人形机器人还要几年才能普及?时间比想象的更长

头部科技 2025-09-26 20:32

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文丨星空

越来越多的人相信,未来人形机器人将会无处不在。

现在的机器人已经出现在工厂车间,跑过马拉松,学会了灵巧的舞蹈,穿梭于中国和美国的街道;就在几天前,人类工程师还对宇树机器人拳打脚踢,让人震惊的是,面对“虐待”,宇树机器人居然没有倒下,或者很快就爬了起来。

可以预见,在不久的将来,人形机器人将会拥有感知世界的能力,可以与世界互动,用灵巧手完成各种任务。

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今年3月,英伟达CEO黄仁勋宣称,再过不到五年,人形机器人将会“随处行走”,它会首先应用于制造领域。特斯拉CEO马斯克也说,他们开发的Optimus机器人基本上能做任何事,甚至可以帮人类照看孩子。亚马逊也是先行者,它认为机器人将在公司业务中扮演关键角色,目前正在打造人形机器人园区,测试用人形机器人投递包裹的可能性。

中国是人形机器人的关键玩家,甚至在某些方面已经超越美国。根据Janus Henderson Investors提供的数据,全球人形机器人出货量已经触及拐点。高盛则表示,到2035年,人形机器人市场的规模将会达到380亿美元。

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不过,国际自动化协会(A3,Association for Advancing Automation)主席杰夫·伯恩斯坦(Jeff Burnstein)却有着不同看法。他说:“我只是想知道,如果我开了一家公司,现在想采购人形机器人,我会问,它的优势究竟在哪里?眼下,我甚至不能确定人形机器人应该有着怎样的形态,市场上有很多的双足机器人,但这并不意味着双足就是最终主流形态。”

简言之,对于人形机器人,一派人保持乐观,一派人保持怀疑甚至有些悲观,两种观点都有不少拥趸,目前还分不出高下,最终需要接受市场的检验。

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先要解决数据欠缺问题

我们今天所说的机器人(robot)这一词汇,实际上来自捷克语,它指的是真正具有实用功能的人形机器人,该词汇出现在20世纪20年代,但最近十多年才流行起来,而且指的不是投入实际使用的机器人。

例如,本田曾开发Asimo机器人,在东京博物馆担任导游,但Asimo却连最基本的任务都处理不好。比如,它不知道游客举手是为了提问,还是为了合影。

在中国,人形机器人开始替代一些工作。伯恩斯坦称,他不久前访问中国,看到酒店用机器人提供服务。比如,机器人可以将牙刷送到楼上,人类一般不会喜欢这样的工作。

许多人认为,人形机器人的潜力被过度吹捧,它想真正在市场上站稳脚跟,需要在工厂车间证明自己的价值。长期以来,工厂一直是单臂或者无臂机器人的主场。现在,很多人主张将双足人形机器人送入工厂,承担枯燥重复劳动。

国际机器人联合会(IFR,International Federation of Robots)认为,这一转变来得越早越好,现在全球许多发达经济体面临劳动力短缺,人口结构正在发生深刻变化,人类需要用机器人来应对。

在所有行业中,汽车业对机器人、人形机器人态度最积极。比如特斯拉,它正在加州工厂测试Optimus,马斯克预测,到今年年底,工厂会将数千台Optimus投入工作。奔驰部分生产线已经开始用Apptronik机器人运送零部件。宝马也与Figure合作,在南卡罗莱纳工厂使用Figure机器人,但机器人到底承担了多少工作量,现在尚无准确数字。

到目前为止,工厂最多也只是利用人形机器人搬运物品,且效率低下。专家一致认为,人形机器人虽然可以行走,可以说话,但灵活性仍然不足。伯恩斯坦称:“即使是让人形机器人拿起酒杯,更换灯泡,它也很难做到。”

最根本的障碍在于“转化”。大语言模型(LLM)虽然可以高效处理海量网络数据,经过训练之后,AI可以完成文字交互任务;但机器人不一样,它如果想完成一项体力任务,还需要额外“指导”。

加州大学机器人专家肯・戈德堡(Ken Goldberg)在最近的论文中指出,按照目前整理数据的方法训练人形机器人,如果想训练出一款通用人形机器人,大概需要10万年时间。

机器人公司RoboForce的创始人兼首席执行官马Leo Ma认为,缺少数据是一个大问题,但并非完全无解。

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今年5月,RoboForce公司推出半人形机器人 “泰坦”(Titan),它专为现实工业场景设计,可以部署到恶劣的户外环境中。

Leo Ma之前曾在百度担任自动驾驶架构师,他表示,数据欠缺主要是由两个问题造成的,首先,想从实际业务场景中获取数据难度较大,其次,目前缺少可以高效收集此类数据的高性能硬件。Leo Ma团队计划通过合作模式,用先进物理人工智能模型处理收集到的数据,以突破数据缺口障碍。在人形机器人工作场景中,很多工作高度标准化,这也为数据收集降低了难度。

Leo Ma说:“无论是在矿场还是农场,人们使用的日常物品都与实验室用于收集数据的工具大有不同,因此,无论在实验室收集多少数据,到了实际业务场景中,数据仍然极度稀缺。”

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大规模应用不容易

获取海量训练数据并不是唯一障碍,虽然很多人期待人形机器人走进工厂车间,但制造商为什么要选择它?而不是选择已经投入使用的专用机器人?这个问题值得深思。

英国企业软件公司Infor的行业战略负责人安德鲁・金德(Andrew Kinder)表示:“专用自动化设备成本更低、维护更容易,这是一个再简单不过的事实。多年来,这些设备不断优化,用来专门处理特定任务,比如焊接、搬运货物、在仓库中分拣物品。”所以,想说服企业转用人形机器人,难度并不小。

一些人可能会争辩说:“使用人形机器人,企业不必支付薪水。”但事实可能并非如此。

宇树生产的Unitree RI机器人的售价低于6000美元,企业可以承担前期成本,但Unitree RI的续航时间通常只有2小时。

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美国东北大学(Northeastern University)计算机教授塞思・哈钦森(Seth Hutchinson)解释称:“为了追求灵活性,人形机器人必须轻量化,但为了搬运物品,又需要强大动力,这样就产生了矛盾。想增强动力需要搭载更大的电机,电机会增加重量,如此会形成悖论。”

Leo Ma认为,要解决此问题,最好是选择轮子。例如,RoboForce生产的泰坦机器人不追求步态轻盈,它可以搭载大容量电池,续航时间长达8小时。

但伯恩斯坦认为,在灵活性方面,轮式机器人不如双足机器人,但它更安全,不会摔倒。伯恩斯坦称:“如果你在工作,旁边站着一台人形机器人,一旦断电,机器人手上抱着重物,可能会砸到你。到底人形机器人应该具备哪些安全功能,如何紧急停止,现在行业还没有一套标准。”

正因如此,Leo Ma认为,人形机器人不会很快普及,但在职场中,“机器人实习生”会增多。

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哈钦森(Seth Hutchinson)认为,大型科技企业向初创机器人企业投入资金,营造出繁荣景象,但这只是表象,大企业只是想为自己的核心产品创建未来应用场景。无论是在实体还是计算层面,人形机器人都相当复杂,试错成本很高,你让大企业如何相信初创企业?因为试错成本高,人形机器人想进入现实世界将会面临巨大挑战。

伯恩斯坦称:“我更加认同五年内无法实现的观点,行业还需要更多时间。安全是阻碍的原因之一,还有人形机器人的成本也需要考虑。另外,人形机器人是不是比其它机器人更快、更便宜、更稳定?有没有其它效率相当但成本更低的方案?这些问题都需要回答。”

黄仁勋认为人形机器人五年内随处行走,进入制造业,伯恩斯坦却认为8年也许更合理一些。即使到了那时,想让居民将人形机器人请到家中,也还有很长的路要走,毕竟目前被人类接受的机器人,只是小小的吸尘器。

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可靠性99%还不够,必须达到99.99%

所以大多数人认为,目前人形机器人市场停留在假想阶段。即使有一台人形机器人,能力完备、高效、安全,能胜任相关工作,它能否与规模化应用对接也是一个问题。

2023年,全球工业机器人的装机量约为50万台。一台人形机器人的零部件数量相当于4个工业机械臂,现在的供应链应该能支撑起规模化供应。

Agility Robotics首席产品官梅洛妮・怀斯(Melonee Wise)指出,就规模化而言,单纯制造机器人或许是最容易的环节,更大的问题在于需求。当前的工厂,没有哪个需要部署数千台人形机器人。

只有企业大规模部署,人形机器人公司才能发展,因为为新客户部署需要调试数周甚至数月时间,效率不高。想快速实现规模化还有另一种方案,部署大量机器人,让它们分工合作,这种选择更为可行。

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就实用性而言,人形机器人还面临技术挑战,而且不知道何时能解决,比如电池续航就不尽人意。

Agility Robotics开发的机器人为例,它的负载可达16公斤,配备一个背包式电池,充电9分钟可以续航90分钟。但在实际操作中,Agility Robotics机器人每工作30分钟就要充电几分钟,因为在90分钟使用时间中,有60分钟用的是备用电池。

如果没有60分钟备用电池,机器人在工作时耗尽电量的概率会大大增加,到时就需要人工充电。如果机器人被大量使用,机器人频频耗尽电量,对工厂来说将是灾难。

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人形机器人的潜在客户对“停机时间”(设备故障或无法工作的时间)极为重视。假设有一座工厂,可靠性达到99%,运营一个月,停机时间可能达到5小时。如果停工导致关键环节中断,每分钟的损失可能高达数万美元,这是工厂无法接受的。因此,许多客户希望设备的可靠性达到99.99%。

正因如此,怀斯才会说:“当前人工智能的稳定性还无法满足市场需求。”

所有问题最终会归结到一个根本问题:双足机器人是否真的值得人类投入如此多精力?

从理论上讲,依靠双足实现动态平衡,让机器人像人一样在复杂环境中移动,结果十分美好。但在现实之中,我们可能有更可靠、更高效、更具性价比的方案,即保留机械臂,用轮子取代双足。

未来某一天,人形机器人可能会彻底改变劳动力市场,但这只是“潜力”,要让潜力转化为现实,似乎还有不小的距离。

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