文| 苏黎

编写| 殷言小七

制作| 数智界

在很多科幻片例如《西部世界》《终结者》《我，机器人》中，机器人都以人们或是和人类外观设计相对高度类似面貌发生，行为动作和人类并无差，有着丰富的表情，乃至拥有人类的情感。

我们一直可循方法，期待机器人具备人类智商和观念，甚至感情，人形机器人便是对于此事所追求的最大演变。

为了能取下这枚耀眼明珠，从前的50年来，一众科技有限公司倾注了大把的时间、时间精力与资源，想将构想带到实际。

在今年的8月，小米公布了一款人形机器人CyberOne，这是一款超大尺寸人型仿生技术机器人，小米称它具有精明的「头脑」、发达「丘脑」、灵敏的「视觉效果」、强健的「四肢」。

通俗一点而言，CyberOne能认知人类情绪、能集中控制本身健身运动、看得见听到真实的世界。

更早一些，上年8月份，特斯拉汽车第一次亮相了人形机器人“擎天柱”Optimus，埃隆马斯克在接受采访时表示，Optimus乃至其实比车辆业务流程更为重要。

巨头公司的进场和重大进展，总是会含有某类提升功效。例如早期埃隆马斯克公布将要发布 Optimus 时，鸣志电器的上涨幅度达到250.10%，京山轻机、川禾科技等10只相关概念股上涨幅度都超过100%；小米的 CyberOne 一经推出，远大智能在8月16日至8月22日持续五个工作日股票涨停，累计涨幅达74.49%。

可是剥掉这一层外套，真真正正非常值得关注的问题是：

CyberOne也罢，Optimus也好，他们究竟是不是真真正正智能化的人形机器人？

人形机器人是啥？有什么样的技术要求？

大佬为何要争相合理布局该跑道？人形机器人的行业前景是怎么样的？

一、经过50年，从“会动”到“能动”

人形机器人，说白了，是指具备人一些特性或类似结构（如感觉系统、内分泌系统等）智能机器人，技术性处理速度最大、难度系数较大，是机器人领域内的终结想象，被称作AI领域内的终极形态。

它包括一套比较复杂的专业化结构，简易看来可分为二点：一个聪明的大脑，一套灵活多变的身体骨关节。

现阶段，针对产品研发人形机器人整个设备的厂家而言，机器人的大脑基本上由自己产品研发，例如特斯拉的手机软件关键由自己进行，包含行为决策与运动控制系统、神经元网络全自动练习等。

在身体骨关节层面，人形机器人针对运动控制系统能力及认知测算能力要求很高，最核心的零部件包含处理芯片、伺服控制系统、控制板、减速机和感应器。

在其中，控制板、伺服控制系统、减速机是三个尤为重要的结构。

控制板应该是机器人位置、速率、瞬时速度等加以控制，实质上，决定着健身运动能力；伺服控制系统是让机器人位置、方向、情况等可以伴随着预设值的改变而改变，决定着机器人运动的精密度和可靠性；减速机不必多说，直接影响机器人运动的可玩性和安全系数。

严苛实际意义而言，智能的人形机器人发展于韩国，加入21新世纪后美国占有主导性，迄今发展历程仅有50年，基本上可以梳理成下列三个发展阶段：

第一个阶段：发展。时间段大概从1960年代中后期至2000年。

日本国在这一阶段的科研成果更为注目。1973年，日本早稻田大学研制出全世界第一款人形机器人WABOT-1；相隔近三十年后的2000年，进口本田企业发布人形机器人ASIMO。

但是，当年的人形机器人，还处在初始阶段，大量集中在健身运动能力的创新上，例如WABOT-1每走一步必须45秒左右，而ASIMO早已能跑可以走、还可以左右台阶。

第二个环节：基本要素逐步完善。时间段大概从2000年至2015年。

在这段时间人形机器人除开健身运动能力以外，逐渐具有人机交互技术的能力，能简单的与人相处、帮助我们进行体力活及科学研究。

例如2003年，日本工业技术研究院发布HRP系列4C和5P，前面一种可以说话走动，有丰富的表情，后面一种则可以替代人们进行作用力工作；

又比如2011年广州本田推出All-New ASIMO，已具备了运用感应器绕开路障等全自动分辨并行为的能力，还可以用五根手指做哑语手势，或者把茶壶里的水倒进纸筒。

第三个环节：运用探寻。时间段自2015年迄今。

人形机器人在具有了大体的行为能力、简单互动能力以后，逐渐逐渐向特殊应用场景探寻：

2016年美国波士顿动力企业公布的Atlas，能够承担风险自然环境救援每日任务；

2017年广州本田公布的第三代人形机器人T-HR3，在2020年日本东京奥运会中与选手远程控制沟通交流；

2020年美国灵巧机器人企业推出Digit，可以在没有人干预的环境中挪动货品，能运用在货运物流、仓储物流、工业生产等场所；

2021年丰田汽车公司推出Busboy，就能完成擦地板、取放玻璃茶杯等家务。

总体来看，现阶段人形机器人广泛应用于帮助科研、个护、文化教育、社交媒体等行业，一部分商品已经实现商业化的。

可是将视野扩大，我们不难发现，人形机器人这一条跑道虽然本质上拥有辽阔的市场潜力，但依然面临包含商业化的迟缓等在内的一系列考验。

二、大佬风起云涌，有三个缘故

除开小米和特斯拉汽车以外，一样进入人形机器人跑道的巨头公司还有一些，例如亚马逊平台。

在今年的4月，亚马逊平台公布创立工业生产创新基金项目AIIF，准备项目投资10亿美金来开发设计仓储物流机器人技术性，在其中第一批创投企业也包括物流创新公司 Agility Robotics，大家前面提到的Digit 人形机器人，便是这家公司商品。

大佬为什么陆续进入人形机器人跑道？在数智界来看，主要有三点缘故：

第一，拥有辽阔的行业前景。

依据麦肯锡公司预测分析，长远来看，全世界人形机器人市场潜力可以达到120万亿元等级，是一个全新且室内空间庞大朝阳行业，而且未来五年营业收入都是有翻倍室内空间。

小米首席总裁王翔先前接受澎湃新闻网采访时说，人形机器人不久的将来有很大发展趋势运用发展潜力，以后会不断在这样一个类目和周边产业链资金投入。

第二，服务性机器人的应用领域在不断完善。

智能化机器人按主要用途可以分为三类：工业生产机器人、服务项目机器人和特殊机器人，在其中，人形机器人是服务项目机器人的一种。

中国在社会老龄化背景之下，医疗和公共卫生服务要求将持续充沛，服务项目机器人的市场前景非常丰厚。依据中国计算机学会，2016-2021年在我国服务项目机器人销售总额 CAGR 为 36%，高过全世界增长速度，其预估 2023 年中国服务项目机器人市场容量有望突破 600 亿人民币。

落实到应用领域，初期机器人多见打扫机器人和外卖送餐机器人，如今逐渐向感情、文化教育、诊疗机器人等多个方面扩展。例如，2021年，善于细致手术美国达芬奇手术机器人在美组装量达到4,139台，协助手术量达110.9万例。

累加疫情冲击，全球很多面对面沟通情景被无接触服务取代，促进了对专业化服务运用的潜在需求，构成了日趋完善的企业新起突破点，服务项目机器人的应用领域和服务方式已经不断扩展，促进了市场容量逆势增长。

现阶段，新冠疫情催生的服务项目机器人新需求场景包含诊疗与恢复机器人、剧情和消毒杀菌机器人、AMR和派送机器人、社交媒体机器人等。

第三，利好政策。

去年底，国家工信部等15局在《“十四五”机器人产业规划》中指出关键推动工业生产机器人、服务项目机器人和特殊机器人关键新产品的研发与应用，促进商品品牌化人工智能化。

三、最大的一个制约：技术突破 商业化的

国金证券在一份券商报告中提到，波士顿动力研发的超大尺寸人形机器人 Altas 代表了现阶段科学研究最高值：以液压机骨关节和体态优化算法为中心的底层技术，完成了贴近人类健身运动能力，能够迅速越过障碍物、进行迅速转过身、弹跳等操作。

Atlas 空天飞机最开始于2009年现身，直至2013年才基本上具有在艰难环境下行走的能力， Atlas 完成这一系列高难度动作的关键取决于它“人的大脑”，即感知算法的不断迭代。

近些年，波士顿动力在机器人外型及机械结构层面并没作出重要创新，但在手机软件层持续迭代，将照相机、雷达探测等感应器接收到的信息进行剖析对其战略决策和动作整体规划给予最有效适用。

从Atlas的迭代更新过程及周期时间，可以看出，人形机器人的打造出绝非易事。

人形机器人的关键难题有两种：一是双脚技术性，二是手臂操纵。

以「手臂操纵」这一难题为例子，现阶段，谷歌搜索、三星、戴森等 IT大佬，都委屈求全，选用双臂操纵解决方案，因为他们操纵难度系数会比较小。

很有可能有读者要问，目前在许多的工厂，机器人替代人力实行高技术工作已经算不上新鲜的，这种机器人大多都是手臂掌控的，那么为什么到人形机器人这儿，手臂操纵就变成了一个技术难点？

主要原因是，服务项目机器人有两条胳膊，总体目标间距随时变化，对传感器精度、优化算法和目标跟踪给出了更高要求。

要克服技术难点，并不是仅凭一家或是几个科技有限公司就能做到，反而是需看全部上下游产业链的技术实力能不能紧跟。

从这一层面来看，在我国和国外仍存在一定差异，依然在追逐环节。

例如在最核心的控制板阶段，现阶段世界各国机器人控制板技术性差别主要表现在控制系统上边。

控制系统的迭代更新必须在中下游不断试错调节内进行。海外大佬由于进到车辆、3C 电子产业时长比较早，对应用领域生产工艺流程的认知比较深，根据依据下游客户的问题反馈把自己的优化算法持续迭代进化设立了先发优势。

除开瓶颈问题，人形机器人还面临别的实际问题。

第一，费用昂贵且具体的使用场景偏少。

进口本田企业研制的ASIMO价格比较贵，工程造价达到300-400万美金；小米的CyberOne，每台成本费还在六七十万左右。

在接待、家政服务等实用场景中，其功能过于简单，无法完成稍微复杂的动作、也无法进行语境对话，因此到2022年3月底本田公司不得不让ASIMO退役。

第二，难以商业化。

目前，人形机器人已经形成以波士顿动力为代表的超越人、以特斯拉为代表的替代人和以小米CyberOne 为代表的服务人三大主流方向。

从商业化程度来看，波士顿动力的人形机器人的技术主要聚焦于科研领域，商用可能性比较小。过去近十年里，这家公司命运坎坷的一部分原因，便在于产品商业化进展不顺。

波士顿动力公司成立于1992年，最初为美国陆军提供机器人的研究制造服务。2013年12月，波士顿动力被谷歌母公司Alphabet所收购，在2017年又被谷歌转卖给软银集团，2021年6月，现代汽车集团又从软银集团手里收购了波士顿动力公司80%的股权，七年换了三个东家。

相比于特斯拉机器人，服务型机器人与用户有着良好的交互性，未来可以深入到各类生活场景中，商业价值较为广阔。

但在走上商业化道路之前，厂商们需要迈过两道极难的坎儿：把技术提上去、把成本降下来。

四、结语

1970年，日本机器人专家森政弘提出了著名的“恐怖谷理论”：当机器人与人类达到一定的相似程度，这时候，机器人反而会给人僵硬恐怖的感觉。

恐怖谷理论描述了当人类看到类似人类的物体，特别是机器人时会表现出的消极反应。

特斯拉和小米的人形机器人长得并不像人，脸部都是一体化模糊呈现，没有具体的五官，也是最大程度降低人们看该人形机器人产生的不适感。

印第安纳人机交互教授 MacDorman 表示，要想加速将机器人应用到社会当中，必须解决恐怖谷效应。

人形机器人刚一问世就产生了诸多问题，如果说技术问题终有一天可以得到解决，人形机器人真正和人类共处的时候，心理问题和伦理道德问题恐怕才是真正棘手的问题，而电影中的人机相恋或者人机互相伤害，也就不再只是纸面上的简单探讨。