人形机器人：千年想象终成现实

日前，特斯拉CEO马斯克预测，到2040年，人形机器人的数量可能会超过人类，届时，世界上会有至少100亿个人形机器人，其价格可能会比汽车更低。

其实，从古代偃师造“人偶”的传说，到近代简易的“人形”机械，再到如今走向市场的高智能AI机器人……人类对人形机器人的想象与探索从未停止。而它们，或许也将在不远的未来，重塑我们的生活。

绵延千年的幻想

在《列子·汤问》中曾记载了这样一段故事：周穆王西巡狩猎时，在昆仑山遇见一位奇人，名叫偃师，他制作人偶的手艺卓绝。人偶不仅在外貌上与寻常人几乎无异，还能完成前进、后退、前俯、后仰等动作。

《列子·汤问》中还写道：“巧夫顉其颐，则歌合律;捧其手，则舞应节。”即只要掰动其下巴，该人偶就能够曼声而歌，调动手臂，它便会摇摆起舞，可谓“千变万化，惟意所适”。

偃师所制造的人偶，可以看作人类早期对人形机器人的想象之一。而这样的想象，也不只存在于中国。

文艺复兴三杰之一的达·芬奇就曾在其手稿中绘制过一个人形机器人，名为“机器武士”。

1495年，一群意大利工程师根据达·芬奇的图纸，耗时15年将“机器武士”制造完成。“机器武士”以木头、金属和皮革作为其外壳，以齿轮为驱动装置，依靠风和水力驱动，能完成坐、站立、挥舞胳膊等动作。这也成为历史上第一台有实物做证的人形机器人。

除了能像人一样行动，人类还希望机器人能像人一样思考。

古今中外，对弈下棋都可以看作人类思考的最具有代表性的表达，在AlphaGo出现之前三百多年，欧洲就曾出现过一个“战无不胜”的“对弈机器人”。

1770年，发明家肯佩伦(Kempelen)为奥地利女皇展示了一款可以下国际象棋的机器人，被称为“土耳其机器人”。

这是一个用枫木雕刻出来的真人大小的机器人，它身披土耳其礼服，坐在一个上面放着棋盘的木制柜背后，能够通过复杂的齿轮和杠杆系统移动棋子，与人下国际象棋。

肯佩伦宣称，“土耳其机器人”可以击败任何一个人，随后，它便真的击败了挑战者。

但事实上，“土耳其机器人”并不是真正的“智能”。这台机器只是能模拟人的行为，“下棋”的技能是由肯佩伦雇佣的国际象棋大师在背后进行操纵完成的。

在此之后，人们对“人形机器人”的想象有了更大的空间。在1768年至1774年间，瑞士钟表匠皮埃尔·雅奎特·德罗兹和他的两个儿子制造出三个惟妙惟肖的自动玩偶，分别能够“写字”“绘图”和“演奏”。

不过，在20世纪之前，人类制作的“人形机器人”大多只是将复杂的机械装置放在“人形”外壳之下。

从“一只手”到“一个人”

现代意义上的类人机器人研制源自20世纪上半叶的美国。1954年，美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机械手，并注册了专利。现代人形机器人的研发便从“一只手”开始了。

随后，被誉为“机器人之父”的美国人约瑟夫·恩格尔伯格创建了世界上第一家机器人公司——Unimation。几年后，该公司的第一台机器人产品Unimate问世。

1968年，美国斯坦福国际研究所成功研制出移动式机器人Shakey，它是世界上第一台带有人工智能的机器人，能够自主进行感知、环境建模、行为规划等任务。

几乎在同一时期，日本早稻田大学研制出了WABOT-1，该机器人配备肢体控制系统、视觉系统和语音交互系统，拥有仿人双手和双腿，身体多部位装有摄像头和触觉传感器。

尽管WABOT-1的行动能力仅相当于一岁多的婴儿，但它的问世代表人类已初步实现全尺寸人形机器人双足行走。其主要创造者加藤一郎也被誉为“世界仿人机器人之父”。

人形机器人要想走得稳，双足行走能力是根本。于是，1972年，著名机器人学者Vukobratovic研发出了双足步行控制方法，为之后的人形机器人用双足稳定步行提供了基础。

有了双足支撑之后，双手的灵巧性和面部的交互性被进一步纳入科学家们的研究范畴之中。

1974年，日本研制出OKADA三指灵巧手，在这之后，各国都在工业机器人操作臂、仿人手臂领域取得了长足发展。1993年，东京理科大学的小林宏教授首次研制出具有6种面部表情的表情机器人“AHI”。自此，机器人的“情感表达”成为机器人伦理讨论中的重要议题。

到2000年，日本本田公司推出人形机器人ASIMO，它不仅能够实现人类的行走速度，还可以与人握手、向人挥手、随音乐起舞等。这一时期的人形机器人已经展现出高度的系统集成的能力。自此，传说中偃师所造的“人偶”似乎已经成为现实。

在这之后，以强复合运动能力为特征的波士顿动力Atlas机器人问世。紧接着，便是特斯拉Optimus机器人开启的产业化落地阶段。

发端晚，成长快

中国的人形机器人技术与产业始于1990年。

自20世纪80年代起，中国的多所科研院校就已经陆续开启人形机器人的研发工作。直到1990年，国防科技大学率先研制出了我国首台两足步行机器人。这标志着中国在人形机器人领域的起步。

十年之后，我国独立研制的第一台具有人类外形、能模拟人类基本动作的人形机器人同样在国防科技大学问世。

这台定名为“先行者”的类人形机器人，不但具有类人一样的头部、眼睛、脖颈、身躯、双臂与两足，而且具备了一定的语言功能。

与此前的机器人相比，这台类人形机器人实现了多项关键性技术的突破。例如，从只能平地静态步行，到快速自如的动态行走;从只能在已知环境中行走，到可在小偏差、不确定的环境中行走;行走频率也由每6秒1步，提高到每秒2步。

2000年之后，人形机器人行业从大学实验室进入实战与产业阶段。

比如浙江人形机器人创新中心在2006年曾研制出小型仿人足球机器人，实现多机协作踢足球;2008—2011年还研发出乒乓球对打仿人机器人，实现了145个回合的人机对打，并能够适应正反拍、旋转球。

在商业化领域，优必选的WalkerX已实现初步的基础商业化，并将双足真人尺寸人形机器人的成本降低至10万美元以下。

2017—2022年，中国人形机器人产业发展开始走向成熟期。小米在2022年8月发布了首款全尺寸人形仿生机器人“CyberOne”。

2023年之后，中国人形机器人企业进入“井喷期”，许多明星人形机器人企业诞生，人形机器人的实用性能也更加丰富。

如星尘智能的AI机器人Astribot S1拥有全能操作能力，可以自主完成叠衣、分拣物品、颠锅炒菜、吸尘清洁、竞技叠杯等各项复杂任务。

逐际动力公布的全尺寸人形机器人CL-1则可以在堆满货物的多重货架之间，全程连续无间断地完成一系列大负载、大范围的搬运任务。

据首届中国人形机器人产业大会发布的报告预测，2024年中国人形机器人市场规模将达到27.6亿元，未来的潜力更是无限。

随着技术的不断进步，越来越多的人开始相信，人形机器人将在更多领域展现自己的价值，为人类社会带来更多的可能。

肖雅文

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