像 Optimus 这样的人形机器人需要从工业发展到更通用的应用。来源：特斯拉

人形机器人正在成为我们技术现实的重要组成部分，为科学、工业和日常生活开辟了新的视野。这些机器有望解决广泛的问题，这要归功于其对环境的适应性设计。

AIRA 创始人兼 Robonomics 项目架构师 Sergey Lonshakov 最近谈到了人形机器人开发的最新进展。他谈到了这些下一代系统的潜在好处和社会面临的挑战。

人形机器人何时具备能力？

中国制造的大学树G1正在学习强化学习，这对我来说非常有启发。自 2015 年以来，我一直与一个由 15 人组成的团队（三代 ITMO 大学机器人毕业生）一起从事技术项目。

我们的目标是提出在不久的将来可能会引起兴趣的假设，并尝试成为第一个实现它们的人。实验包括尝试集成用户应用程序和技术，以改善或实现有趣的物联网场景。

在正在开发先进机器人技术的国家中，人形机器人市场相当发达：日本、美国、中国和欧洲。在 TED 演讲中与机器人专家交谈时，我可以自信地说，学术界在说：“这不会发生。”

今天，机器人技术已经超越了标准消费者认知的界限，这使我们能够判断扩大人形机器人范围的潜力。

这些机器人有多贵？

一台工业机械手的售价可达 50,000 美元，价格从 30,000 美元到 100,000 美元不等。大多数全尺寸人形机器人的成本仍然要高得多。我们假设机器人可以用现金购买。

我们选择了美国颇受欢迎的无人机制造商 3DR。它有一个很好的 GPS 导航板 Pixk，它质量很高，并且在 DIY 机器人领域仍然很受欢迎。我们教这架无人机接收和上传新的自主飞行坐标，具体取决于您的报酬。

我的团队在 2015 年底至 2016 年展示了具有智能合约的送货无人机。我们在美国联邦航空管理局在美国发布第一个无人机法规的当天发布了我们的研究成果。在中国，我们是在全球展示现代无人机技术分布式控制概念的四个团队之一。

还有哪些其他机器人技术实验？

让我们回到机器人的经济自主性。有各种解决城市交通拥堵的想法。一个想法是经济激励。如果你向人们提供报酬以放弃他们的名额，大多数人都不会这么做。嗯，这有点奇怪。在汽车中，每未使用的一秒都有机会以一分钱的价格向某人提供停车位。

但是汽车可以以每秒 100 辆汽车的速度交换加密的优惠收据。您进行民意调查，形成轨迹，并通过向某人​​提供少量资金来克服它。通过这种方式，理论上你可以在洛杉矶为你的优步充电。

在交通拥堵的地方，这个想法可能会奏效。有一个地方叫鸭子镇。这是一个面向硕士和研究生的学术项目，模拟一座有鸭子的城市，用于自动驾驶汽车。

另一个有趣的场景是太阳能皮划艇赛船会。参赛者有太阳能电池板，但没有桨。他们在德国以 1 公里/小时（0.6 英里/小时）的速度进行比赛。

我们被要求建造一个配备太阳能电池板的自主水面舰艇 (ASV)，可以处理小波浪并使用 GPS 导航特定路线。我们在上面安装了一个西班牙传感器，用于测量 pH 值和水温。如果水中出现问题，就会反映在其 pH 电导率上；这是表面数据倒卖。

海上无人机前往独立点进行测量。在现实生活中，这需要一艘摩托艇、受过必要教育的人、化学试剂以及每天都这样做的愿望。成本相当高。

我们成功了，并被选为在巴塞罗那 TSBteria 举行的 IUT 世界大会。该项目目前正在俄罗斯诺里尔斯克的环境灾难现场进行测试。

完全自主的类人机器人在经济上可行吗？

完全自主并非遥不可及，而且经济上的合理性将比物理上的合理性更有利。考虑一下寻找助手来拾取某个时代的画作的挑战nt。虽然代理商收到了 3,000 美元的销售费用，但仍然必须派一名快递员来取画，以 100 美元的价格专业包装它，然后运送。

因此，如果我们谈论机器人自主性，我们必须记住它可以存在于多个维度。

另一个实验：在圣彼得堡经营一家拥有华夫饼面包师的咖啡馆大约一年半的时间。那里的一位咖啡师煮出了很棒的咖啡。为了避免日常工作分散咖啡师的注意力，我们在咖啡馆安装了 Universal Robot 协作机器人。

我们训练系统自动执行拿起华夫饼、打开它们、倒面团和关闭它们的任务。最具挑战性的任务是防止插入食物的棍子晃动。这需要使用“阿波罗-联盟”对接系统，其中一根小木棍的控制方式类似于航天器对接。

咖啡馆的顾客很喜欢看到机器人烘烤华夫饼。这是另一个用例的例子，但仍然有些不明确常规。

观测星空的最佳地点是智利的阿塔卡马沙漠。一位狂热的天文学家购买了一台半专业望远镜，可以对其进行编程以检索可见物体列表。

我们创建了一个网站，您可以在其中支付 20 美元的加密货币；望远镜将指向选定的可见物体并捕获 NFT。您可以给某人一张从最佳天文观测地点拍摄的星空照片作为生日礼物。

我们希望将这个项目进一步发展为一个 24/7/365 的实验室。为此，我们需要连接两到三个点，因为奥塔卡马沙漠一年中很少出现三天的云层。我们有来自波士顿动力公司的 Spot 四足动物。

您可以远程连接到实验室并了解如何使用它来执行特定任务。 购买这只狗的价格为 80,000 美元，而且还不包括它用来开门的手。

编者注：将会有关于人形机器人、物理人工智能和腿的会议机器人峰会暨博览会上的系统。参与公司将包括波士顿动力公司、敏捷机器人公司、德州仪器公司等。

仿人机器人如何反映其制造商？

随着人们对仿人机器人和腿式机器人的关注，一些专家开始关注企业对消费者 (B2C) 应用。第一个设计观察是，出于安全、卫生和营销考虑，类人机器人将拥有各种外壳，例如运动服，即使一些制造商目前展示的机器人没有外壳，以表明它们是机器。

让我们注意另一个特征：今天的大多数类人机器人实际上并没有“面孔”。这是因为他们的头部通常是激光雷达传感器或多个摄像头的位置。有些有显示意图的屏幕，但人机交互通常放在机器人“胸部”的更大屏幕上，就像前毕宿五的 Pepper 一样。

最新一代的人工智能可以使语言交互更加自然，但人形机器人将如何开发者能够满足车载计算和安全连接的需求吗？ 2012 年，任何可连接到机器人的机载计算机都不足以执行确定机器人向无穷远迈进所需的计算。

为什么夹具很昂贵？

现在有了稳定的腿在过去的几年中，运动已成为关键，接下来的挑战包括手臂可以通过提供灵巧操作的夹具来处理大量有效负载。

机器人手指需要精确可靠的执行器，但可能难以维护。根据家庭或工业用途，我们不知道他们多久需要一次服务。用于触觉传感的柔软指尖会磨损得更快。

我们开始从两指和三指抓手转向更接近人手的抓手。触觉感应也能提供帮助，但电源效率和成本仍然是移动操作的挑战。

Unitree 的 Spot 解决方案成本约为 80,000 美元。 如果包含操纵器，全套套件将花费 136,000 美元。许多客户选择固定传感器，这会增加约 136,000 美元，而且您不必费心进行远程操作。

人形机器人有哪些安全问题？

Boston Dynamics 是首批展示的公司之一有腿机器人在草坪上行走或上下山。但是机器人 Rosey 能否在晚上用重 20 公斤（44 磅）的腿在您的家中安静地走动呢？楼梯怎么样？

当我们尝试操作嗡嗡声时在一间铺着木地板的房子里，我们的同事跑开了，把它塞进了车里。他说，“我担心它会弄坏我的地板。”

在实验室之外，平稳的运动是人类的一个特征。如果机器人做出心形符号并递给你一个鸡蛋作为煎蛋卷，那么它就处于阿尔法测试阶段。大多数更接近简单的场景，例如在柜台后面提供饮料。

在开发具有自适应材料的机器人皮肤以支持协作机器人时，我们遇到了另一个紧迫的挑战。您可以对每一秒的关节的每个位置进行编程，但是系统如何在一个包含人、宠物和儿童的先前未知的动态空间中导航？让机器人能够爬楼梯和开门需要更多的时间和金钱。

复杂的操纵器、红色急停按钮和安全故障模式都需要解决，以证明消费者类人机器人的费用是合理的。安全标准也开始出现，因此设计者和采用者将需要考虑pliance。

类人机器人将如何进入市场？

机器人公司的目标价格范围为 20,000 美元到 50,000 美元，就像购买一辆家用汽车一样。埃隆·马斯克表示，这是特斯拉擎天柱的目标，该公司正在汽车制造领域起家。

人形服务员能否超越人类，不仅在拿托盘方面，而且在克服障碍和提供优质服务方面？加利福尼亚州已经进行过实验，人们可以订购外卖食品，而机器人操作员则在印度或其他地方。但精度和延迟是挑战。

通用自动化与专业化之间也存在争论。大多数老派工程师说所有机器人都应该高度专业化。相比之下，一些资金雄厚的类人机器人开发商将自己定位为通用机器人的未来提供商。

许多所谓的类人机器人都是它们可能有一个头、躯干和两只手臂，但它们也有轮子，无法在楼梯或儿童杂乱的游戏室中移动。它们已经可以与日常物体进行交互，例如拿起鸡蛋、选择特定蔬菜或打开快递袋，但它们做得很慢。

Power Robotics 有一个非人形移动机械手，成本为 10,000 欧元（11,414 美元）。

三个级别的机器人帮助

让我们定义三个级别的人形功能。第一个是社交机器人，可以帮助老年人、迎接商店或餐馆的顾客，或者提供安全保障。如今，专门用于这些目的的机器人已经存在，像日本这样的地方已经在零售、酒店和医疗保健领域使用它们。

下一个层次是消费者想要的：一个能够装载和卸载洗碗机或倒垃圾的机器人。成功的定义是能够按下按钮并让它起来做这些事情。

第一台机器人真空吸尘器用指向天花板的摄像头绘制了房间地图，但他们对障碍一无所知。随着导航和传感变得更加复杂，工业移动机器人和家庭系统都可以安全地进入新环境。

1X Technologies 开发了 Neo，一款旨在帮助做家务的人形机器人。然而，它目前正在使用远程操作和机器学习的组合。

第三个层次是农民可以让机器人代替他在拖拉机上的位置，然后让它修剪草坪。能够提供这种水平的经济效益和家庭实用性的人形机器人是一个长期目标。

我的团队于 2019 年在浅田大学进行经验交流。它有一个机器人，它被训练如何踩踏板、弹奏风琴、合成器和钢琴。 Aseda 的科学家们决定让它为全球科学或贸易展览做准备，以便它能够弹钢琴，作为实现人类水平表演的标志。

这超出了 20 世纪 90 年代机械设计的范围。我们大多数人转向工业机器人，包括钻机、拖拉机、联合收割机——所有在道路上工作的日本自主设备都是这一发展的遗产。

当时，没有人真正需要人形机器人来开展业务。 2008 年，Google 早期投资者之一斯科特·哈桑 (Scott Hassan) 出售了自己 1% 的股份。

哈桑用这笔钱做了什么？他创立了 Willow Garage，开发机器人并分发给大学。由于其在机器人操作系统（ROS）上的工作，这些机器人今天可以打台球和倒啤酒。

机器人抢走了工作吗？

不，机器人一直在创造它们，因为没有人愿意代替蒸汽机工作。 2018 年，当我的团队访问新加坡科技大学时，我们被要求操作其自动拖地机并开发更好的算法，因为它可以清洁一栋建筑物 12 小时。

这正是人类所做的事情oid 机器人看起来就像今天的样子。今天，我们不再需要对每个关节的运动进行编程并通过反馈循环进行调整，而是将任务分解为子任务，将它们输入到模拟中，然后运行 ​​100,000 次以找到可行的成功组合。

开发人员可能会设法创建与中级管家相当的自主服务。它可以卸下洗碗机、迎接快递员，并将东西存放在厨房里。但如果这在两年内没有发生，投资者可能会转向其他事情。

每个人都想要高科技的生活方式，所以向那些还不知道自己需要它们做什么的人出售一百万个机器人——即使是 40,000 美元——也不算什么。牵强。

关于th作者

Elena Krosheva 是一位自由记者、营销分析师和 SEO 专家。 2007 年，她以优异的成绩毕业于白俄罗斯明斯克现代知识学院新闻系。

Krosheva 的主题涵盖数字化、IT、现代经济和超人类主义等。她热爱计算机和赛博朋克，毕业于技术学院，然后又毕业于新闻学院。