，得益于国家相关科技计划的支持，北京理工大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、清华大学、中科院自动化研究所等高校、研究所围绕人形机器人开展了大量研究，成果不俗。“我国人形机器人的行走、奔跑、跳跃等运动能力接近国际最领先水平。优必选、小米等在人形机器人产业化方面取得重要进展。”余张国说。

　　不过，“做人”难，这是业内共识。机器人被誉为制造业皇冠顶端的明珠，其需翻越的高山足以想象。它横跨多门学科，是高度复杂、刚柔耦合的动力学系统。“既然这么难，为什么还要去做？”潮新闻记者将这个问题提给之江实验室。

　　宋伟说，向难处行，是为了以此为牵引，加快发展、实现突破，从而带动相关产业的发展。之江实验室采取“沿途下蛋，择机开花”的研发策略，人形机器人所涉及的本体硬件设计、一体化关节、运动控制技术，成熟一项，就向其他领域转移一项。

　　人形机器人，必须像人？

　　随着研究的深入，科学家们发现，未来实际应用的人形机器人长什么模样，未必有标准答案。就这个问题，中国科学技术大学及浙江大学的专家们谈了谈他们的看法。

　　“进入家庭的机器人，需兼顾功能性和安全性。”中国科学技术大学机器人实验室主任、教授陈小平认为，“中国科学技术大学团队早就研制出‘佳佳’‘可佳’机器人，从功能角度来说，可以适用于各类场景。但在投入市场之前，需充分考虑其安全性问题，比如在家务劳动中，会不会存在机器人被碰倒，又砸到周边人的风险。”早从2010年起，团队便开始研发一款更灵活、更安全的柔性手臂。这款手臂更像“象鼻子”，拥有无限的自由度，且造价成本低。现在，走进中国科学技术大学附属第一医院康复科，你会发现这款机器人正在为患者喂饭、擦身。

　　情感交互、场景理解、任务规划、运动规划……该团队正分组攻坚关键技术。“最终多模块技术成熟后，再进行集成。至于未来的机器人，是双足还是多足，是不是一定像人，会根据不同的应用场景而定。”陈小平说。

　　王进认同这一观点：“人形机器人功能越多、自主性越高，带来的技术挑战将会更大，安全性可能随之降低。”

　　但也需要看到的是，人们更容易接受人类外表的机器人，当它们像人一样走路、说话、微笑，是“自由个体”而非单纯“机器”，会给人带来安全感、亲切感，让人与之更自然地互动。“所以，如果机器人的人形外貌能在安全性和实用性之间取得平衡，将是最佳结果。”王进说。

　　人工智能时代，机器人会走向何方？

　　ChatGPT凭实力出圈，也让人们展开对“人形机器人新拐点”的讨论。王进认为，借助ChatGPT等人工智能实现自主语音交互，可能是人形机器人最先取得突破性进展的点。也有专家表示，与ChatGPT身处虚拟世界不同，我们身处的世界，是动态的、充满变化的复杂世界，这是机器人不得不去面对的问题。

　　抢滩：“做人”时机到了吗？

　　风起时，皱痕再微小，湖水亦能感知。

　　杭州市临安区新剑机电传动董事长单新平，属于最早感知风向的人之一。他的产品，应用到了特斯拉“擎天柱”机器人身上。

　　浙江民营企业家好学、敏锐的特质，在单新平身上展露无遗，并影响着他在15年前作出的投资决定。靠着一趟趟飞到日本、美国蹭传动学术会议，单新平从信息海洋中打捞起一款名字略带科幻味道的产品——“行星滚柱丝杠”，最小一只手就可以握住，未来可适用于新能源汽车、人机协作与服务机器人。

　　未来有多远？不知道。单新平想：“这既符合企业超精密生产的定位，看上去又足够科幻、前沿。为什么不试试？”他决定赌一把，“每年研发投入占比达13%，持续在日本、美国、德国布局销售团队。”

　　后来，特斯拉通过中间人找到单新平。2022年，特斯拉发布的“擎天柱”机器人身上，就有了他的公司生产的零部件，大、中、小规格共14个。

　　据专业人士测算，人形机器人的核心零部件占整机成本的70%左右，一旦量产的话，将打开上下游亿万级市场。

　　“这样的产业在浙江基础深厚，比如相当于人类眼睛的视觉传感器，海康威视、浙江大华等公司接近世界先进水平；在自然语言处理和应答方面，阿里巴巴、杭州一知智能等企业已有多年累积的基础；在核心零部件上，像中科院宁波材料所的伺服电机、双环传动的精密减速器，均是行业内的佼佼者。”王进介绍。

　　在省科技厅高新技术处有关负责人看来，浙江正全力构建“315”科技创新体系，提及打造“互联网+”、生命健康、新材料三大科创高地，“包含智能计算与人工智能、智能控制与先进技术等领域的布局，会为人形机器人产业发展提供坚实支撑。”

　　在中国，人形机器人何时会进入人们的生活？专家预测，大约10到20年时间。当下，我国多数人形机器人还处于技术展示阶段，少量企业的人形机器人已在市场试水。接下来，在技术上要解决仿人技能迁移学习、行为智慧决策等核心问题，这需要依赖新材料、计算机、人工智能、生命医学等前沿学科的进一步交叉融合。