日前，特斯拉CEO馬斯克預測，到2040年，人形機器人的數(shù)量可能會超過人類，屆時，世界上會有至少100億個人形機器人，其價格可能會比汽車更低。

其實，從古代偃師造“人偶”的傳說，到近代簡易的“人形”機械，再到如今走向市場的高智能AI機器人……人類對人形機器人的想象與探索從未停止。而它們，或許也將在不遠的未來，重塑我們的生活。

綿延千年的幻想

在《列子·湯問》中曾記載了這樣一段故事：周穆王西巡狩獵時，在昆侖山遇見一位奇人，名叫偃師，他制作人偶的手藝卓絕。人偶不僅在外貌上與尋常人幾乎無異，還能完成前進、后退、前俯、后仰等動作。

《列子·湯問》中還寫道：“巧夫顉其頤，則歌合律;捧其手，則舞應(yīng)節(jié)。”即只要掰動其下巴，該人偶就能夠曼聲而歌，調(diào)動手臂，它便會搖擺起舞，可謂“千變?nèi)f化，惟意所適”。

偃師所制造的人偶，可以看作人類早期對人形機器人的想象之一。而這樣的想象，也不只存在于中國。

文藝復興三杰之一的達·芬奇就曾在其手稿中繪制過一個人形機器人，名為“機器武士”。

1495年，一群意大利工程師根據(jù)達·芬奇的圖紙，耗時15年將“機器武士”制造完成。“機器武士”以木頭、金屬和皮革作為其外殼，以齒輪為驅(qū)動裝置，依靠風和水力驅(qū)動，能完成坐、站立、揮舞胳膊等動作。這也成為歷史上第一臺有實物做證的人形機器人。

除了能像人一樣行動，人類還希望機器人能像人一樣思考。

古今中外，對弈下棋都可以看作人類思考的最具有代表性的表達，在AlphaGo出現(xiàn)之前三百多年，歐洲就曾出現(xiàn)過一個“戰(zhàn)無不勝”的“對弈機器人”。

1770年，發(fā)明家肯佩倫(Kempelen)為奧地利女皇展示了一款可以下國際象棋的機器人，被稱為“土耳其機器人”。

這是一個用楓木雕刻出來的真人大小的機器人，它身披土耳其禮服，坐在一個上面放著棋盤的木制柜背后，能夠通過復雜的齒輪和杠桿系統(tǒng)移動棋子，與人下國際象棋。

肯佩倫宣稱，“土耳其機器人”可以擊敗任何一個人，隨后，它便真的擊敗了挑戰(zhàn)者。

但事實上，“土耳其機器人”并不是真正的“智能”。這臺機器只是能模擬人的行為，“下棋”的技能是由肯佩倫雇傭的國際象棋大師在背后進行操縱完成的。

在此之后，人們對“人形機器人”的想象有了更大的空間。在1768年至1774年間，瑞士鐘表匠皮埃爾·雅奎特·德羅茲和他的兩個兒子制造出三個惟妙惟肖的自動玩偶，分別能夠“寫字”“繪圖”和“演奏”。

不過，在20世紀之前，人類制作的“人形機器人”大多只是將復雜的機械裝置放在“人形”外殼之下。

從“一只手”到“一個人”

現(xiàn)代意義上的類人機器人研制源自20世紀上半葉的美國。1954年，美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機械手，并注冊了專利?，F(xiàn)代人形機器人的研發(fā)便從“一只手”開始了。

隨后，被譽為“機器人之父”的美國人約瑟夫·恩格爾伯格創(chuàng)建了世界上第一家機器人公司——Unimation。幾年后，該公司的第一臺機器人產(chǎn)品Unimate問世。

1968年，美國斯坦福國際研究所成功研制出移動式機器人Shakey，它是世界上第一臺帶有人工智能的機器人，能夠自主進行感知、環(huán)境建模、行為規(guī)劃等任務(wù)。

幾乎在同一時期，日本早稻田大學研制出了WABOT-1，該機器人配備肢體控制系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)和語音交互系統(tǒng)，擁有仿人雙手和雙腿，身體多部位裝有攝像頭和觸覺傳感器。

盡管WABOT-1的行動能力僅相當于一歲多的嬰兒，但它的問世代表人類已初步實現(xiàn)全尺寸人形機器人雙足行走。其主要創(chuàng)造者加藤一郎也被譽為“世界仿人機器人之父”。

人形機器人要想走得穩(wěn)，雙足行走能力是根本。于是，1972年，著名機器人學者Vukobratovic研發(fā)出了雙足步行控制方法，為之后的人形機器人用雙足穩(wěn)定步行提供了基礎(chǔ)。

有了雙足支撐之后，雙手的靈巧性和面部的交互性被進一步納入科學家們的研究范疇之中。

1974年，日本研制出OKADA三指靈巧手，在這之后，各國都在工業(yè)機器人操作臂、仿人手臂領(lǐng)域取得了長足發(fā)展。1993年，東京理科大學的小林宏教授首次研制出具有6種面部表情的表情機器人“AHI”。自此，機器人的“情感表達”成為機器人倫理討論中的重要議題。

到2000年，日本本田公司推出人形機器人ASIMO，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人類的行走速度，還可以與人握手、向人揮手、隨音樂起舞等。這一時期的人形機器人已經(jīng)展現(xiàn)出高度的系統(tǒng)集成的能力。自此，傳說中偃師所造的“人偶”似乎已經(jīng)成為現(xiàn)實。

在這之后，以強復合運動能力為特征的波士頓動力Atlas機器人問世。緊接著，便是特斯拉Optimus機器人開啟的產(chǎn)業(yè)化落地階段。

發(fā)端晚，成長快

中國的人形機器人技術(shù)與產(chǎn)業(yè)始于1990年。

自20世紀80年代起，中國的多所科研院校就已經(jīng)陸續(xù)開啟人形機器人的研發(fā)工作。直到1990年，國防科技大學率先研制出了我國首臺兩足步行機器人。這標志著中國在人形機器人領(lǐng)域的起步。

十年之后，我國獨立研制的第一臺具有人類外形、能模擬人類基本動作的人形機器人同樣在國防科技大學問世。

這臺定名為“先行者”的類人形機器人，不但具有類人一樣的頭部、眼睛、脖頸、身軀、雙臂與兩足，而且具備了一定的語言功能。

與此前的機器人相比，這臺類人形機器人實現(xiàn)了多項關(guān)鍵性技術(shù)的突破。例如，從只能平地靜態(tài)步行，到快速自如的動態(tài)行走;從只能在已知環(huán)境中行走，到可在小偏差、不確定的環(huán)境中行走;行走頻率也由每6秒1步，提高到每秒2步。

2000年之后，人形機器人行業(yè)從大學實驗室進入實戰(zhàn)與產(chǎn)業(yè)階段。

比如浙江人形機器人創(chuàng)新中心在2006年曾研制出小型仿人足球機器人，實現(xiàn)多機協(xié)作踢足球;2008—2011年還研發(fā)出乒乓球?qū)Υ蚍氯藱C器人，實現(xiàn)了145個回合的人機對打，并能夠適應(yīng)正反拍、旋轉(zhuǎn)球。

在商業(yè)化領(lǐng)域，優(yōu)必選的WalkerX已實現(xiàn)初步的基礎(chǔ)商業(yè)化，并將雙足真人尺寸人形機器人的成本降低至10萬美元以下。

2017—2022年，中國人形機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展開始走向成熟期。小米在2022年8月發(fā)布了首款全尺寸人形仿生機器人“CyberOne”。

2023年之后，中國人形機器人企業(yè)進入“井噴期”，許多明星人形機器人企業(yè)誕生，人形機器人的實用性能也更加豐富。

如星塵智能的AI機器人Astribot S1擁有全能操作能力，可以自主完成疊衣、分揀物品、顛鍋炒菜、吸塵清潔、競技疊杯等各項復雜任務(wù)。

逐際動力公布的全尺寸人形機器人CL-1則可以在堆滿貨物的多重貨架之間，全程連續(xù)無間斷地完成一系列大負載、大范圍的搬運任務(wù)。

據(jù)首屆中國人形機器人產(chǎn)業(yè)大會發(fā)布的報告預測，2024年中國人形機器人市場規(guī)模將達到27.6億元，未來的潛力更是無限。

隨著技術(shù)的不斷進步，越來越多的人開始相信，人形機器人將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)自己的價值，為人類社會帶來更多的可能。

肖雅文

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