人形机器人下一站：从工厂到家庭，它们将学会“察言观色”

4月13日，人形机器人半程马拉松将在北京亦庄鸣枪开跑。当机器人像人一起走上运动赛场、走进工厂开启“职业生涯”、走上舞台开启首秀，公众对人形机器人的发展充满更多期待。与此同时，研究者们正加大对人形机器人情感、视觉、触觉等领域的大模型研发，为人形机器人走进家庭、医疗机构等服务场景提供可能。

让机械臂像人一样“温柔”地传递物体

当机器人能够对人类的情感做出正确反馈，并给足情绪价值时，人类也许会真正拥有一位新朋友。北京大学计算机学院情感与认知智能机器人实验室主任、研究员王韬带领团队成员为具身智能研发情感大模型，让机器人对人类情感进行正确反应。

走进实验室，仿佛走进机器人的训练营，这里不仅有网红机器人“天轶”、在蛇年春晚上大放异彩的宇树机器人，还有实验室自主研发的机器人算算、小翅膀等。

北京大学计算机学院情感与认知智能机器人实验室，王韬与搭载了具身智能情感大模型的机器人“算算”交流。新京报记者 王巍 摄

为了更好地训练机器人具备交互能力，王韬在实验室里设置了一间交互实验区。这里用绿幕围起来，四周放置了两组布艺沙发、一台咖啡机和一台洗衣机，“演员”是固定在场地中央可移动机器人骨架上的一条机械臂。记者尝试随意坐在沙发的任意区域，或者站立、蹲下，机械臂都可以将咖啡杯“温柔”地递到记者手上。

机械臂的传递动作更像人的动作，而且它能根据记者的位置递送咖啡杯。王韬说，经过“特训”，机械臂可以避免奇怪的行为和动作，“我们希望未来走进家庭的机器人主动、自然地向人类传递东西，而不是像现在的很多机器人一样，被动地站在那里等待人类从它手中取走东西。”

王韬介绍，交互实验区有三项实验任务，一是机器人与人的非接触式交互，比如人向机器人打招呼，机器人如何回应。二是人与机器人通过物体交互，比如递杯子，“机器人发现人在什么情况下需要杯子，如何更自然地将杯子交给人；人拿到什么程度，机器人应该放手。”

三是机器人与人有物理交互。举例来说，两个人见面握手时，握手的力度、方向、高度以及手的上下晃动都非常自然，互相能够感受到对方的真诚。但在现阶段，机器人与人的握手显得“笨拙”，多为机器人将手伸到固定的高度和位置，人再伸手与其握手，但这样的握手生硬，且机器人的握手力度是固定的。

“在科幻片里，机器人与人拥抱，机器人温暖地拍一拍人的头，现阶段，这样的场景如果发生在现实生活中，会非常危险。”王韬解释说，目前，机器人不知道用什么力度拥抱人类，拥抱得太轻显得刻板、僵硬，拥抱力度过大则可能对人类造成伤害。因此，王韬和团队的研究方向正是通过多次训练，让机器人与人的交互更具温度和感情。

让机器人摆脱遥控器

“算算”是王韬团队自主研发的一款搭载了具身智能情感大模型的机器人，它的观察十分细致，能在与人聊天的过程中实时检测人的表情/微表情以及心率变化，识别人的注意力情况，还能分析人的人格性格特性，提供更具针对性的情感互动。

比如，当研究人员和算算“吐槽”工作压力大、心情焦虑时，算算认真询问研究人员的工作情况、观察他的各种状态，并给出暖心回应：“你近期有焦虑情绪很正常，这是身体在提醒你要多关照自己……”王韬说，让机器人具备察言观色的能力，需要以情感和认知技术作为支撑。“我们研发情感认知技术或模型的目的，是让机器人变得更聪明、更有情商，更好地为人服务。机器人最终需要服务人，要实现这一目标，情感和认知技术无法回避。”

实验室里还有各种各样机器人厂家提供的遥控器，它们是机器人“入营”前的标配。“入营”训练后，机器人将摆脱遥控器，根据任务需求，自主、智能地移动，还可以通过“听”或“看”跟着人走，这些都为机器人走进家庭奠定基础。

以“天轶”为例，“天轶”不仅能听从指令自行移动到指定地点，还能进行跟随行动——只见研究人员拿出印有二维码的小旗，接收到出发指令的“天轶”会“看”着小旗前进，还能完成躲避障碍物、转弯等动作。不久前，研究人员还将“天轶”带出实验室，在校园里溜达。“现在机器人还是跟着二维码小旗，很快它就能不用看二维码，直接跟着小旗走了。”王韬介绍。

不过，“天轶”也有淘气的时候。记者采访时，“天轶”在没收到指令也没有标志小旗的情况下，自顾自地在实验室里溜达起来，还避让了其他机器人。 见此情景，王韬笑着提醒同事：“大家检查下原因，我们不仅要知道怎么让机器人摆脱遥控器，也要知道它意外自主运动的原因。”

追问1

具身智能发展面临哪些瓶颈？

拥有更接近人类情感、思维的人形机器人何时能走进千家万户？专家学者就此分享了各自的观点。

上海交通大学力学系副教授马道林认为，目前具身智能行业处于早期发展阶段，“实验室研究已经能够向工程落地迁移，不过并未完备地解决工程落地面临的全部问题。”如果以人的成长来类比人形机器人的发展，马道林认为，现阶段有些人形机器已经站起来学会走，但有的走不稳，有的还不会跑，“整体来看，人形机器人还是一两岁的小孩子。”

北京大学计算机学院前沿计算研究中心助理教授、研究员董豪认为，具身智能的“大脑”已经是中学生甚至大学生水平，“具身智能能够用海量的互联网数据来训练‘大脑’，但其‘小脑’训练不足，尚处于婴儿时期。”

日前，北京人形机器人创新中心发布了全球首个通用具身智能平台——慧思开物。在当天的发布会上，创新中心总经理熊友军表示，具身智能行业发展面临瓶颈和制约。

第一个瓶颈体现在本体性能方面。“目前有的机器人移动能力较差，速度较慢，只适合在平地或有限的环境中运行。”还有的机器人可靠性和稳定性较差。“我们经常看到机器人可以跳舞、表演，但是要真正让它长时间可靠运行，比如跑马拉松，可能会面临关节发热、摔倒等平时想不到的问题，这些都是本体性能不完善的体现。”

第二个瓶颈是具身智能数据的缺乏，尤其是高质量具体数据。第三个瓶颈是机器人泛化能力较低。也就是说，机器人或具身智能在单一环境、任务中有较好的表现力，但是若环境发生变化，比如从商业环境转变为家庭或工业环境，机器人可能会遇上新问题。

针对上述问题，北京人形机器人创新中心推出一系列解决方案，比如发布通用机器人平台——天工，并对架构体系进行多次升级迭代。在数据稀缺方面，创新中心发布了首个具身智能数据集方案，计划建立人形机器人世界上规模最大、信息最稠密、最通用的高质量具身智能数据集。

追问2

服务家庭，人形机器人还要具备哪些技能？

目前，已有越来越多的人形机器人到工厂“打工”，多台、多场景、多任务的人形机器人协同实训展开，将推动工业人形机器人从单机自主向群体智能进化。工作场景从工厂转向家庭，人形机器人还需迈过哪些门槛？

王韬认为，目前人形机器人的运动、控制能力出色，最需要解决的是让机器人了解站在它对面的人在想什么、需要什么、如何主动自然地进行服务，这就是机器人与人的交互能力。“当面对服务型人形机器人时，我们总会希望像与人交流那样和机器人沟通，这就要求机器人具备交互能力，了解人的想法，以便更好地服务于人。”

马道林认为，人形机器人在硬件设计方面仍有很大改进空间，也有较大降本空间。要实现智能控制，需要在AI算法、训练AI模型方面持续发力。目前，人形机器人最基本的技能是用腿或轮子“走路”，这是它的运动能力。“如果按照我们期待的那样，让人形机器人具备完备的工作能力，它们还需要拥有一双能够灵巧、精细控制的手。我认为，手上的作业能力是具身智能人形机器人落地的关键，也是行业发展的终极竞技场。”

熊友军表示，人形机器人最终应该在国民经济和国计民生方面发挥重要战略价值。“它需要融合手、眼、腿、脑的能力，不仅可以在危险、有毒、有害或者人不愿去的地方发挥价值，还需要升级人机交互、感知、意图识别、执行规划等各方面的能力。”

追问3

未来的人形机器人什么样？

多位专家学者表示，具身智能发展迅猛，现在的人形机器人正从蹒跚学步走向稳步前行。在其“骨骼”、大脑、小脑更加完善的同时，研究者们正同步赋予机器人像人一样的身体机能。

未来的人形机器人什么样？马道林认为，目前大多数人形机器人尚未具备良好的触觉感知和触觉控制能力，“具身智能要将AI和机器人结合起来，关键在于让机器人能够自己感受周围的三维物理世界。”感受三维物理世界包括两大感知模态，即视觉和触觉，目前绝大部分机器人仅能解决“看”的问题，对于感受周围的物理世界还处于非常早期的阶段。

马道林从事具身智能的触觉感知研究，“现在，我们将触觉传感器和触觉感知的研究推进到与人的感知能力相近，甚至个别指标可以超越人的感知能力。从这个意义上讲，我们的触觉研究已经做好让机器人实现应用的准备。”

触觉对于走进家庭、医院、养老院的人形机器人有多重要？举例来说，机器人搀扶病人、老人，如果没有灵敏的触觉，就无法感知应该用多大的力度，可能会用力过猛让人受伤。再比如，人形机器人给家里各类电器插电源时，需要触觉去感知细微变化，否则很容易插不准，导致电源损坏。下一步，马道林将研究让机器人能灵敏地感知温度。

在王韬的研究中，机器人被赋予了情感大模型，它们更加聪慧、善于观察。它可以是倾听者、心理疗愈师；可以根据人的情绪和性格调整做事风格，让人更感温暖；可以是全能的家政服务人员；还可以是商业领域的好助手、服务行业的好客服、安全领域的好专家。“从人类的期待来说，人形机器人研发应该从对人服务和交互角度多发力，如果我们不把对人服务和交互纳入机器人训练大模型，最终就无法拥有真正的服务机器人。”王韬说。

记者/吴婷婷

编辑/白爽

校对/薛京宁

运营编辑/刘茜贤‍‍‍