機器人的未來,人形非唯一解

原創(chuàng)
2025-03-25
作者
|
施羅德工業(yè)集團

機器人的未來,人形非唯一解

長久以來,機器人行業(yè)一直對人形機器人的概念著迷。

雖說模仿人類外觀與動作的機器人構(gòu)想,與科幻作品頗為契合,然而,越來越多的人意識到,它不一定是解決現(xiàn)實社會自動化難題的最優(yōu)方案。

機器人的形態(tài)應(yīng)由功能需求和技術(shù)經(jīng)濟性共同定義,盲目地追求人形化,或許會偏離技術(shù)的本質(zhì)。

新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展以及智能制造的轉(zhuǎn)型,并非僅靠人形機器人。

“一花獨放不是春,百花齊放春滿園”,大量泛機器人在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,才是推動工業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵所在。


機器人的未來,人形非唯一解


“非人” 進化論

機器人未來的形態(tài),將由其功能需求、場景適配以及技術(shù)經(jīng)濟性共同決定,人形絕非唯一的答案。

以倉庫和物流運營為例,其目標是搬運大量托盤、在狹窄空間穿梭并優(yōu)化吞吐量,因此,效率必須優(yōu)先于擬人化。

就像在自然界中,進化的目的是讓生命形式在所處環(huán)境中達到最佳生存狀態(tài),大自然不會強制所有物種都進化成人類的模樣——鳥類為了飛行而進化,獵豹為了速度而進化,諸如此類。

人類基于仿生學(xué)原理,研究出飛機、潛艇以及汽車等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品經(jīng)過人為優(yōu)化,得以執(zhí)行特定的任務(wù)。

如此一來,我們是否也該思考,機器人的設(shè)計同樣也應(yīng)基于功能,讓形態(tài)服務(wù)于任務(wù),而非僅僅為了給人熟悉感。

同樣的道理,機器人設(shè)計應(yīng)盡可能以最有效的方式解決問題,而不應(yīng)受限于類似人類運動模式的束縛。

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尤其是在工業(yè)制造領(lǐng)域,那些棘手的難題,往往很難依靠類人型的機器人來解決。能夠解決這些問題的,必定是專門為優(yōu)化運動、存儲以及物料流動而設(shè)計的機器人產(chǎn)品。

工業(yè)機器人、協(xié)作機器人、移動機器人等非人形產(chǎn)品,早已在生產(chǎn)線上得到成熟應(yīng)用。它們的結(jié)構(gòu)設(shè)計充分考慮了多軸自由度、高負載等專業(yè)特性。在工業(yè)流水線上,多軸機械臂能夠以毫米級的精度完成裝配工作,AGV小車可以24小時不間斷地高效搬運貨物,其效率遠遠超過人形機器人。

這些非人形機器人已然證明:當(dāng)形態(tài)完全服務(wù)于任務(wù)進行設(shè)計時,其效率要遠超人類仿生設(shè)計許多。

這也揭示了當(dāng)前機器人技術(shù)的核心問題始終是:“對于特定任務(wù)而言,最為有效且可靠的形式是什么?”?

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例如,在市政排水管網(wǎng)檢修場景中,避免道路開挖,代替人工高效完成管道檢修是首要任務(wù)。在極端環(huán)境下,管道檢測機器人依靠體積小巧靈活深入窄小管道中開展檢查,無人機憑借飛行形態(tài)突破地形限制,蛇形機器人以柔性結(jié)構(gòu)深入廢墟搜救,水下機器人憑流線型軀體征服海洋——“功能決定形態(tài)”,這是機器人進化的鐵律。

倘若強行將人形機器人應(yīng)用于這些場景,就如同讓人用雙手去替代起重機作業(yè),既笨拙又低效。

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這便是CCTV管道檢測機器人、智能巡檢機器人、以及機械臂和檢索系統(tǒng)在過去幾十年間成為行業(yè)標準的原因,而不是那種試圖模仿人類勞動的雙足機器人。

與此同時,一線工程師們追求的是效率,而非對人類的模仿。

這種區(qū)別并非僅僅停留在理論層面的爭論,它對公司如何擴大自動化系統(tǒng)的發(fā)展有著實際影響。畢竟,這關(guān)乎效率,甚至直接關(guān)系到能否盈利。

當(dāng)企業(yè)面臨“技術(shù)情懷”與“商業(yè)生存”的抉擇時,答案不言而喻。當(dāng)下,大多數(shù)工廠主認為,人形設(shè)計更多是技術(shù)浪漫主義的產(chǎn)物,并非產(chǎn)業(yè)發(fā)展的剛需。

那么,在如今全社會都熱衷于人形機器人的時候,我們是否也該思考,在工廠環(huán)境中,真正適配的機器人生態(tài)應(yīng)該是怎樣的?一家工廠是否具備直接引入人形機器人的條件?

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“去人形化”:一場效率對浪漫的技術(shù)反駁

客觀來講,人形機器人目前仍處于發(fā)展初期,在靈活性、平衡性、智能水平以及工作效能等方面,還面臨著諸多重大障礙,這使得它們在大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用場景中難以施展拳腳。

而且,像波士頓動力的Atlas、Figure02等企業(yè)的單臺人形機器人,成本都超過了200萬美元,特斯拉Optimus的量產(chǎn)前景也尚不明確。到目前為止,人形機器人始終未能跨越從“實驗室玩具”到“商業(yè)產(chǎn)品”的這道鴻溝。

雙足行走需要復(fù)雜的機電系統(tǒng)支持,靈巧的手部操作依賴高精度傳感器,這些技術(shù)的疊加,大幅提高了研發(fā)與維護成本。

反觀倉儲物流中的自動分揀機器人、交通隧道的智能巡檢機器人,這些專用形態(tài)的機器人憑借低成本、高回報率的優(yōu)勢,已經(jīng)率先實現(xiàn)了規(guī)?;瘧?yīng)用。

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從長遠角度來看,對人形機器人的投資或許會帶來諸多積極的技術(shù)突破,所以這種投資預(yù)計還會持續(xù)下去。但與此同時,專門設(shè)計的機器人系統(tǒng)已經(jīng)在提升倉庫和供應(yīng)鏈等現(xiàn)有流程的效率方面發(fā)揮了作用。

這意味著,工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的剛性需求,最終將由高度專業(yè)化的非人形機器人來滿足。

在手術(shù)臺上,手術(shù)機器人的操作比人形設(shè)計更加精準;在農(nóng)田中,無人收割機比“人形機器人農(nóng)民”更為可靠。甚至在太空中,機械臂的長臂展已經(jīng)遠遠超出了人類的想象。

在特定場景下,“專用形態(tài)”的性能遠超人形設(shè)計。

因此,未來的機器人世界,必然會像自然界的生物一樣豐富多元。特別是在人工智能的助力下,“萬物皆有靈,未必皆人形”。

并且,人形機器人勢必會模糊人與機器的界限,引發(fā)諸如隱私、就業(yè)替代等社會爭議,然而非人形設(shè)計無疑能夠降低倫理層面的復(fù)雜性。這種形態(tài)與功能之間的“認知偏差”,有時會形成復(fù)雜的社會阻力。

對于媒體而言,無論是“新興”還是“傳統(tǒng)”領(lǐng)域的機器人技術(shù),都不應(yīng)被忽視。相反,應(yīng)當(dāng)借助人形機器人的熱潮,更大規(guī)模、更快速地推動這些普適化機器人技術(shù)的普及。

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功能:解鎖而非重建

機器人技術(shù)真正的發(fā)展前景,并非制造出外形酷似人類的機器,而是讓原本無法完成的任務(wù)得以實現(xiàn)。

舉例來說,現(xiàn)代人工智能視覺系統(tǒng)能夠讓機器人比人類更精準地跟蹤和管理庫存;觸覺系統(tǒng)使得機器人能夠采用更多樣化的抓取方式;立庫技術(shù)能夠讓倉庫在更小的空間內(nèi)存儲更多產(chǎn)品,進而降低管理成本,提高物流效率。

倘若我們始終堅持設(shè)計機器人模仿人類的工作方式,而不是從根本出發(fā),讓形式服從于功能,那么這些豐富多樣的機器人創(chuàng)新成果便無從談起。

因為人形機器人面臨的諸多難題,至今仍未得到有效解決。

人類在雙足行走時,大腦每秒需要處理數(shù)百次的平衡信號;手指觸碰物體時,觸覺神經(jīng)能夠瞬間感知材質(zhì)和力度——這種經(jīng)過數(shù)十億年生物進化形成的精密系統(tǒng),以現(xiàn)有的技術(shù)水平,很難在低成本的前提下進行復(fù)刻。

目前,人形機器人的持續(xù)行走速度還不足人類的三分之一,比如特斯拉Optimus的行走速度僅為0.6m/s,其續(xù)航時間也因高能耗受到限制,觸覺靈敏度僅為生物皮膚的千分之一。

更為關(guān)鍵的是,試圖用機械方式模擬血肉之軀,本質(zhì)上是在技術(shù)路線上給自己設(shè)置障礙。

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與其費盡心思讓機器人像人類一樣摔倒后能夠爬起來,不如先考慮設(shè)計一個根本不會摔倒的四足底盤;與其追求讓人形機器人在馬拉松比賽中跑贏人類,不如研究如何讓成本更低的機器狗下樓去丟垃圾。

或者,不妨大膽設(shè)想,讓人形機器人真正做到超越人類,成為一種機械“怪物”。但前提是,別讓機器人長得像人。

創(chuàng)造機器人技術(shù)的初衷,絕非為了取代人類,而是為了增強人類的能力,優(yōu)化以往受限于手工勞動的工作流程。

機器人技術(shù)的未來,并非等待數(shù)十年后,人形機器人發(fā)展到足以替代工人的程度,而是要利用現(xiàn)有的最佳工具,解決當(dāng)下所面臨的問題。

此前,梯控技術(shù)與機器人的融合就已經(jīng)表明,“進化”并非“徹底重塑”,沒必要為了迎合市場,在原有的技術(shù)中強行添加新元素。


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人形機器人定位“小眾”

隨著自動化進程持續(xù)改變各個行業(yè),那些能夠擺脫人類形態(tài)束縛,專注于通過合理設(shè)計解決現(xiàn)實難題的機器人,才會成為最為成功的產(chǎn)品。

“務(wù)實”一直是過去中國機器人行業(yè),乃至各行各業(yè)得以快速追趕并實現(xiàn)領(lǐng)先的基礎(chǔ)。

機器人技術(shù)的終極目標,并非創(chuàng)造“人造人”,而是以最小的成本解決最大的問題。

從蒸汽機到量子計算機,人類科技發(fā)展的歷史早已證明:最有效的工具,往往與人類形態(tài)差異最大。

當(dāng)行業(yè)從“制造人形機器人競賽”的狂熱中冷靜下來,機器人才能真正更快地走出實驗室,在工廠、農(nóng)田、醫(yī)院以及家庭等場景中,釋放出生產(chǎn)力革命的巨大能量。

當(dāng)然,如同自然界的進化會獎勵適應(yīng)性和功能性一樣,機器人技術(shù)也必然要遵循相同的原則。例如,汽車需要公路這樣專門為其運行而構(gòu)建的系統(tǒng),才能最大程度地提高效率、可擴展性和可靠性。

未來,包括人形機器人在內(nèi)的更多產(chǎn)品要實現(xiàn)落地應(yīng)用,必然不是依靠“單機作戰(zhàn)”,而是需要配套的“基礎(chǔ)設(shè)施”。

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或許在未來,倉庫將不再由人類管理,而是完全由專門為手頭任務(wù)設(shè)計的自動化系統(tǒng)來運作,到那時,人形機器人或許才能發(fā)揮出獨特的作用。

因為人類對機器人技術(shù)未來的追求,一定是那些當(dāng)下或者短期內(nèi)就能見效的工程解決方案,而不是幾十年后才可能出現(xiàn)的方案。

當(dāng)然,在未來的機器人社會中,也必然會呈現(xiàn)出“金字塔結(jié)構(gòu)”。

處于底層的40%-60%,將由大量專用機器人構(gòu)成,像機械臂、無人機等,它們專注于解決效率問題;中層的20%-30%,是各類模塊化機器人,例如管道機器人、可重構(gòu)形態(tài)機器人等,能夠適應(yīng)多種任務(wù)需求;而處于頂層的僅10%-20%,則是少量人形機器人,主要用于情感交互以及復(fù)雜決策場景。

只有摒棄“萬物都需擬人化”的固有觀念,機器人技術(shù)才能真正釋放出其生產(chǎn)力價值。

我們支持發(fā)展人形機器人,但不能盲目迷信人形,唯有如此,機器人行業(yè)才能擁有更為廣闊的未來。

來源:“機器人大講堂”微信公眾號





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