田达玮

在前不久的春晚上，宇树科技的人形机器人 H1 给大家“转了个手绢”。H1 能做到的绝不仅仅是转手绢，它甚至可以来个原地后空翻，运动能力秒杀绝大部分普通人。其实不仅仅是宇树，近几年，中国科技公司，比如优必选、小米、乐聚、小鹏等等，也纷纷推出了自己的人形机器人。

更重要的是，这些人形机器人已经不仅仅停留在展示层面，它们中的一些，已经把生产成本降到了过去无法想象的程度。比如，能够“舞枪弄棒”的 G1 型号人形机器人售价仅在 9.9 万。

而也就在前不久，我国牵头制定的养老机器人国际标准（IEC 63310）正式发布。或许这些量产的人形机器人，能够在养老领域发挥自己的功能。

来自新华社

不过，现在的人形机器人的外观看起来总让人觉得怪怪的，为什么机器人非得造成人形呢？这真的是最好的选择吗？接下来，我们就说一说人形机器人的发展史，以及它们的特殊作用。

机器人一定得是“人” ？既然要说人形机器人，绕不开的就是“机器人”即 robot，这个词本身的起源，真的有“人形”的含义。Robot 源自捷克语中的一个词“ robota ”，它本意指的是奴役、劳役，奴役、劳役的对象，当然是人了。1920 年，捷克科幻作家卡雷尔·恰佩克（Karel Čapek）一部叫做《罗(luō)梭(suō)的(de)万(wàn)能(néng)机(jī)器(qì)人(rén)》（Rossum's Universal Robots）的科幻剧火了，由此robot 这个词成为了机器人的代名词。

田达玮

在前不久的春晚(wǎn)上(shàng)，宇(yǔ)树(shù)科(kē)技(jì)的(de)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén) H1 给(gěi)大(dà)家(jiā)“转(zhuǎn)了个手绢”。H1 能做到的绝不仅仅是转手绢，它甚至可以来个原地后空翻，运动能力秒杀绝大部分普通人。其实不仅仅是宇树，近几年，中国科技公司，比如优必选、小米、乐聚、小鹏等等，也纷纷推出了自己的人形机器人。

更重要的是，这些人形机器人已经不仅仅停留在展示层面，它们中的一些，已经把生产成本降到了过去无法想象的程度。比如，能够“舞枪弄棒”的 G1 型号人形机器人售价仅在 9.9 万。

而也就在前不久，我国牵头制定的养老机器人国际标准（IEC 63310）正式发布。或许这些量产的人形机器人，能(néng)够(gòu)在(zài)养(yǎng)老(lǎo)领(lǐng)域发(fā)挥(huī)自(zì)己(jǐ)的(de)功(gōng)能(néng)。

来(lái)自(zì)新(xīn)华(huá)社(shè)

不(bù)过(guò)，现(xiàn)在(zài)的(de)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)外(wài)观(guān)看(kàn)起(qǐ)来(lái)总(zǒng)让(ràng)人(rén)觉(jué)得(de)怪(guài)怪(guài)的(de)，为(wèi)什(shén)么(me)机(jī)器(qì)人(rén)非(fēi)得(de)造(zào)成(chéng)人(rén)形(xíng)呢(ne)？这(zhè)真(zhēn)的(de)是(shì)最(zuì)好(hǎo)的(de)选(xuǎn)择(zé)吗(ma)？接(jiē)下(xià)来(lái)，我(wǒ)们(men)就(jiù)说(shuō)一(yī)说(shuō)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)发(fā)展(zhǎn)史(shǐ)，以(yǐ)及(jí)它(tā)们(men)的(de)特(tè)殊(shū)作(zuò)用(yòng)。

机(jī)器(qì)人(rén)一(yī)定(dìng)得(de)是(shì)“人(rén)” ？既(jì)然(rán)要(yào)说(shuō)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)，绕(rào)不(bù)开(kāi)的(de)就(jiù)是(shì)“机(jī)器(qì)人(rén)”即(jí) robot，这(zhè)个(gè)词本(běn)身(shēn)的(de)起(qǐ)源(yuán)，真(zhēn)的(de)有(yǒu)“人(rén)形(xíng)”的(de)含(hán)义(yì)。Robot 源(yuán)自(zì)捷(jié)克(kè)语(yǔ)中(zhōng)的(de)一(yī)个(gè)词“ robota ”，它(tā)本(běn)意(yì)指(zhǐ)的(de)是(shì)奴(nú)役(yì)、劳(láo)役(yì)，奴(nú)役(yì)、劳(láo)役(yì)的(de)对(duì)象(xiàng)，当(dāng)然(rán)是(shì)人(rén)了(le)。1920 年(nián)，捷(jié)克(kè)科(kē)幻(huàn)作(zuò)家(jiā)卡(kǎ)雷(léi)尔(ěr)·恰(qià)佩(pèi)克(kè)（Karel Čapek）一(yī)部(bù)叫(jiào)做(zuò)《罗(luō)梭(suō)的(de)万(wàn)能(néng)机(jī)器(qì)人(rén)》（Rossum's Universal Robots）的(de)科(kē)幻(huàn)剧(jù)火(huǒ)了(le)，由(yóu)此(cǐ)robot 这(zhè)个(gè)词成(chéng)为(wèi)了(le)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)代(dài)名词。

图(tú)库(kù)版(bǎn)权(quán)图(tú)片(piàn)，转(zhuǎn)载(zài)使(shǐ)用(yòng)可(kě)能(néng)引(yǐn)发(fā)版(bǎn)权(quán)纠(jiū)纷(fēn)

在(zài)后(hòu)来(lái)的(de)发(fā)展(zhǎn)中(zhōng)，机器人指代的范围变得非常广了。不过世界范围内并没有对“机器人”统一的定义，国际标准化组织（ISO）、电气电子工程师学会（IEEE）、美国材料及实验学会（ASTM）都有自己的定义，侧重点略有不同。

ISO，IEEE，ASTM 对“robot”的不同定义，图片来源：参考资料 2

提取一下关键信息，机器人可以看作是这样一种东西，它是一个由计算机程序驱动的，用来实现某个目的或者解决某个问题的设备，它在物理世界要有实体。有些机器人可能会有一定的自主性，能够跟环境交互做出一些反馈，但无论是哪个定义里，都没有(yǒu)限(xiàn)定(dìng)机(jī)器(qì)人(rén)一(yī)定(dìng)要(yào)是(shì)人(rén)形(xíng)的(de)。

15 世(shì)纪达·芬奇设计的机器人偶，并不能算作机器人，图片来源：Wikipedia

人形机器人，难在哪儿？

相信你即便不了解机器人的发展史也能想到，人形机器人绝不是最容易制造的机器人。而最早被投入生产应用的机器人，也(yě)的(de)确(què)不(bù)是(shì)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)。

比(bǐ)如(rú)，最(zuì)早(zǎo)投(tóu)入(rù)工(gōng)业(yè)生(shēng)产(chǎn)领(lǐng)域的(de)机(jī)器(qì)人(rén) Unimate，它(tā)只(zhǐ)是(shì)一(yī)个(gè)巨(jù)大(dà)的(de)机(jī)械(xiè)臂(bì)。

最(zuì)早(zǎo)投(tóu)入(rù)工(gōng)业(yè)生(shēng)产(chǎn)的(de)机(jī)器(qì)人(rén)——Unimate 机(jī)械(xiè)臂(bì)，图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：Wikipedia

和其他机器(qì)人(rén)一(yī)样(yàng)，人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)需(xū)要(yào)解决的难题有(yǒu)很(hěn)多(duō)，但(dàn)人(rén)形这个特殊的形态，让它们在站立和行走上，要面对更多挑战。

就拿“站稳”这件事来说，人形机器人和四足机器人不同，四足机器人的重心更容易保持在支撑面内，而人形机器人属于双足机器人，支撑面积更小，重心一旦超出支撑面，很容易摔倒。

因此对于能够运动的机器人来说，双足行走的人形机器人也不是最佳选(xuǎn)择。在人形机器人还在“蹒跚学步”的时候，四个轮子的自动驾驶汽车（也可以算是机器人）已经在开放路面上进行测试了，而四足机器人（狗）也已经能够在崎岖山地中搬运物资(zī)甚(shén)至(zhì)高(gāo)速(sù)越(yuè)野(yě)了(le)。

不(bù)过(guò)经(jīng)过(guò) 50 多(duō)年(nián)的(de)发(fā)展(zhǎn)，人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)也(yě)慢(màn)慢(màn)“支(zhī)棱(léng)”起(qǐ)来(lái)了(le)。像(xiàng)波(bō)士(shì)顿(dùn)动(dòng)力(lì)的(de) ATLAS 就(jiù)是(shì)其(qí)中(zhōng)的(de)佼(jiǎo)佼(jiǎo)者(zhě)。

“工(gōng)作(zuò)”中(zhōng)的(de) ATLAS，图(tú)片(piàn)来(lái)源(yuán)：波(bō)士(shì)顿(dùn)动(dòng)力(lì)官(guān)网(wǎng)

但(dàn)看(kàn)似(shì)强(qiáng)大(dà)的(de) ATLAS 也(yě)有(yǒu)一(yī)个(gè)致(zhì)命(mìng)问(wèn)题(tí)，成(chéng)本(běn)过(guò)高(gāo)。一(yī)台(tái) ATLAS 的(de)价(jià)格(gé)动(dòng)辄(zhé)上(shàng)百(bǎi)万(wàn)美(měi)元(yuán)，而(ér)相(xiāng)比(bǐ)之(zhī)下(xià)，前(qián)面(miàn)提(tí)到(dào)的(de)能(néng)原(yuán)地(de)后(hòu)空(kōng)翻(fān)的(de)宇(yǔ)树(shù)科(kē)技(jì) H1，售(shòu)价(jià)分(fēn)别(bié)在(zài) 65 万(wàn)元(yuán)人(rén)民(mín)币(bì)，已(yǐ)成(chéng)为(wèi) ALTAS 强(qiáng)有(yǒu)力(lì)的(de)竞(jìng)争(zhēng)者(zhě)。

就(jiù)在(zài)今(jīn)年(nián) 2 月(yuè)召(zhào)开(kāi)的(de) 3DEXPERIENCE WORLD 2025 峰(fēng)会(huì)上(shàng)，波(bō)士(shì)顿(dùn)动(dòng)力(lì)公(gōng)司(sī)的(de)联(lián)合(hé)创(chuàng)始(shǐ)人(rén)马(mǎ)克(kè)·雷(léi)伯(bó)特(tè)（Marc Raibert）也(yě)表(biǎo)示(shì)，自(zì)己(jǐ)的(de)研(yán)究(jiū)所(suǒ)购(gòu)买(mǎi)了(le)宇(yǔ)树科技的人形机器人，进行“深入了解”。

相信随着人工智能技术以及制造技术的发展，人形机器人可以越来越接近人类。但这可能会带来一个问题，我们真的有必要制作人形机器人吗？

“恐怖谷”效应是怎么回事？

其实对于人形机器人的争议从来就没有停止过。而相比于其他类型的机器人，人形机器人的外形，也是争议的焦点之一。反对者认为，随着人形机器越来越像人，却又做不到完全逼真的时候，就可能会引起“恐怖谷效应”。

恐怖谷效应这个概念是日本机器人专家森政弘在 1970 年提出的，它的意思是，人们对一个物体的好感度会随着它们越来越像人(rén)而(ér)提高，但是当它和人类比较像，但又不那么逼真的时候，人们对它们的好感度会急转直下。而到了和人类一样(yàng)（或(huò)者(zhě)就(jiù)是(shì)真(zhēn)人(rén)）的(de)时(shí)候(hou)，好(hǎo)感(gǎn)度(dù)又(yòu)会(huì)提(tí)升(shēng)。

当(dāng)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)越(yuè)来(lái)越(yuè)像(xiàng)人(rén)，却(què)又(yòu)和(hé)真(zhēn)人(rén)不(bù)一(yī)样(yàng)的(de)时(shí)候(hou)，它(tā)可(kě)能(néng)就(jiù)会(huì)陷(xiàn)入(rù)这(zhè)个(gè)“恐(kǒng)怖(bù)谷(gǔ)”中(zhōng)。

这(zhè)个急转直下像峡谷一样(yàng)的(de)曲(qū)线(xiàn)，就(jiù)是(shì)所(suǒ)谓的“恐怖谷”，图片来源：Wikipedia

作为人形机器人，很大的一个应用场景是陪伴。比如，开头提到的养老行业，就可以用它们做智能管家。此外，它们同样可以作为孩子的成长陪伴机器人。考虑到恐怖谷效应，为了避免造成心理上的反感，可能做成一个跟人类差别比较大的可爱形象，更好一些。

图片由 AI 生成

当然了，也有研究者认为，恐怖谷效应并不绝对，随着人们对电脑生成图像以及机器人的熟悉，年轻一代可能不容易受到恐怖谷效应的影响。

但无论如何，当这些人形机器人在进入人类社会的时候，势必会有一个“磨合期”。

人形机器人，这些优点不容忽视

其实，虽然人形机器人的设计和制造也许面临更多挑战，但人形机器人不仅仅能满足人类的机器“人”情怀，人形机器人也确实有一些其他机器人不可替代的优势，这大概也是很多厂商执着于开发人形机器人的原因之一。

虽然对于某些专业场景，人形机器人的效率不如专用机器人，但要是想建造一个能适应人类生活各种场景的机器人，人形机器人或许是最好的选择。

人类社会中的各种工具、空间场景都(dōu)是(shì)以(yǐ)人(rén)类(lèi)为(wèi)中(zhōng)心(xīn)设(shè)计(jì)的(de)。人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)可(kě)以(yǐ)直(zhí)接(jiē)使(shǐ)用(yòng)人(rén)类(lèi)已(yǐ)有(yǒu)的(de)扳(bān)手(shǒu)拧(níng)螺(luó)丝(sī)、拿(ná)起(qǐ)拖(tuō)把(bǎ)就(jiù)能(néng)拖(tuō)地(de)，拖(tuō)完(wán)之(zhī)后(hòu)还(hái)可(kě)以(yǐ)转(zhuǎn)动(dòng)门(mén)把(bǎ)手(shǒu)牵(qiān)着(zhe)狗(gǒu)下(xià)楼(lóu)梯(tī)遛(liú)狗(gǒu)，甚(shén)至(zhì)可(kě)以(yǐ)进(jìn)入(rù)人(rén)类(lèi)的(de)车(chē)辆(liàng)开(kāi)车(chē)去(qù)买(mǎi)菜(cài)，这(zhè)样(yàng)的(de)优(yōu)势(shì)，是(shì)专用机器人不可替代的。

此外，就如马克·雷伯特所说，有时候发展并不是线性的，在人们制造人形机器人的过程中，可能会催生出其他有用的机器人。因为在人形机器人研究过程中积累的成果经验，可能催生出其他非人形机器人。或者以其他形式为人类提供帮助。比如人形机器人“蹒跚学步”过程中积累(lèi)的(de)经(jīng)验(yàn)，可(kě)以(yǐ)应(yīng)用(yòng)到(dào)外(wài)骨(gǔ)骼机器人以及假肢的研发中(zhōng)，帮(bāng)助(zhù)身(shēn)体(tǐ)障(zhàng)碍(ài)人(rén)士(shì)更(gèng)好(hǎo)地(de)行(xíng)走(zǒu)。

对(duì)于(yú)人(rén)体(tǐ)结(jié)构(gòu)的(de)模(mó)仿(fǎng)，也(yě)对(duì)材(cái)料(liào)、电(diàn)机(jī)等(děng)硬(yìng)件(jiàn)提(tí)出了非常高的要求。比如模仿人类手部结构的灵巧手，建造它需要极其精巧的微型电机。

更重要的是，我们想要的人形机器人绝不是一个只有人类外表的空壳。我们希望它们能够与我们交流，能像人类一样观察和思考，与我们互动，与之相关的 AI 技术同样需要不断提升（当然在人形机器人领域之外，AI 技术同样在蓬勃发展）。

从(cóng)科(kē)幻(huàn)小(xiǎo)说(shuō)中(zhōng)幻(huàn)想(xiǎng)的(de)机(jī)器(qì)人(rén)，再(zài)到(dào)蹒(pán)跚(shān)学(xué)步(bù)的(de)前(qián)辈(bèi)们(men)，再(zài)到(dào)今(jīn)天(tiān)行(xíng)动(dòng)矫(jiǎo)捷(jié)的(de) H1，人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)不(bù)仅(jǐn)功(gōng)能(néng)越(yuè)来(lái)越(yuè)完(wán)善(shàn)，价(jià)格(gé)也(yě)不(bù)再(zài)像(xiàng)过(guò)去(qù)那(nà)样(yàng)遥(yáo)不(bù)可(kě)及(jí)，这(zhè)让(ràng)它(tā)们(men)的(de)量(liàng)产(chǎn)以(yǐ)及(jí)商(shāng)业(yè)应(yīng)用(yòng)成(chéng)为(wèi)了(le)可(kě)能(néng)。

除(chú)了(le)硬(yìng)件(jiàn)，近(jìn)些(xiē)年(nián) AI 的(de)飞(fēi)速(sù)进步，同样给人形机器人带来了重要的“大脑”。或许很快，我们就会在身边看到人形机器人，而值得我们骄(jiāo)傲(ào)的(de)是(shì)，在(zài)这(zhè)个(gè)过(guò)程(chéng)中(zhōng)，我(wǒ)们(men)中(zhōng)国(guó)的(de)机(jī)器(qì)人(rén)、AI 企(qǐ)业(yè)，必(bì)将(jiāng)发(fā)挥(huī)重(zhòng)要(yào)的(de)作(zuò)用(yòng)。

参(cān)考(kǎo)文献(xiàn)

[1] https://www.unitree.com/cn/g1

[2] https://www.ieee-ras.org/images/Standards/meeting_june_2021/9-Robot-Term-Discussion.pdf

[3] https://www.humanoid.waseda.ac.jp/booklet/kato_2.html

[4] https://www.sciencedirect.com/topics/computer-science/humanoid-robotic

[5] Cheetham M, Suter P, Jäncke L. The human likeness dimension of the “uncanny valley hypothesis”: behavioral and functional MRI findings[J]. Frontiers in human neuroscience, 2011, 5: 126.

[6] Tong Y, Liu H, Zhang Z. Advancements in humanoid robots: A comprehensive review and future prospects[J]. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica, 2024, 11(2): 301-328.

策划制作

作者丨田达玮 科普创作者

审核丨于乃功 北京工业大学机器人工程专业负责人，北京人工智能研究院机器人研究中心主任，博士生导师