人形機器人何必困于“人形”，場景決定形態(tài)

從年初到現(xiàn)在，人形機器人經(jīng)常霸榜熱點頭條，成為科技圈內(nèi)熱議的話題之一。

5月13日，宇樹科技發(fā)布Unitree G1人形智能體，售價9.9萬元起，并于京東店鋪上架。相較于其他人形機器人動輒數(shù)十萬元或上百萬元的售價，有網(wǎng)友稱Unitree G1把人形機器人的高價“打”下來了。

5月初，特斯拉發(fā)布了其二代擎天柱人形機器在自家工廠“打工”的視頻，展示了擎天柱機器人在電池工廠分裝電池的場景。

4月底，北京人形機器人創(chuàng)新中心發(fā)布全球首個純電驅(qū)擬人奔跑的全尺寸人行機器人“天工”，它能夠以6公里/小時的速度穩(wěn)定奔跑。

此前，我們在“大學(xué)生不愛進的工廠，‘他們’居然去‘打工’了”一文中，也對人形機器人在工業(yè)制造領(lǐng)域的應(yīng)用場景進行探索。其中，國內(nèi)人形機器人Walker S在新能源汽車工廠流水線上協(xié)助人類完成汽車裝配及質(zhì)量檢查作業(yè)的視頻，引發(fā)關(guān)注。

除此之外，達闥XR—4、小鵬PX5、智元遠征A1、傅利葉GR—1、星動紀元“小星”、逐際動力CL—1、小米CyberOne……國內(nèi)玩家推出各種人形機器人接踵而至。

當(dāng)下，人形機器人正處于從實驗室邁向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵節(jié)點，無論是技術(shù)革新還是投融資層面，人形機器人相關(guān)賽道的熱度不減，2024年有望成為人形機器人量產(chǎn)元年。

今年4月，首屆中國人形機器人產(chǎn)業(yè)大會發(fā)布《人形機器人產(chǎn)業(yè)研究報告》預(yù)測，2024年，中國人形機器人市場規(guī)模約27.6億元；2026年達104.71億元；到2029年，將達750億元，占世界總量的32.7％；而到2035年，市場規(guī)模更有望達3000億元。

業(yè)界對人形機器人的前景有著更加樂觀的預(yù)期，特別是政策方面，亦顯示出更加積極的信號。例如，2023年10月，工業(yè)和信息化部發(fā)布的《人形機器人創(chuàng)新發(fā)展指導(dǎo)意見》中，中國政府提出了到2025年初步建立人形機器人創(chuàng)新體系并實現(xiàn)批量生產(chǎn)的目標。到2027年，期望人形機器人的技術(shù)創(chuàng)新能力得到顯著提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展加速，應(yīng)用場景更加多樣化。

人形機器人大火，我們該關(guān)注“人形”造型，還是機器人自身功能？

人形機器人，指的是外觀和運動方式與人相似的智能機器人，他們通常具有與人類相似的身體結(jié)構(gòu)，包括頭、軀干、四肢，能夠使用雙足行走，能夠用手執(zhí)行多種操作，且具備一定的認知和決策能力。

從今年多個廠家公布的人形機器人使用場景來看，智能制造，尤其是汽車制造領(lǐng)域有望是是人形機器人率先落地的領(lǐng)域。它們可被用于裝配和組裝、搬運和物流、協(xié)作生產(chǎn)、質(zhì)量檢測、設(shè)備維護和巡檢等。

那么問題來了，如果人形機器人的作用是替代重復(fù)性高、危險或臟亂的工作任務(wù)，那么為什么一定要研發(fā)出“人形”的機器人呢？那么多的自動化設(shè)備，例如AGV小車加上機械臂也能勝任，可協(xié)助人類工作的同時也能完成移動的需求。

并且，不同于普通的工業(yè)機器人，人形機器人在結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件構(gòu)成、控制算法、核心性能要求以及零部件選擇、成本控制等多個方面存在很大的差異。

在技術(shù)層面，人形機器人需要集成復(fù)雜的感知能力，如視覺、聽覺、觸覺等，以模擬人類的感知系統(tǒng)；同時對AI算法需求更高，需要具備高級的決策能力和學(xué)習(xí)能力，以實現(xiàn)人類般的智能行為；此外，對控制算法更加復(fù)雜，需要實現(xiàn)復(fù)雜的動作控制算法，如平衡、步行、手部精細動作等。

其次，在行動方面，人形機器人需要在各種環(huán)境中自如移動和執(zhí)行任務(wù)，如何保證人形機器人長時間地續(xù)航能力，又要保證人形機器人的輕便性和靈活性，這對內(nèi)置的電池系統(tǒng)提出一大挑戰(zhàn)。

最后，在造價方面也存很大差距。由于人形機器人的復(fù)雜設(shè)計和高端硬件需求，制造成本相對較高，需要更多的投入在研發(fā)和制造上。普通工業(yè)機器人通常更注重成本效益，需要在保證性能的前提下控制制造成本，以提高生產(chǎn)效率和競爭力。

復(fù)雜精密，造價成本又高，如果機器人的價值在于幫助人類完成各種難以完成的復(fù)雜或繁瑣的工作任務(wù)，像不像人，實際上并非重要的事情，實用就行。

業(yè)界專家分析，將機器人做成人的形態(tài)主要有兩個原因：1，物理世界中大多數(shù)工作環(huán)境、設(shè)施與工具都是針對人類的體型設(shè)計的。設(shè)計成人類體型的機器人具備最好的通用性，可快速適用于各種場景。2.在研發(fā)基于人形機器人的AGI（通用人工智能）時，可以使用人類的視頻數(shù)據(jù)用于訓(xùn)練，提高訓(xùn)練效率。

當(dāng)前，人形機器人的發(fā)展仍屬于“身體”領(lǐng)先“大腦”的階段。“身體”指的是人形機器人的硬件設(shè)備，“大腦”指的是機器人的軟件算法。人形機器人發(fā)展多年仍難以商業(yè)化的主要原因就在于缺少通用智能以支持其在跨場景下的應(yīng)用，發(fā)揮人形態(tài)的優(yōu)勢。

人形機器人最終的目標是成為通用型機器人，可以適應(yīng)不同環(huán)境、執(zhí)行不同任務(wù)，且不需要單獨為其搭建場地和工具，適用的場景更多，但這也需要人工智能、高端制造、新材料等技術(shù)的共同進步才能實現(xiàn)。

盡管人工智能時代，AI技術(shù)的發(fā)展使得人形機器人獲得質(zhì)的飛躍。龐大的研發(fā)成本和商業(yè)化落地等難題使得不少機器人企業(yè)也曾陷入困境。例如，Pepper、ASIMO、Atlas等作為行業(yè)先驅(qū)，或告別市場，或找不到合適的應(yīng)用場景。

由此看來，對于人形機器人是否一定要人形化，最終還是要回歸到具體的使用場景中去。

首先，智能制造的關(guān)鍵在于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，而不是模仿人類外形。在工業(yè)生產(chǎn)線上，機器人的任務(wù)通常是執(zhí)行重復(fù)性、精準度高的動作，如裝配、焊接等，這些任務(wù)并不要求機器人具備人類外形。相反，根據(jù)具體任務(wù)的需求設(shè)計出更為緊湊、高效的機器人結(jié)構(gòu)可能更有利于提高生產(chǎn)效率和降低成本。

其次，智能制造中的機器人設(shè)計應(yīng)該以安全性和操作效率為優(yōu)先考慮。在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，機器人需要與各種設(shè)備和工具配合，而人形設(shè)計可能并不總是最適合這些工作場景。通過設(shè)計更為符合工作需求的機器人外形和結(jié)構(gòu)，可以提高機器人在工業(yè)生產(chǎn)線上的安全性和操作效率，減少潛在的風(fēng)險和故障發(fā)生。

另外，智能制造中的機器人設(shè)計也可以借鑒自然界的形態(tài)，創(chuàng)造出更為高效和適應(yīng)性強的機器人。例如，仿生學(xué)中的蜘蛛型機器人可以模擬蜘蛛的運動方式，在狹窄空間中展現(xiàn)出更好的靈活性和適應(yīng)性，從而提高生產(chǎn)線上的操作效率和靈活性。

總的來說，在工業(yè)智能制造場景中，機器人的設(shè)計應(yīng)該以功能性和效率為重點，而非一味追求人形化。靈活的設(shè)計理念可以為工業(yè)智能制造帶來更多創(chuàng)新和優(yōu)勢，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低成本和風(fēng)險。因此，智能制造場景中的人形機器人并不必須堅持“人形”設(shè)計，而應(yīng)根據(jù)具體的生產(chǎn)需求選擇最適合的機器人外形和結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)更高效的智能制造。