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为什么科学家非要造“人形机器人”?有必要像人吗?

科普佛山

视频里蹒跚学步的小朋友摔个屁股墩,评论区满屏“好可爱”“加油”,主角换成机器人,画风瞬间变了——它膝盖一软栽倒在地,立刻有人质疑:“用轮子不就行了?非要造两条腿博眼球?”可要是机器人打起拳、跑酷、空翻,又会被说成“遥控玩具”“花拳绣腿”。

我们对孩子宽容,却总拿科幻电影里的完美形象去衡量机器人。这种“双标”背后,是对人形机器人的常见误解,下面就来一一拆解,看看这些说法到底错在哪?

人形机器人,不是“多此一举”

很多人会问:“为什么不直接用轮子?”“工厂里的固定机械臂不是干得好好的吗?”

其实,选择人形机器人的重要原因并非为了“像人”,而是为了兼容人类已经改造好的物理世界。从通道、阶梯到工具,很多东西都是按人类体型和使用习惯设计的。身体结构类似的机器人,自然能无缝对接。

举个例子:工厂里一个台阶就可能卡住轮式设备,物流搬运需要频繁上下作业,户外电站和化工厂巡检要面对复杂地形和楼梯——这些场景,必须依靠足式机器人的越障能力。人形机器人的形态,本质上是为了适配人类建造的环境。

在国产方案中,这早已不是“纸上谈兵”。2025年8月,在合肥举办的中国机器人及人工智能大赛人形机器人专项赛上,320多台人形机器人在模拟工业场景中同台竞技,比拼自主导航、避障、搬运物料。参赛团队来自清华、哈工大等高校,验证的正是人形机器人在非结构化环境中的可行性。

图源:央视新闻

人能走的道路,人形机器人可以“抬脚就走”;人能用的工具,具备灵巧手的人形机器人也能“上手即用”。因为人类世界的工具——从门把手、扳手、杯子到手机、键盘、药瓶——全都按手掌尺寸、手指抓握习惯和力反馈来设计。

工厂里的固定机械臂配上专用夹具,拧螺丝的速度和精度远超工人,但夹具往往只能干一件事。想让机器人换个任务,比如抽纸巾、拈花、给卧床老人递水,专用夹具就不灵了。而具备多自由度、带触觉感知的灵巧手,最大的价值正是通用性:它不需要为每一项新任务重新制造一套专用工具,而是直接拿起人类现成的工具就能操作。换言之,人形机器人加上灵巧手,相当于给机器人配了一套“万能接口”,让它能无缝使用所有的人类工具。

看了上面的例子,你或许已经明白:机器人像人,确实有实实在在的好处。

遥控机器人,不是“大号遥控车”

很多人一看到机器人身后拿着遥控器的操作者,就觉得它跟遥控玩具车差不多,没啥技术含量。但机器人领域的“遥控”,准确叫“遥操作”——是一套实时人机协同系统,和玩具遥控车有本质区别。

遥控玩具车,操作者推摇杆,信号直接驱动电机和舵机,车本身不“理解”环境,也不自己保持平衡。而人形机器人有几十个电机,人不可能同时操控每个关节。遥操作的逻辑是:操作者推摇杆,发出的是“向前走”“抬手”这类高层指令;至于迈哪条腿、怎么保持平衡、地面不平怎么应对,全由机器人自主完成。

打个比方:玩具车遥控像“提线木偶”,每个动作都得人精细操控。遥操作更像“骑马”——你喊“驾”、拽缰绳,发的是“跑”“停”的命令,但协调四肢、保持平衡是马自己做的。

图源:新华社

对应到机器人,就是传感器融合、运动规划和实时平衡控制。操作者推一下摇杆,后台可能涉及几十个关节的毫秒级协同,技术含量一点都不低。

有人会问:机器人不该全自动吗?这得看任务。扫地机器人全自动才有人买;而手术机器人,现阶段无人值守恐怕没人敢用——人命关天的决策不能全交给算法。

遥操作不仅是完成复杂任务的常见方式,更是训练机器人自主能力的重要数据来源。很多动作,比如拧门把手、抓取杂物,编程很难实现,但人可以遥操作机器人去完成,再把数据记录下来训练AI。这叫“人在回路”思路。

所以,不能简单地认为机器人需要人来遥操作就是没技术含量。

机器人“炫技”,不是作秀

很多人看到机器人跑酷、打拳、跑马拉松,第一反应是“又在作秀”。其实,这和运动员突破极限是一个道理——机器人在挑战自身边界

实验室环境可控、安全,适合测试基本性能,但机器人终归要走出“温室”,面对油渍地面、结冰台阶、被人碰撞等真实意外。如果它只会在标准场景下慢吞吞地走,一遇意外就摔倒死机,根本没法独立上岗。

跑酷、武术等高难动作意味着频繁的重心突变,更容易摔倒打滑。机器人若能及时反应、保持平衡,将来在真实工作中遇到意外也能更好地避免摔倒。高难动作和极端环境,恰恰是暴露问题、加速改进的“磨刀石”。

图源:央视新闻

所以,别觉得机器人挑战极限是炫技。能打咏春、玩跑酷、完成半马的机器人,干其他活也会更游刃有余。

至于网上那些“翻车视频”,以前看不到是因为机器人又贵又笨重,难出实验室。现在能刷到各种翻车,恰恰说明机器人已被批量造出来,放进真实世界去测试、工作了。

这些磕磕绊绊,正是机器人悄悄走进我们生活的前兆。也许要不了几年,我们会指着视频对家政机器人说:“快看,你们小时候也老摔跤,跟学走路的小朋友一样。”

下一次看到机器人翻车的视频

不妨换个角度

它又学会了一个新姿势

离走进咱们的生活又近了一步

来源:科普中国、科技日报、央视新闻、广东科普

审校:周志钊
编辑:杜晓璇
科普佛山微信小组整理编辑