人形機器人離我們有多遠

　　機器人“李白”高舉酒杯，朗誦《將進酒》;機器狗“鐵蛋”抬起爪子，乖乖放到主人手里;機械臂在一套茶具上方一番操作，沒多久就泡好了一壺工夫茶……走進2023世界機器人博覽會現場，仿佛走進了科幻電影的場景。

　　前不久舉辦的世界機器人大會，以“開放創(chuàng)新 聚享未來”為主題，同期舉辦了2023世界機器人博覽會及2023世界機器人大賽。該活動自2015年至今已舉辦7屆，是中國機器人領域規(guī)模最大、規(guī)格最高、國際元素最豐富的行業(yè)盛會。

　　“機器人是智能制造、萬物互聯的生力軍，是制造業(yè)皇冠頂端的明珠。”中國科協黨組副書記、專職副主席、書記處書記束為在致辭中說。在開幕式上，北京市委常委、常務副市長夏林茂指出，隨著人工智能、新一代信息技術與機器人深度融合，機器人產業(yè)將迎來新的發(fā)展期。

　　機器人行業(yè)發(fā)展趨勢如何?還存在哪些挑戰(zhàn)?中青報·中青網記者走進現場，探究這一行業(yè)的前沿發(fā)展方向。

　　我們?yōu)槭裁葱枰�人形機器人

　　“目前消防機器人(應用)普遍存在的問題，是對輔助功能的重視遠高于主要功能。”應急管理部上海消防研究所所長薛林說。

　　屏幕中出現一個在水下爬行的機器人，由于水下環(huán)境渾濁，機器人的機械臂又不夠有力，機器人在前行過程中很容易斜翻。薛林指出，水下機器人的機械臂十分短小，其很大成本都花在“油錢”上。從大體來看，消防型機器人主要功能的花銷遠遠低于輔助功能。

　　“生產力最核心的元素就是勞動力，機器人可以代替人類做重復勞動的工作，解放人類去做那些有創(chuàng)意的、有意思的工作。”達闥機器人有限公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官黃曉慶在介紹云端智能機器人時說。

　　黃曉慶認為，機器人并不是一個簡單的設備，而是一個系統。通過5G網絡可以連接到“阿凡達”身體中，這就是云端智能機器人的定義。

　　在人形機器人制造過程中，如何用電機控制、模仿人類的大腿，讓黃曉慶感到困擾。這一問題最終得到了解決，他提出“并聯電機”的方案，即讓機器人通過深度強化學習來訓練它們在復雜并聯體系中實現復雜動作。

　　機器人如何學習?他指出，在人工智能“robot GPT”推動下，機器人的學習技術方法發(fā)生了改變，“所有人類學專家不需要掌握編程、計算機科學，只需要掌握本專業(yè)技術就可以使用這個平臺，讓機器人學習技能”。

　　有業(yè)內專家認為，生成式人工智能與人形機器人融合，可以開啟“具身智能”時代。“具身智能”機器人是人工智能的終極形態(tài)。

　　為什么我們需要人形機器人?這個問題在美國加州大學洛杉磯分校教授、該校機器人與機械實驗室(RoMeLa)創(chuàng)始人丹尼斯·洪(Dennis Hong)7歲時便想到了答案。

　　丹尼斯·洪從小的夢想就是可以有一個幫助他倒垃圾、做飯的機器人。長大后，他成為一名研究人形機器人的機器人科學家。

　　丹尼斯·洪研究出的“ARTEMIS”人形機器人在本次機器人大會中展出。視頻中，ARTEMIS在極度的踢打測試中仍能保持平穩(wěn)，奔跑速度達到2.1米/秒。

　　“我發(fā)現比爾·蓋茨關注了我，他說非常高興可以看到ARTEMIS參與2023年機器人世界杯足球賽。”丹尼斯·洪說。ARTEMIS憑借速度和穩(wěn)定性參加了2023年機器人世界杯足球賽，并且在競爭中優(yōu)于其他機器人，其表現在社交媒體中引發(fā)一陣浪潮。

　　丹尼斯·洪表示，在2050年的“人機足球比賽”中，將上演人對機器人的踢球大賽，屆時他期望機器人能夠勝過人。

　　“如果你問我什么時候機器人才能在我們的生活中真正使用起來，三年前我可能會說，如果我這輩子看見就不錯了，但是今天我不這么認為。”丹尼斯·洪在發(fā)言的最后說。

　　中國電子學會副理事長兼秘書長陳英在現場發(fā)布的《中國機器人技術與產業(yè)發(fā)展報告(2023年)》(以下簡稱“報告”)簡述了中國機器人產業(yè)發(fā)展集群現狀。報告指出，從我國機器人領域國家級專精特新、小巨人企業(yè)和上市企業(yè)分布來看，我國機器人優(yōu)質企業(yè)重點分布在京津冀、長三角、珠三角地區(qū)，形成了以北京、深圳、上海、東莞、杭州、天津、蘇州、佛山、廣州、青島等為代表的產業(yè)集群，并在當地優(yōu)質企業(yè)引領帶動下涌現了一批在細分領域具有較強競爭力的新銳企業(yè)。其中北京、深圳、上海的機器人產業(yè)實力最為雄厚，東莞、杭州、天津、蘇州、佛山機器人產業(yè)逐步發(fā)展壯大，廣州、青島機器人產業(yè)發(fā)展表現出相當大的后發(fā)潛力。

　　大模型能否成為機器人的“腦子”

　　“集群機器人是近幾年來發(fā)展非常迅速的一個方向，也是人工智能最好應用的一個典型案例。”中國工程院院士、湖南大學教授王耀南在演講中重點介紹了集群機器人協同制造的關鍵技術及發(fā)展趨勢。他舉例，如何在飛機機身部件加工制造中保證其質量和安全，是一個挑戰(zhàn)性問題。

　　他指出，目前這些大型部件主要采用人工加工方式，缺點是一致性差、效率低。面對此類技術問題，王耀南提出解題思路。他說，要形成集群機器人協同制造模式，可以用多模態(tài)環(huán)境感知、云邊端高效協作來調度優(yōu)化，形成完備的路徑規(guī)劃，并通過有效的路徑規(guī)劃來指揮機器人、調度機器人，完成各種復雜的任務。

　　而在中國科學院沈陽自動化研究所副所長劉連慶看來，隨著老齡化問題加劇，勞動力出現結構性短缺，無論是服務型機器人，還是工業(yè)型機器人，都將擁有更廣闊的發(fā)展前景。

　　“人形機器人涉及很多關鍵性技術，這些關鍵技術的突破，或許會帶動一個產業(yè)，比如智能控制的嵌入式計算方法、傳感器技術，等等。這些技術在其他行業(yè)也會帶來很大的經濟效益，帶動很多產品。人形機器人行業(yè)就像個火車頭。”劉連慶對中青報·中青網記者說。

　　劉連慶認為，機器人行業(yè)的發(fā)展或許會取代一些勞動力崗位，但也會創(chuàng)造一些新的崗位。“紡織機的應用，創(chuàng)造了多少新的機會?”他反問記者。

　　世界工程組織聯合會主席約瑟·維埃拉也在論壇上中提到了這一問題。他認為，需要給勞動力提供更多的培訓，讓勞動力掌握新的技能，準備好接受新的崗位。

　　“機器人當然是旨在幫助人類的，多年前，最開始出現洗衣機的時候，就是為了取代人在家務中的勞動，它存在的前提是你家里已經通水通電。作為工程師，我認為這是一件了不起的事情，我們非常高興能夠看到，新的機器可以來幫助人類，幫助社會。”約瑟·維埃拉說。

　　報告對中國機器人產業(yè)發(fā)展圖譜做了具體闡述。其中指出，當前我國機器人產業(yè)總體發(fā)展水平穩(wěn)步提升，應用場景顯著擴展，核心零部件國產化進程不斷加快，協作機器人、物流機器人、特種機器人等產品優(yōu)勢不斷增強，創(chuàng)新型企業(yè)大量涌現。

　　劉連慶提到，他見過國外的一款聊天機器人，表情“特別逼真”，如今還配置了ChatGPT語言模型，跟這款機器人聊天的時候，“就像跟真人聊天”。

　　“這對服務型機器人而言，影響會比較大，以后或許會有更多人機交互的性能。”劉連慶說。

　　但他也強調，目前，研究者還無法用大語言模型，把語言直接“翻譯”成機器人的運動指令。機器人的行動由運動代碼控制，現在的技術難點，是如何把人類的高級語言轉化成可執(zhí)行的底層指令，然后再傳遞給機器人。用劉連慶的話說，想用ChatGPT給機器人長個腦子，“現在還做不到”。

　　未來機器人會是“有血有肉”的嗎

　　一代材料就是一代裝備，劉連慶長期從事微納米機器人和類生命機器人的相關研究，據他介紹，要研制出和人類有更多交互的機器人，就需要使用“軟一點”的材料;要潛入深海的機器人，就要用高耐壓、高強度的材料;而他正在研究的類生命機器人，就要使用生物活性材料。

　　“簡單來講，這種機器人是‘有血有肉’的。”劉連慶對中青報·中青網記者說。

　　他正在研究的這一領域，不但與自動化相關，也與再生醫(yī)學和腦科學相關。微納機器人可以執(zhí)行納米尺度上的任務，可以進入人類的血管進行診斷和載藥。目前，微納機器人主要面臨的瓶頸是能源供給和材料問題。

　　“材料很關鍵，什么樣的材料進到人的身體里面，能夠長期存在，不產生特異反應，通過外部的一些裝置還能控制它?如果能找到一種材料，像細胞似的，直接從血液里獲取能源就是最好的。”劉連慶感慨。

　　報告指出，機器人共性與前沿技術正在迅猛發(fā)展，電子、機械、生物、材料等大量科學和技術正在相互交融中，相互促進，融合創(chuàng)新。高端化、智能化生態(tài)構建成為中國機器人未來發(fā)展的關鍵詞：一是新技術加快融合創(chuàng)新突破，二是機器人應用場景持續(xù)擴展，三是大模型將成為機器人智能的大腦，四是機器人助推行業(yè)數字化轉型，五是機器人生態(tài)加速共融共生。

　　在劉連慶的設想中，未來理想的狀態(tài)是將免疫細胞提取出來，改造成微納機器人。這樣的機器人甚至可以繞過血腦屏障，直接抵達腦膠質瘤患者的大腦給藥。

　　與劉連慶一樣關注機器人在醫(yī)學領域應用的，還有中國科學院院士楊衛(wèi)。

　　“人類醫(yī)生要花費10多個小時進行的手術，機器人只要不到1個小時就做完了。”楊衛(wèi)指著大屏幕中的機器人手術圖片說。

　　楊衛(wèi)介紹的主要是“人機融合Avatar系統”，即通過人機共享控制將機器人的機能與操縱人員的智能有機結合，實現機器人能夠在任意時間、地點按照人的意愿完成任意事情的目標。

　　他指出，在未來，深度人機共享控制還將進一步進化。他認為，這種控制的優(yōu)勢是天然的人進行腦回路控制，隨著數據的積累與磨合，數字助手能夠逐漸掌握人的操縱習慣，進而在指令融合中增加機控比例，降低人的參與度，提升使用體驗與作業(yè)效率。

　　“我們給這個人形機器人穿上上衣、褲子、鞋子。”浙江大學副教授、云深處科技創(chuàng)始人朱秋國播放了一段視頻。視頻中，人形機器人“悟空-4”與大學生們行走在有坡度的浙江大學校園草地中，學生們正在對它進行平穩(wěn)度測試。

　　“未來我們還將研究出更靈活、平穩(wěn)度更高的人形機器人。”朱秋國在演講最后說。