過(guò)去幾天,在2025世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)的舉辦地——國(guó)家速滑館“冰絲帶”內(nèi),足球賽場(chǎng)始終是觀(guān)眾聚焦的熱點(diǎn)。足球3v3、5v5比賽中,人形機(jī)器人在綠茵場(chǎng)上完成傳球、搶斷、射門(mén)等動(dòng)作,偶爾因無(wú)法保持平衡而跌倒,卻能迅速調(diào)整姿態(tài)起身再戰(zhàn)。
這一方小小的品字形場(chǎng)地,如同一個(gè)微觀(guān)窗口,展現(xiàn)了人形機(jī)器人技術(shù)的階段性突破,更折射出未來(lái)人機(jī)共生的無(wú)限可能。
賽場(chǎng)之上有進(jìn)步,技術(shù)突破看得見(jiàn)
賽場(chǎng)上,人形機(jī)器人的進(jìn)步令人驚喜。最直觀(guān)的是機(jī)器人“抗造”能力的提升。清華大學(xué)基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心智能制造實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)智慧工程研究會(huì)理事朱峰提到,“在足球3V3里邊,我們已經(jīng)獲得了一些技術(shù)的進(jìn)展,比如運(yùn)動(dòng)員跌倒了很快能爬起來(lái)”。
要知道,人形機(jī)器人的每一次跌倒與起身,都考驗(yàn)著機(jī)械本體和姿態(tài)控制的靈活性:關(guān)節(jié)處的電機(jī)需要旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),控制系統(tǒng)則要在瞬間規(guī)劃起身路徑。賽場(chǎng)上的不少人形機(jī)器人在摔倒后是可以自主起身的,正是因?yàn)橛辛思夹g(shù)的進(jìn)步,才能實(shí)現(xiàn)機(jī)器人“跌倒不散架、起身不拖沓”。
這種技術(shù)突破并非偶然,而是“以賽促研”模式的直接成果。從今年4月份北京的亦莊人形機(jī)器人馬拉松,到8月份的世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì),短短的四個(gè)月,機(jī)器人的技術(shù)進(jìn)步肉眼可見(jiàn)——從人形機(jī)器人半程馬拉松賽的頻頻摔倒,甚至無(wú)法完賽,到機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)100米的半決賽,宇樹(shù)的機(jī)器人跑出20秒94的好成績(jī),技術(shù)迭代速度可見(jiàn)一斑。
本屆人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)組委會(huì)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)部部長(zhǎng)、北奧集團(tuán)董事長(zhǎng)趙東偉表達(dá)了對(duì)機(jī)器人進(jìn)步的驚喜:“以前我們覺(jué)得這個(gè)機(jī)器人百米(賽跑)能夠進(jìn)30秒就不錯(cuò)了,但是沒(méi)想到它就差點(diǎn)突破20秒。”
滑稽瞬間藏難題,技術(shù)瓶頸待解決
驚喜之外,賽場(chǎng)也是考場(chǎng),也會(huì)暴露人形機(jī)器人當(dāng)下的技術(shù)短板。田徑賽場(chǎng)上最常見(jiàn)的場(chǎng)景是:機(jī)器人跑著跑著就偏離路線(xiàn),地面稍有凹凸不平就會(huì)跌倒;有時(shí)隊(duì)友倒地,旁邊的機(jī)器人卻“視而不見(jiàn)”,徑直撞過(guò)去,引發(fā)“疊羅漢”式摔倒。這些看似滑稽的瞬間,恰恰指向了人形機(jī)器人發(fā)展亟待解決的難題。
從技術(shù)底層看,問(wèn)題集中在三個(gè)核心維度,朱峰將其概括為“機(jī)械本體、控制、智能”。問(wèn)題首先體現(xiàn)在本體設(shè)計(jì)的局限:“機(jī)器人運(yùn)動(dòng)主要依靠關(guān)節(jié)的電機(jī)與減速器的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而人類(lèi)的運(yùn)動(dòng)不僅依靠關(guān)節(jié),還有肌肉群和復(fù)雜的神經(jīng)系統(tǒng)來(lái)協(xié)作完成,機(jī)器人要實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)直立行走本就不容易”,一旦地面有凹凸,電機(jī)與減速器的配合稍有偏差,就可能導(dǎo)致失衡。
其次,控制算法也有不足,即使本體設(shè)計(jì)到位,若姿態(tài)控制、系統(tǒng)控制不夠精準(zhǔn),機(jī)器人也難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜場(chǎng)景。此外,機(jī)器人的智能感知也存在短板:“如果機(jī)器人把直立的隊(duì)友和倒下的隊(duì)友不區(qū)分,很可能繼續(xù)朝前走,導(dǎo)致一個(gè)人倒了,其他人跟著倒”,這說(shuō)明人形機(jī)器人的智能感知模塊還無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別環(huán)境變化,決策能力有待提升。
環(huán)境敏感性則是另一個(gè)“老大難”。趙東偉提到,最初賽事考慮過(guò)鳥(niǎo)巢和“冰絲帶”兩個(gè)場(chǎng)館,最終選擇后者,正是因?yàn)椤皺C(jī)器人對(duì)外部環(huán)境很敏感,光線(xiàn)、溫度、濕度都會(huì)有影響,下雨還可能導(dǎo)致電子元器件短路”。即便在“冰絲帶”,也需要“化掉冰面、鋪設(shè)符合競(jìng)賽的外部環(huán)境”才能保障比賽。這意味著,當(dāng)下的人形機(jī)器人還遠(yuǎn)未達(dá)到“適應(yīng)復(fù)雜自然環(huán)境”的水平,要走進(jìn)戶(hù)外、走進(jìn)日常生活,還需突破環(huán)境適應(yīng)性的瓶頸。
更核心的挑戰(zhàn)在于“泛化能力”的缺失。朱峰直言:“現(xiàn)在的機(jī)器人多是‘專(zhuān)項(xiàng)選手’,我們希望它有泛化能力,具備更多通用技術(shù)能力。”未來(lái),機(jī)器人或許將不再局限于單個(gè)的比賽或功能,而是擁有綜合性的能力,但正如朱峰所說(shuō),“機(jī)器人還有比較長(zhǎng)的路要走。”
“以賽促產(chǎn)”,邁向人機(jī)共生的未來(lái)
盡管難題仍在,但比賽過(guò)程中的一個(gè)個(gè)細(xì)節(jié),讓人看到了未來(lái)人機(jī)共生的可能。趙東偉在賽場(chǎng)觀(guān)察到這樣一幕:“100米半決賽中,有個(gè)機(jī)器人表現(xiàn)不理想,其他機(jī)器人都完賽了,它還沒(méi)跑到一半,但旁邊的小朋友一直給它加油?!边@樣的場(chǎng)景,恰恰體現(xiàn)了賽事的另一個(gè)目的:促成人類(lèi)對(duì)機(jī)器人持有開(kāi)放和包容的態(tài)度。這種包容,正是人形機(jī)器人成長(zhǎng)的“養(yǎng)分”。人機(jī)共生的美好愿景,或許就始于當(dāng)下的賽場(chǎng)。
“哪怕它跑不快、會(huì)失敗、踢得不好,我們也要以更包容的心態(tài)支持它成長(zhǎng),借此產(chǎn)業(yè)獲得關(guān)注、面向未來(lái)培養(yǎng)人才。”朱峰對(duì)人形機(jī)器人的未來(lái)充滿(mǎn)期待,“世界人形機(jī)器人運(yùn)動(dòng)會(huì)就是一個(gè)起點(diǎn),未來(lái)要在這里涌現(xiàn)更多優(yōu)秀公司和團(tuán)隊(duì)。”
從“蹣跚起步”到“靈活協(xié)作”再到走進(jìn)生活,人形機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展注定是一場(chǎng)漫長(zhǎng)旅程。但只要保持技術(shù)突破的韌性、公眾包容的溫度、產(chǎn)業(yè)開(kāi)放的格局,人機(jī)共生的愿景就不會(huì)遙遠(yuǎn)。
編輯:李華山