为什么“人形机器人”越来越受欢迎？

众所周知，前两周机器人已经能跑半马了。

但比赛后，有种评论说：“这场机器人半马，打破了大众对机器人一切不切实际的认知”。

对于非从业者来说，仅仅看比赛过程和结果，的确没达到大众的想象，不过无论是政策还是资本乃至人才流动上，人形机器人正越来越受欢迎。

为什么？

先说优点

一是多功能性，人形机器人的特色是“像人”，可以无缝融入人类环境，适应为人类设计的空间，如门、楼梯和杂物间……无需修改现有基础设施。

二是能执行多种任务，从家务劳动到复杂的工业操作，甚至诸多危险性与重复性任务这些对人来说或危险或单调的工作，进而提升安全性和效率。

三是人机交互性，人形外观和运动模式使机器人易于与人类互动，更适合服务、医疗、教育等领域，潜力巨大，至少你不会觉得服务你机器人“很奇怪”，尤其是借助运动研究后，在康复机器人等领域可以开发高效的运动模式，这些甚至要比“真人”更加合适。

再说目前难点

最大的问题不是大脑（即AI），而是硬件（身体）。

硬件里执行器与关节“柔顺性”是关键，高性能执行器需要足够精确和响应迅速来实时调整姿态。控制系统的带宽则直接影响稳定性，这两点处理不好，机器人就会显得非常笨拙且“卡顿”。

足部设计也是一大难点，所以有些公司只开发上半身，甚至只有机械臂，目前多触点（如脚趾、脚跟和大面积边缘）有助于更精细的平衡调整，不少机器人使用软性或自适应鞋底以增加抓地力。

重量分布与质心也是个技术活儿，宇树科技上春晚的并不是最强版本产品，原因就是“上镜版”身高与人类类似，看起来更加镜头友好……但其实较低的质心使机器人更稳定，而合理的肢体质量分布，才能确保大幅度动作不会破坏平衡，换句话说，未来走进社会的机器人，以“矮个子”居多。

其他还包括了传感器与反馈系统，电力传输和能量存储，以及机械阻尼和减震装置等。

还有一个在机器人半马中明显体现出的“过热”问题——导致了大部分机器人无法完赛，就算完成，也要多次更换电池、甚至用同型号的产品来“替跑”，原因就在于电机的功率输出和扭矩受热限制——过热会导致电机效率降低、热节流甚至系统关闭，而电池包也面临类似挑战。

除了硬件外，软件挑战也不少。

比如平衡控制——即软件实时预测、反应并从干扰中恢复；状态估计——即准确估计机器人的当前状态，包括位置、速度和姿态以及实时控制——在短时间内做出决策并执行，以保持稳定。

不过随着AI大模型的发展，正在重塑机器人。AI不断对人形机器人完成迭代优化，相比“身体”的物理进化，大脑（AI）的发展速度则要快得多，比如RL强化学习通过试错学习，给特定场景带来最优行为策略；BC行为克隆是模仿人类行为来训练机器人，扩散模型用来生成新的行为模式，进化策略则是通过模拟自然选择过程来优化机器人性能。

事实上，很多多数机器人公司发布的demo演示视频都是“精加工”的宣传片，可能经过了多次拍摄与剪辑，最后拿出了最完美的一次来展示，只有真实的环境下，才能暴露出所有的问题。

降低大众与人形机器人的阈值，就需要更多的类似“机器人半马”的公开活动。

ps. 人形机器人发展得多快呢，文章头图是2024年的主流机器人，下面的则是2021年的主流机器人，你们自己感受下：