◆ 當(dāng)前人形機(jī)器人技術(shù)呈現(xiàn)明顯“偏科”——即它們的運(yùn)動控制能力已有顯著突破,但認(rèn)知理解、靈巧操作和環(huán)境適應(yīng)能力距離市場需要仍存巨大差距。
◆ 人形機(jī)器人走出高度可控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,真正走進(jìn)千家萬戶,除了要解決的技術(shù)難題,還將面臨產(chǎn)業(yè)化與市場化的挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)涉及成本控制、數(shù)據(jù)積累、安全保障與價(jià)值驗(yàn)證等多個(gè)維度,每一道關(guān)卡都決定著人形機(jī)器人能否從“展廳展品”變成“家庭日用品”
◆ 從1921年“機(jī)器人”一詞誕生至今,人形機(jī)器人進(jìn)家庭的道路雖然漫長,但每一步都在向前。當(dāng)技術(shù)、成本、數(shù)據(jù)、安全等問題逐一解決,當(dāng)真正的落地需求點(diǎn)出現(xiàn),家庭也終將迎來智能且安全可靠的機(jī)器人時(shí)代。
當(dāng)前,人形機(jī)器人正以超越人類半馬的速度,展現(xiàn)出卓越的運(yùn)動能力,并已在工業(yè)巡檢、安防巡邏、倉儲物流等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)初步落地。然而,當(dāng)鏡頭轉(zhuǎn)向?qū)こ0傩占?,現(xiàn)實(shí)卻并非如想象中美好。機(jī)器人真正走進(jìn)普通家庭承擔(dān)日常家務(wù),仍面臨技術(shù)、成本、數(shù)據(jù)、安全等多重系統(tǒng)性挑戰(zhàn)。從實(shí)驗(yàn)室的驚艷演示到千家萬戶的日常使用,人形機(jī)器人的家庭化之路還需打磨。
技術(shù)“偏科”?
三大短板制約家庭落地
多位業(yè)內(nèi)專家在接受《瞭望》記者采訪時(shí)表示,當(dāng)前人形機(jī)器人技術(shù)呈現(xiàn)明顯“偏科”——即它們的運(yùn)動控制能力已有顯著突破,但認(rèn)知理解、靈巧操作和環(huán)境適應(yīng)能力距離市場需要仍存巨大差距。
一、“大小腦”發(fā)育失衡
“現(xiàn)在大家看到的機(jī)器人驚艷表現(xiàn),大部分都在‘小腦’層面,‘大腦’上還有非常非常多的問題需要解決?!甭?lián)想集團(tuán)副總裁毛世杰在接受《瞭望》記者采訪時(shí),如此評價(jià)行業(yè)現(xiàn)狀。
所謂“小腦”,指的是機(jī)器人的運(yùn)動控制與協(xié)調(diào)能力。經(jīng)過多年技術(shù)迭代,這一領(lǐng)域已取得突破性進(jìn)展——從打網(wǎng)球、乒乓球,到跳舞、武術(shù)表演、完成托馬斯全旋,甚至半馬打破人類紀(jì)錄,如今的人形機(jī)器人已能駕馭一系列高度復(fù)雜的運(yùn)動動作。
與運(yùn)動能力的出色形成鮮明對比,機(jī)器人的“大腦”——通用智能和環(huán)境理解能力尚處于初級階段。毛世杰認(rèn)為,當(dāng)前機(jī)器人“大腦”最需要突破的是空間智能,“機(jī)器人不能只用雷達(dá)或攝像頭感知障礙物的存在,還要對環(huán)境有深度的語義理解?!?/p>
這種失衡導(dǎo)致人形機(jī)器人普遍存在兩大缺陷:一是語義理解與功能認(rèn)知能力不足。它們只能執(zhí)行精確到坐標(biāo)和動作的指令,無法理解抽象概念和物體的場景化功能。合十思維創(chuàng)始人趙普向《瞭望》記者舉例說:“一個(gè)人類小孩坐過三把凳子,就知道‘凳子是用來坐的’。但現(xiàn)在的機(jī)器人根本做不到,它只認(rèn)識訓(xùn)練過的‘凳子’,無法理解其他凳子同樣具備坐的功能?!?/p>
二是常識推理與任務(wù)變通能力缺失。機(jī)器人面對需要經(jīng)驗(yàn)判斷和靈活調(diào)整的家務(wù),只能嚴(yán)格執(zhí)行預(yù)設(shè)程序?!叭绻唤o機(jī)器人訓(xùn)練了用裁紙刀拆快遞,它絕不會想到用鑰匙、指甲刀或者圓珠筆也能劃開膠帶?!壁w普說,“因?yàn)樗焕斫狻畡濋_膠帶需要堅(jiān)硬物體’這個(gè)底層常識,只會照搬訓(xùn)練過的單一動作模式?!?/p>
二、靈巧手不夠“靈巧”
一只人手擁有27塊骨骼、23個(gè)能動關(guān)節(jié),能通過精準(zhǔn)的力度控制完成從穿針引線到揉面切菜等千萬種精細(xì)動作。這種“靈巧”恰是當(dāng)前人形機(jī)器人的顯著短板。
“人類雙手占了人體多個(gè)能動關(guān)節(jié),但質(zhì)量和體積僅占身體的一小部分。而要在與人手差不多大的空間里,塞進(jìn)多套集成了電機(jī)、減速器、傳感器和控制器的精密執(zhí)行系統(tǒng),同時(shí)兼顧成本、性能和可靠性,這是一個(gè)很難解決的‘不可能三角’?!币驎r(shí)機(jī)器人CMO房海南向《瞭望》記者直言。馬斯克也曾公開承認(rèn),機(jī)器人靈巧手和前臂的研發(fā)占了整臺人形機(jī)器人約一半的工程難度。
非夕科技集團(tuán)副總裁胡曉平也指出,傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人擅長搬重物、執(zhí)行快速重復(fù)動作,但面對打包盒子、擰螺絲、插線束等操作時(shí),一旦盒子的尺寸、螺絲的型號或線束的類型發(fā)生變化,機(jī)器人便難以實(shí)時(shí)調(diào)整動作策略,缺乏柔性適應(yīng)能力,“在高度結(jié)構(gòu)化的工業(yè)環(huán)境中,針對單一任務(wù)經(jīng)過上千次訓(xùn)練,人形機(jī)器人或可能完成,但這距離能處理任意物品的通用操作能力存在天壤之別?!?/p>
三、非結(jié)構(gòu)化環(huán)境泛化能力弱
“早上七點(diǎn),鬧鐘響了。拖鞋不知踢到哪里,廚房的碗還沒洗,孩子的書包扔在地上,貓還打翻了一杯水……”自變量機(jī)器人創(chuàng)始人王潛通過這段日常場景的描述,精準(zhǔn)點(diǎn)出了人形機(jī)器人進(jìn)入家庭面臨的核心痛點(diǎn):沒有任何兩個(gè)家庭、任何一天的生活場景是完全重復(fù)的。
與高度標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的工業(yè)環(huán)境不同,家庭是典型的極端非結(jié)構(gòu)化環(huán)境:物品擺放雜亂無章、自然光從早到晚不斷變化、老人孩子和寵物隨時(shí)走動。北京人形機(jī)器人創(chuàng)新中心CTO唐劍表示,場景泛化能力差、任務(wù)泛化能力差、本體泛化能力差是機(jī)器人普遍存在的三大泛化短板,“要解決某一場景下的一個(gè)任務(wù),就需要專門的機(jī)器人本體,并針對這個(gè)場景專門寫一套程序?!?/p>
落地受阻:
四大關(guān)卡阻礙普及進(jìn)程
人形機(jī)器人走出高度可控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,真正走進(jìn)千家萬戶,除了要解決的技術(shù)難題,還將面臨產(chǎn)業(yè)化與市場化的挑戰(zhàn)。多位采訪對象向記者表示,這些挑戰(zhàn)不僅是技術(shù)指標(biāo)的突破,還涉及成本控制、數(shù)據(jù)積累、安全保障與價(jià)值驗(yàn)證等多個(gè)維度,每一道關(guān)卡都決定著人形機(jī)器人能否從“展廳展品”變成“家庭日用品”。
一、成本高企擋住普通家庭
“現(xiàn)在一臺人形機(jī)器人的成本在10萬元左右,僅需要的算力解決方案就要占到兩三萬元?!眹业胤焦步ㄈ诵螜C(jī)器人創(chuàng)新中心首席科學(xué)家江磊透露,機(jī)器人價(jià)格與一輛普通家用轎車相當(dāng),這對多數(shù)家庭來說,并不是一筆可隨意支出的消費(fèi)。
成本高企體現(xiàn)在三個(gè)層面。一是核心硬件價(jià)格昂貴。關(guān)節(jié)電機(jī)、減速器、力傳感器等部件技術(shù)門檻高、量產(chǎn)規(guī)模小。二是部署和維護(hù)成本驚人。毛世杰表示,在一個(gè)大型變電站部署一臺巡檢機(jī)器人,需要兩位工程師花費(fèi)一個(gè)多月時(shí)間,而家庭場景的個(gè)性化程度遠(yuǎn)高于工業(yè)場景,部署成本也不會低。三是投資成本回收慢。優(yōu)山投資董事長陳十游指出,工業(yè)場景中客戶一般期望18-24個(gè)月內(nèi)回收成本,而在家庭場景中,機(jī)器人能替代的家務(wù)勞動價(jià)值有限,難以滿足成本回收期待。
二、家庭場景數(shù)據(jù)積累仍很欠缺
具身智能對數(shù)據(jù)需求龐大,然而接受記者采訪的業(yè)內(nèi)專家用“幾乎是一片‘?dāng)?shù)據(jù)荒漠’”來形容家庭場景數(shù)據(jù)。
“具身智能需要的數(shù)據(jù)不是互聯(lián)網(wǎng)上的文本和圖片,而是三維空間的感知數(shù)據(jù)以及最重要的機(jī)器人操作數(shù)據(jù)。”銀河通用機(jī)器人首席戰(zhàn)略官趙于莉向《瞭望》記者解釋道,“自動駕駛的數(shù)據(jù)環(huán)境相對標(biāo)準(zhǔn)化,而機(jī)器人需要面對上萬種甚至數(shù)十萬種不同的物品,還要掌握不同力度、不同角度的操作方式?!?/p>
數(shù)據(jù)困境主要源于三大矛盾。一是隱私保護(hù)與數(shù)據(jù)采集的矛盾。家庭是極其私密的空間,企業(yè)難以在多個(gè)家庭環(huán)境中進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集。松應(yīng)科技創(chuàng)始人兼CEO聶凱旋測算,要訓(xùn)練出能適應(yīng)家庭場景的物理AI模型,需要萬億級規(guī)模的數(shù)據(jù),“按照現(xiàn)在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度,需要100年以上才能采集到這么多數(shù)據(jù)”。二是數(shù)據(jù)孤島與通用化的矛盾。雪鴻林智能科技創(chuàng)始人李世林指出,“各行各業(yè)的數(shù)據(jù)都是自己的核心資產(chǎn),極少企業(yè)愿意無償分享,導(dǎo)致跨行業(yè)的數(shù)據(jù)壁壘”。三是仿真數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)的差距,特別是涉及柔性物體、力控操作、復(fù)雜交互等場景,仿真數(shù)據(jù)難以替代真實(shí)數(shù)據(jù)。
三、人機(jī)共處仍存安全隱憂
安全始終是機(jī)器人應(yīng)用不可逾越的底線。當(dāng)一個(gè)幾十公斤重的金屬機(jī)器人走進(jìn)家庭,與老人、孩子朝夕相處,安全要求也更為嚴(yán)苛。
“機(jī)器人與人在同一個(gè)空間里活動,一定要有高動態(tài)防碰撞運(yùn)控,一定要有多模態(tài)的安全交互,決不能對人造成傷害。同時(shí),機(jī)器人也不能被黑客攻破,所以必須要有全棧式的安全防護(hù)?!泵澜芟颉恫t望》記者強(qiáng)調(diào)。
多位采訪對象向記者表示,安全問題主要包括兩大風(fēng)險(xiǎn):一是物理安全風(fēng)險(xiǎn)。人形機(jī)器人運(yùn)動時(shí)具有較大動能,如果失控,可能對行動不便的老人和沒有自我保護(hù)能力的孩子造成傷害。二是隱私與網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)。家庭機(jī)器人配備了攝像頭、麥克風(fēng)等多種設(shè)備,能夠24小時(shí)收集家庭數(shù)據(jù),如果被泄露或被黑客遠(yuǎn)程控制,后果不堪設(shè)想。
四、尚難對接真正場景需求點(diǎn)
除了技術(shù)、成本、數(shù)據(jù)和安全問題,人形機(jī)器人進(jìn)家庭還面臨著靈魂拷問:它到底能為用戶創(chuàng)造什么不可替代的價(jià)值?
“現(xiàn)在很多人問,我花10萬塊錢買一個(gè)人形機(jī)器人,它能做什么?掃地有掃地機(jī)器人,擦窗有擦窗機(jī)器人,做飯有做飯機(jī)器人。人形機(jī)器人能做什么這些專用機(jī)器人做不了的事?”一位業(yè)內(nèi)人士反問道。
貝恩全球合伙人、大中華區(qū)高科技業(yè)務(wù)主席成鑫指出,判斷一個(gè)場景能否快速落地,需要考慮投入產(chǎn)出比、競爭程度、需求迫切性、社會接受度四個(gè)維度?!皬倪@四個(gè)維度來看,家庭場景目前都不占優(yōu)勢。第一波落地一定是在工業(yè)領(lǐng)域,然后延展到商業(yè)領(lǐng)域,最后才會到家庭。”
未來:
路雖遠(yuǎn),行則將至
盡管人形機(jī)器人進(jìn)家庭仍面臨諸多困難,但多位采訪對象皆表示,這一方向是必然趨勢,只是需要足夠的時(shí)間和耐心進(jìn)行研發(fā)推進(jìn)與市場培育。
業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)為,人形機(jī)器人進(jìn)家庭將分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn):第一階段主要在工業(yè)、商業(yè)、安防、巡檢等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用,隨著技術(shù)不斷成熟、產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,整機(jī)成本不斷下降;第二階段開始進(jìn)入少數(shù)具備購買意愿和購買力的家庭,完成打掃衛(wèi)生、整理物品、陪伴老人等簡單重復(fù)性家務(wù),形成初步商業(yè)模式;最后隨著通用人工智能的突破和成本的大幅下降,人形機(jī)器人將大規(guī)模進(jìn)入家庭,成為人類在生活中不可或缺的助手。
“我們堅(jiān)信,未來擁有通用具身智能能力的人形機(jī)器人,會像今天的個(gè)人電腦和智能手機(jī)一樣,走進(jìn)千家萬戶。”唐劍說,“就像當(dāng)年通用個(gè)人電腦部分替代了計(jì)算器、游戲機(jī)、文字處理器,通用智能手機(jī)也部分替代了功能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器一樣,通用人形機(jī)器人將替代專用家務(wù)機(jī)器人?!?/p>
趙普說:“機(jī)器人的發(fā)展一定有不同的技術(shù)路徑,這是一個(gè)全行業(yè)的問題,需要全行業(yè)共同努力?!睆?921年“機(jī)器人”一詞誕生至今,人形機(jī)器人進(jìn)家庭的道路雖然漫長,但每一步都在向前。當(dāng)技術(shù)、成本、數(shù)據(jù)、安全等問題逐一解決,當(dāng)真正的落地需求點(diǎn)出現(xiàn),家庭也終將迎來智能且安全可靠的機(jī)器人時(shí)代。
文 | 《瞭望》記者 高博翰