机器人的未来,人形非唯一解

原创
2025-03-25
作者
|
施罗德工业集团

机器人的未来,人形非唯一解

长久以来,机器人行业一直对人形机器人的概念着迷。

虽说模仿人类外观与动作的机器人构想,与科幻作品颇为契合,然而,越来越多的人意识到,它不一定是解决现实社会自动化难题的最优方案。

机器人的形态应由功能需求和技术经济性共同定义,盲目地追求人形化,或许会偏离技术的本质。

新质生产力的发展以及智能制造的转型,并非仅靠人形机器人。

“一花独放不是春,百花齐放春满园”,大量泛机器人在各领域的广泛应用,才是推动工业制造转型升级的关键所在。


机器人的未来,人形非唯一解


“非人” 进化论

机器人未来的形态,将由其功能需求、场景适配以及技术经济性共同决定,人形绝非唯一的答案。

以仓库和物流运营为例,其目标是搬运大量托盘、在狭窄空间穿梭并优化吞吐量,因此,效率必须优先于拟人化。

就像在自然界中,进化的目的是让生命形式在所处环境中达到最佳生存状态,大自然不会强制所有物种都进化成人类的模样——鸟类为了飞行而进化,猎豹为了速度而进化,诸如此类。

人类基于仿生学原理,研究出飞机、潜艇以及汽车等产品。这些产品经过人为优化,得以执行特定的任务。

如此一来,我们是否也该思考,机器人的设计同样也应基于功能,让形态服务于任务,而非仅仅为了给人熟悉感。

同样的道理,机器人设计应尽可能以最有效的方式解决问题,而不应受限于类似人类运动模式的束缚。

机器人的未来,人形非唯一解

尤其是在工业制造领域,那些棘手的难题,往往很难依靠类人型的机器人来解决。能够解决这些问题的,必定是专门为优化运动、存储以及物料流动而设计的机器人产品。

工业机器人、协作机器人、移动机器人等非人形产品,早已在生产线上得到成熟应用。它们的结构设计充分考虑了多轴自由度、高负载等专业特性。在工业流水线上,多轴机械臂能够以毫米级的精度完成装配工作,AGV小车可以24小时不间断地高效搬运货物,其效率远远超过人形机器人。

这些非人形机器人已然证明:当形态完全服务于任务进行设计时,其效率要远超人类仿生设计许多。

这也揭示了当前机器人技术的核心问题始终是:“对于特定任务而言,最为有效且可靠的形式是什么?” 

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例如,在市政排水管网检修场景中,避免道路开挖,代替人工高效完成管道检修是首要任务。在极端环境下,管道检测机器人依靠体积小巧灵活深入窄小管道中开展检查,无人机凭借飞行形态突破地形限制,蛇形机器人以柔性结构深入废墟搜救,水下机器人凭流线型躯体征服海洋——“功能决定形态”,这是机器人进化的铁律。

倘若强行将人形机器人应用于这些场景,就如同让人用双手去替代起重机作业,既笨拙又低效。

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这便是CCTV管道检测机器人、智能巡检机器人、以及机械臂和检索系统在过去几十年间成为行业标准的原因,而不是那种试图模仿人类劳动的双足机器人。

与此同时,一线工程师们追求的是效率,而非对人类的模仿。

这种区别并非仅仅停留在理论层面的争论,它对公司如何扩大自动化系统的发展有着实际影响。毕竟,这关乎效率,甚至直接关系到能否盈利。

当企业面临“技术情怀”与“商业生存”的抉择时,答案不言而喻。当下,大多数工厂主认为,人形设计更多是技术浪漫主义的产物,并非产业发展的刚需。

那么,在如今全社会都热衷于人形机器人的时候,我们是否也该思考,在工厂环境中,真正适配的机器人生态应该是怎样的?一家工厂是否具备直接引入人形机器人的条件?

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“去人形化”:一场效率对浪漫的技术反驳

客观来讲,人形机器人目前仍处于发展初期,在灵活性、平衡性、智能水平以及工作效能等方面,还面临着诸多重大障碍,这使得它们在大多数工业应用场景中难以施展拳脚。

而且,像波士顿动力的Atlas、Figure02等企业的单台人形机器人,成本都超过了200万美元,特斯拉Optimus的量产前景也尚不明确。到目前为止,人形机器人始终未能跨越从“实验室玩具”到“商业产品”的这道鸿沟。

双足行走需要复杂的机电系统支持,灵巧的手部操作依赖高精度传感器,这些技术的叠加,大幅提高了研发与维护成本。

反观仓储物流中的自动分拣机器人、交通隧道的智能巡检机器人,这些专用形态的机器人凭借低成本、高回报率的优势,已经率先实现了规模化应用。

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从长远角度来看,对人形机器人的投资或许会带来诸多积极的技术突破,所以这种投资预计还会持续下去。但与此同时,专门设计的机器人系统已经在提升仓库和供应链等现有流程的效率方面发挥了作用。

这意味着,工业、农业、医疗等领域的刚性需求,最终将由高度专业化的非人形机器人来满足。

在手术台上,手术机器人的操作比人形设计更加精准;在农田中,无人收割机比“人形机器人农民”更为可靠。甚至在太空中,机械臂的长臂展已经远远超出了人类的想象。

在特定场景下,“专用形态”的性能远超人形设计。

因此,未来的机器人世界,必然会像自然界的生物一样丰富多元。特别是在人工智能的助力下,“万物皆有灵,未必皆人形”。

并且,人形机器人势必会模糊人与机器的界限,引发诸如隐私、就业替代等社会争议,然而非人形设计无疑能够降低伦理层面的复杂性。这种形态与功能之间的“认知偏差”,有时会形成复杂的社会阻力。

对于媒体而言,无论是“新兴”还是“传统”领域的机器人技术,都不应被忽视。相反,应当借助人形机器人的热潮,更大规模、更快速地推动这些普适化机器人技术的普及。

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功能:解锁而非重建

机器人技术真正的发展前景,并非制造出外形酷似人类的机器,而是让原本无法完成的任务得以实现。

举例来说,现代人工智能视觉系统能够让机器人比人类更精准地跟踪和管理库存;触觉系统使得机器人能够采用更多样化的抓取方式;立库技术能够让仓库在更小的空间内存储更多产品,进而降低管理成本,提高物流效率。

倘若我们始终坚持设计机器人模仿人类的工作方式,而不是从根本出发,让形式服从于功能,那么这些丰富多样的机器人创新成果便无从谈起。

因为人形机器人面临的诸多难题,至今仍未得到有效解决。

人类在双足行走时,大脑每秒需要处理数百次的平衡信号;手指触碰物体时,触觉神经能够瞬间感知材质和力度——这种经过数十亿年生物进化形成的精密系统,以现有的技术水平,很难在低成本的前提下进行复刻。

目前,人形机器人的持续行走速度还不足人类的三分之一,比如特斯拉Optimus的行走速度仅为0.6m/s,其续航时间也因高能耗受到限制,触觉灵敏度仅为生物皮肤的千分之一。

更为关键的是,试图用机械方式模拟血肉之躯,本质上是在技术路线上给自己设置障碍。

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与其费尽心思让机器人像人类一样摔倒后能够爬起来,不如先考虑设计一个根本不会摔倒的四足底盘;与其追求让人形机器人在马拉松比赛中跑赢人类,不如研究如何让成本更低的机器狗下楼去丢垃圾。

或者,不妨大胆设想,让人形机器人真正做到超越人类,成为一种机械“怪物”。但前提是,别让机器人长得像人。

创造机器人技术的初衷,绝非为了取代人类,而是为了增强人类的能力,优化以往受限于手工劳动的工作流程。

机器人技术的未来,并非等待数十年后,人形机器人发展到足以替代工人的程度,而是要利用现有的最佳工具,解决当下所面临的问题。

此前,梯控技术与机器人的融合就已经表明,“进化”并非“彻底重塑”,没必要为了迎合市场,在原有的技术中强行添加新元素。


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人形机器人定位“小众”

随着自动化进程持续改变各个行业,那些能够摆脱人类形态束缚,专注于通过合理设计解决现实难题的机器人,才会成为最为成功的产品。

“务实”一直是过去中国机器人行业,乃至各行各业得以快速追赶并实现领先的基础。

机器人技术的终极目标,并非创造“人造人”,而是以最小的成本解决最大的问题。

从蒸汽机到量子计算机,人类科技发展的历史早已证明:最有效的工具,往往与人类形态差异最大。

当行业从“制造人形机器人竞赛”的狂热中冷静下来,机器人才能真正更快地走出实验室,在工厂、农田、医院以及家庭等场景中,释放出生产力革命的巨大能量。

当然,如同自然界的进化会奖励适应性和功能性一样,机器人技术也必然要遵循相同的原则。例如,汽车需要公路这样专门为其运行而构建的系统,才能最大程度地提高效率、可扩展性和可靠性。

未来,包括人形机器人在内的更多产品要实现落地应用,必然不是依靠“单机作战”,而是需要配套的“基础设施”。

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或许在未来,仓库将不再由人类管理,而是完全由专门为手头任务设计的自动化系统来运作,到那时,人形机器人或许才能发挥出独特的作用。

因为人类对机器人技术未来的追求,一定是那些当下或者短期内就能见效的工程解决方案,而不是几十年后才可能出现的方案。

当然,在未来的机器人社会中,也必然会呈现出“金字塔结构”。

处于底层的40%-60%,将由大量专用机器人构成,像机械臂、无人机等,它们专注于解决效率问题;中层的20%-30%,是各类模块化机器人,例如管道机器人、可重构形态机器人等,能够适应多种任务需求;而处于顶层的仅10%-20%,则是少量人形机器人,主要用于情感交互以及复杂决策场景。

只有摒弃“万物都需拟人化”的固有观念,机器人技术才能真正释放出其生产力价值。

我们支持发展人形机器人,但不能盲目迷信人形,唯有如此,机器人行业才能拥有更为广阔的未来。

来源:“机器人大讲堂”微信公众号





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