機器人的未來,人形非唯一解

原創
2025-03-25
作者
|
施羅德工業集團

機器人的未來,人形非唯一解

長久以來,機器人行業一直對人形機器人的概念著迷。

雖說模仿人類外觀與動作的機器人構想,與科幻作品頗為契合,然而,越來越多的人意識到,它不一定是解決現實社會自動化難題的最優方案。

機器人的形態應由功能需求和技術經濟性共同定義,盲目地追求人形化,或許會偏離技術的本質。

新質生產力的發展以及智能制造的轉型,并非僅靠人形機器人。

“一花獨放不是春,百花齊放春滿園”,大量泛機器人在各領域的廣泛應用,才是推動工業制造轉型升級的關鍵所在。


機器人的未來,人形非唯一解


“非人” 進化論

機器人未來的形態,將由其功能需求、場景適配以及技術經濟性共同決定,人形絕非唯一的答案。

以倉庫和物流運營為例,其目標是搬運大量托盤、在狹窄空間穿梭并優化吞吐量,因此,效率必須優先于擬人化。

就像在自然界中,進化的目的是讓生命形式在所處環境中達到最佳生存狀態,大自然不會強制所有物種都進化成人類的模樣——鳥類為了飛行而進化,獵豹為了速度而進化,諸如此類。

人類基于仿生學原理,研究出飛機、潛艇以及汽車等產品。這些產品經過人為優化,得以執行特定的任務。

如此一來,我們是否也該思考,機器人的設計同樣也應基于功能,讓形態服務于任務,而非僅僅為了給人熟悉感。

同樣的道理,機器人設計應盡可能以最有效的方式解決問題,而不應受限于類似人類運動模式的束縛。

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尤其是在工業制造領域,那些棘手的難題,往往很難依靠類人型的機器人來解決。能夠解決這些問題的,必定是專門為優化運動、存儲以及物料流動而設計的機器人產品。

工業機器人、協作機器人、移動機器人等非人形產品,早已在生產線上得到成熟應用。它們的結構設計充分考慮了多軸自由度、高負載等專業特性。在工業流水線上,多軸機械臂能夠以毫米級的精度完成裝配工作,AGV小車可以24小時不間斷地高效搬運貨物,其效率遠遠超過人形機器人。

這些非人形機器人已然證明:當形態完全服務于任務進行設計時,其效率要遠超人類仿生設計許多。

這也揭示了當前機器人技術的核心問題始終是:“對于特定任務而言,最為有效且可靠的形式是什么?”?

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例如,在市政排水管網檢修場景中,避免道路開挖,代替人工高效完成管道檢修是首要任務。在極端環境下,管道檢測機器人依靠體積小巧靈活深入窄小管道中開展檢查,無人機憑借飛行形態突破地形限制,蛇形機器人以柔性結構深入廢墟搜救,水下機器人憑流線型軀體征服海洋——“功能決定形態”,這是機器人進化的鐵律。

倘若強行將人形機器人應用于這些場景,就如同讓人用雙手去替代起重機作業,既笨拙又低效。

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這便是CCTV管道檢測機器人、智能巡檢機器人、以及機械臂和檢索系統在過去幾十年間成為行業標準的原因,而不是那種試圖模仿人類勞動的雙足機器人。

與此同時,一線工程師們追求的是效率,而非對人類的模仿。

這種區別并非僅僅停留在理論層面的爭論,它對公司如何擴大自動化系統的發展有著實際影響。畢竟,這關乎效率,甚至直接關系到能否盈利。

當企業面臨“技術情懷”與“商業生存”的抉擇時,答案不言而喻。當下,大多數工廠主認為,人形設計更多是技術浪漫主義的產物,并非產業發展的剛需。

那么,在如今全社會都熱衷于人形機器人的時候,我們是否也該思考,在工廠環境中,真正適配的機器人生態應該是怎樣的?一家工廠是否具備直接引入人形機器人的條件?

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“去人形化”:一場效率對浪漫的技術反駁

客觀來講,人形機器人目前仍處于發展初期,在靈活性、平衡性、智能水平以及工作效能等方面,還面臨著諸多重大障礙,這使得它們在大多數工業應用場景中難以施展拳腳。

而且,像波士頓動力的Atlas、Figure02等企業的單臺人形機器人,成本都超過了200萬美元,特斯拉Optimus的量產前景也尚不明確。到目前為止,人形機器人始終未能跨越從“實驗室玩具”到“商業產品”的這道鴻溝。

雙足行走需要復雜的機電系統支持,靈巧的手部操作依賴高精度傳感器,這些技術的疊加,大幅提高了研發與維護成本。

反觀倉儲物流中的自動分揀機器人、交通隧道的智能巡檢機器人,這些專用形態的機器人憑借低成本、高回報率的優勢,已經率先實現了規模化應用。

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從長遠角度來看,對人形機器人的投資或許會帶來諸多積極的技術突破,所以這種投資預計還會持續下去。但與此同時,專門設計的機器人系統已經在提升倉庫和供應鏈等現有流程的效率方面發揮了作用。

這意味著,工業、農業、醫療等領域的剛性需求,最終將由高度專業化的非人形機器人來滿足。

在手術臺上,手術機器人的操作比人形設計更加精準;在農田中,無人收割機比“人形機器人農民”更為可靠。甚至在太空中,機械臂的長臂展已經遠遠超出了人類的想象。

在特定場景下,“專用形態”的性能遠超人形設計。

因此,未來的機器人世界,必然會像自然界的生物一樣豐富多元。特別是在人工智能的助力下,“萬物皆有靈,未必皆人形”。

并且,人形機器人勢必會模糊人與機器的界限,引發諸如隱私、就業替代等社會爭議,然而非人形設計無疑能夠降低倫理層面的復雜性。這種形態與功能之間的“認知偏差”,有時會形成復雜的社會阻力。

對于媒體而言,無論是“新興”還是“傳統”領域的機器人技術,都不應被忽視。相反,應當借助人形機器人的熱潮,更大規模、更快速地推動這些普適化機器人技術的普及。

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功能:解鎖而非重建

機器人技術真正的發展前景,并非制造出外形酷似人類的機器,而是讓原本無法完成的任務得以實現。

舉例來說,現代人工智能視覺系統能夠讓機器人比人類更精準地跟蹤和管理庫存;觸覺系統使得機器人能夠采用更多樣化的抓取方式;立庫技術能夠讓倉庫在更小的空間內存儲更多產品,進而降低管理成本,提高物流效率。

倘若我們始終堅持設計機器人模仿人類的工作方式,而不是從根本出發,讓形式服從于功能,那么這些豐富多樣的機器人創新成果便無從談起。

因為人形機器人面臨的諸多難題,至今仍未得到有效解決。

人類在雙足行走時,大腦每秒需要處理數百次的平衡信號;手指觸碰物體時,觸覺神經能夠瞬間感知材質和力度——這種經過數十億年生物進化形成的精密系統,以現有的技術水平,很難在低成本的前提下進行復刻。

目前,人形機器人的持續行走速度還不足人類的三分之一,比如特斯拉Optimus的行走速度僅為0.6m/s,其續航時間也因高能耗受到限制,觸覺靈敏度僅為生物皮膚的千分之一。

更為關鍵的是,試圖用機械方式模擬血肉之軀,本質上是在技術路線上給自己設置障礙。

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與其費盡心思讓機器人像人類一樣摔倒后能夠爬起來,不如先考慮設計一個根本不會摔倒的四足底盤;與其追求讓人形機器人在馬拉松比賽中跑贏人類,不如研究如何讓成本更低的機器狗下樓去丟垃圾。

或者,不妨大膽設想,讓人形機器人真正做到超越人類,成為一種機械“怪物”。但前提是,別讓機器人長得像人。

創造機器人技術的初衷,絕非為了取代人類,而是為了增強人類的能力,優化以往受限于手工勞動的工作流程。

機器人技術的未來,并非等待數十年后,人形機器人發展到足以替代工人的程度,而是要利用現有的最佳工具,解決當下所面臨的問題。

此前,梯控技術與機器人的融合就已經表明,“進化”并非“徹底重塑”,沒必要為了迎合市場,在原有的技術中強行添加新元素。


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人形機器人定位“小眾”

隨著自動化進程持續改變各個行業,那些能夠擺脫人類形態束縛,專注于通過合理設計解決現實難題的機器人,才會成為最為成功的產品。

“務實”一直是過去中國機器人行業,乃至各行各業得以快速追趕并實現領先的基礎。

機器人技術的終極目標,并非創造“人造人”,而是以最小的成本解決最大的問題。

從蒸汽機到量子計算機,人類科技發展的歷史早已證明:最有效的工具,往往與人類形態差異最大。

當行業從“制造人形機器人競賽”的狂熱中冷靜下來,機器人才能真正更快地走出實驗室,在工廠、農田、醫院以及家庭等場景中,釋放出生產力革命的巨大能量。

當然,如同自然界的進化會獎勵適應性和功能性一樣,機器人技術也必然要遵循相同的原則。例如,汽車需要公路這樣專門為其運行而構建的系統,才能最大程度地提高效率、可擴展性和可靠性。

未來,包括人形機器人在內的更多產品要實現落地應用,必然不是依靠“單機作戰”,而是需要配套的“基礎設施”。

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或許在未來,倉庫將不再由人類管理,而是完全由專門為手頭任務設計的自動化系統來運作,到那時,人形機器人或許才能發揮出獨特的作用。

因為人類對機器人技術未來的追求,一定是那些當下或者短期內就能見效的工程解決方案,而不是幾十年后才可能出現的方案。

當然,在未來的機器人社會中,也必然會呈現出“金字塔結構”。

處于底層的40%-60%,將由大量專用機器人構成,像機械臂、無人機等,它們專注于解決效率問題;中層的20%-30%,是各類模塊化機器人,例如管道機器人、可重構形態機器人等,能夠適應多種任務需求;而處于頂層的僅10%-20%,則是少量人形機器人,主要用于情感交互以及復雜決策場景。

只有摒棄“萬物都需擬人化”的固有觀念,機器人技術才能真正釋放出其生產力價值。

我們支持發展人形機器人,但不能盲目迷信人形,唯有如此,機器人行業才能擁有更為廣闊的未來。

來源:“機器人大講堂”微信公眾號





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