从人形机器人的历史与发展，看人工智能“未来大势”

(相关资料图)

去年10月，美国富豪马斯克再一次吸引了全世界的眼球，那一天，马斯克研究团队研制已久的人形机器人“擎天柱”（Optimus）原型机正式公开于众了。那么，究竟机器人是否应该“回归”人形？人形机器人会不会是人工智能的终极形态？科学家们又能把人形机器人做到何种程度呢？虽然这些问题在当下还很难有明确的答案，但可以看到，从美国波士顿动力的Atlas、英国机器人公司Engineered Arts的Ameca，到优必选科技的Walker和小米公司的CyberOne，人形机器人正在呈现出蓬勃发展的态势。

发展及成果  人形机器人已处于蓬勃发展期根据学术界的定义，一般人形机器人可以分为大仿人机器人和小仿人机器人。大仿人机器人一般指成人大小，大多身高一米以上、双足行走的机器人，这涉及到很多的控制、规划、机电一体化技术、全方位的AI感知技术，移动能力和工作范围，人机交互等；而小仿人机器人一般是桌面式的。 对于人形机器人的发展而言，业内一般将其定义为三个阶段。第一阶段，是以早稻田大学仿人机器人为代表的早期发展阶段；第二阶段，是以本田仿人机器人为代表的系统高度集成发展阶段；第三阶段，是以波士顿动力仿人机器人为代表的高动态运动发展阶段。 首先，由日本早稻田大学研制的全球首个人形机器人WABOT-1于1967年诞生，该机器人身高约2米，重160公斤，包括肢体控制系统、视觉系统和对话系统，拥有像人类一样的双手和双腿，全身共有26个关节，胸部装有两个摄像头，手部装有触觉传感器。 据了解，WABOT-1的行动能力约与一岁半的婴儿差不多，尽管行走一步需要45秒，步伐也只有10公分左右，但在当年仍旧足够震惊全世界。其主要作者加藤一郎也因此被誉为“世界仿人机器人之父”。 随后，由日本本田在1986年诞生的ASIMO被视为第二代人形机器人中的佼佼者。其身高130厘米，体重48公斤，全身57个关节，最大速度是9km/h，能实现小跑、单足跳、上下楼梯和踢足球等系列复杂运动。 原本计划量产的ASIMO因造价昂贵，功能也过于简单、无法承担语境对话功能，在2022年还是被“退役”了。 而由波士顿动力公司于2009年诞生的Atlas原型机于2013年7月向公众正式公开，经过几次优化设计，新一代的Atlas身高150厘米，体重81.6公斤，全身具有28个关节，速度能达到1.5m/s，能完成快速小跑、三级跳、后空翻和空中体操等一些列复杂动作，被认为是当前在运动方面最接近人类的人形机器人了。 此外，特斯拉公司的人形机器人擎天柱（Optimus）于2022年10月亮相，其身高171厘米，重56.6公斤，可拿取约20千克重的物品，行走速度为约时速8公里。不仅在运动方面，它的大脑还采用特斯拉的超级计算机系统Dojo，拥有超强的计算能力。

致力于场景化应用  人形机器人潜力无限虽然截至目前已经有不少人形机器人的作品纷纷亮相，但谈及人形机器人的商业化，似乎仍旧遥遥无期，这主要还是由于目前的人形机器人很难能达到人类所能接受的“智能”程度，毕竟拥有独立思考能力的机器人目前还只存在于科幻片当中。

感知-认知-决策-执行，这一系列能力，可谓每个都是巨大挑战，都需要完成技术攻坚，而在此之上，如何让机器人具备人类的逻辑思维能力，甚至于模拟出人类的情绪和感情，都是需要更长久的时间来进行核算算法的突破才能实现。 但有需求就一定有相应的研发，这并不影响国内外大厂的科研热情。就在去年8月，小米秋季新品发布会中，首款全尺寸人形仿生机器人CyberOne也正式亮相，艺名为“铁大”，“铁大”身高177厘米，体重52公众，能感知45种人类语义情绪，分辨85种环境语义。此外，搭载小米自研全身控制算法，可协调运动 21 个关节；配备了Mi Sense视觉空间系统，可三维重建真实世界。它“小脑”发达、可实现双足运动姿态平衡，四肢强健、动力峰值扭矩300Nm等领先技术能力。据天眼查数据显示，近年来，机器人与前沿科技产业，诸如大数据，人工智能等结合愈加紧密，特别是人形机器人的出现，让机器人作为科技产业的“技术”含量日益提升。从数量来看，国内机器人专利保持稳定增长，2022年申请专利2.3万余项；从类型上来看，发明专利与实用新型占比较高，两者之和占总数的9成。

可以看到，尽管在技术、科研等角度，人形机器人的研发和商业化都可谓“任重而道远”，但这也仍旧抵挡不了人形机器人的概念和新品持续增长的潮流，相关的研发和专利正在呈现出前所未有的增长之势。 事实上，技术伴随着成果走向市场，其最大的目的和希冀就是能够实现场景化应用，能够帮助人们处理和完成一部分工作，这就要求与人形机器人伴生的AI技术的水平需要达到更高的程度，正是人工智能赋予机器人更为复杂和细分的交互、工作等场景应用的能力，而人形机器人是否终将作为人工智能技术的终极形态呢，还需要各位耐心以待了。

关键词