【小哈划重点：与其说是手指，不如说更像拇指——比人类手指大，上面布满触觉传感器。该产品由影子机器人公司与人工智能实验室“深度思考”联合研发，后者希望它能通过反复尝试学会抓取物体——这种试错法被称为“强化学习”。】
人工智能技术早已突飞猛进，但实体机器人研究仍面临重重挑战。
| 有待突破 |
2013年，美国波士顿动力公司推出了新款机器人“阿特拉斯”。这款1.88米高的人形机器人在美国国防高级研究计划局举办的机器人挑战赛上首次亮相。它能够在凹凸不平的地面行走，从箱子上跳下，甚至能爬楼梯。它就像从科幻小说中走出来一样：一个按照人类形象设计的机器人，可以完成各种日常任务。阿特拉斯的出现似乎预示着一个崭新时代的到来：机器人即将接手枯燥且繁重的家务劳动，未来还极有可能成为合格的养老护理员。
自那以后，人工智能技术突飞猛进，从计算机视觉到机器学习，各领域都实现了飞跃式发展。近期兴起的大语言模型和生成式人工智能，更是为人机交互带来了全新机遇。然而，在实验室之外，实体机器人仍主要用于工厂和仓库——被安置在特定的安全区域完成特定的任务。
能够带娃遛狗、洗衣做饭的多功能家用机器人目前依然只是一个遥远的梦想。
“这些年来，实体机器人研究并未取得突破性进展。”英国高级研究与发明局机器人项目主任珍妮·里德顿了顿，接着说道，“也并非毫无进展，但相较于计算机和软件的成功，实体机器人的进步只能用‘微不足道’来形容。”
布里斯托大学机器人学和人工智能教授内森·莱波拉表示，研发机器人需要更多资源。一名优秀的程序员只需一台电脑就可以编写算法，但制造机器人必须依赖实体设备。“这个过程更加复杂，实现难度更大，进展也更为缓慢。”
“幻影灵巧手”虽小巧精致，却连接着比人类手臂粗壮许多的机械臂。
各大实验室和公司一直在积极研发新型人形机器人。由于液压驱动成本高昂，波士顿动力公司宣布终止阿特拉斯项目，转而研发全电驱动的新一代机器人，并计划在未来几年内实现商业化应用。总部位于俄勒冈州的敏捷机器人公司表示，旗下“灵动机器人”已投入物流设施，执行搬运箱子等任务，并借此获得报酬。埃隆·马斯克称，自2025年起，人形机器人“擎天柱”会在特斯拉汽车工厂工作。
要让机器人在非严格受控的环境中自主运作，我们仍有很长的路要走。里德指出，以当前的硬件条件，人工智能技术的进步对实体机器人助益有限。生成式人工智能系统可以写诗作画，却无法胜任肮脏且危险的工作，而这恰恰是人类最希望实现自动化的领域。这些工作所需的，远不止一个装在盒子里的大脑。
| 从手部开始 |
一款实用机器人的设计往往从手部开始。里德表示，“机器人能否在不损坏物品的前提下精确且熟练地操作，是决定其应用场景的关键。”这对人类而言轻而易举，但对机器人来说却难如登天。目前，里德正牵头一个项目，致力于破解这一难题。
伦敦影子机器人公司负责人里奇·沃克说，提升机器人灵巧性的挑战之一在于体积。沃克展示了公司推出的“幻影灵巧手”——它和人类手掌大小相仿，有四根手指和一根拇指，关节可模拟人类指节的活动。这只机械手虽小巧精致，却连接着比人类手臂粗壮许多的机械臂，如此一来，它才能承载电缆、执行器等诸多部件。毕竟，要达到人手的操作水平，幻影灵巧手必须配备多个传感器和传动装置才行。
敏捷机器人公司推出的“灵动机器人”
机械手有一个优势——它的尺寸和形状适合操作人类工具。但是，完全仿照人手设计的机械手并不一定适用于所有场景。影子机器人公司最新研发的“三指灵巧手”采用独特的设计，配有三根手指——与其说是手指，不如说更像拇指——比人类手指大，上面布满触觉传感器。该产品由影子机器人公司与人工智能实验室“深度思考”联合研发，后者希望它能通过反复尝试学会抓取物体——这种试错法被称为“强化学习”。
三指灵巧手的设计非常重视稳健性。一段视频显示，即便遭受木槌连续击打，三根手指仍能正常开合。由于尺寸较大，这款机械手可容纳更大的滑轮，从而减轻钢丝的压力。这意味着，它至少能稳定运行300个小时。
2024年9月，深度思考实验室在其研究论文中介绍了一种新型机器人训练法。尽管同样采用试错法，但新方法会先在模拟手上进行测试。待模拟手成功完成拧螺母、螺栓等任务后，研究人员再将它学到的行为迁移至三指灵巧手。深度思考实验室的科学家玛丽亚·鲍萨称：“三指灵巧手仍要经历成千上万次试验，只不过我们没有让它从零开始。”
影子机器人公司与深度思考实验室联合研发的“三指灵巧手”
这项研究揭示了人工智能与机械手研发的相辅相成关系。但要让机器人真正理解它所处的环境，仍需依赖物理交互。发明局的里德指出，诸如聊天生成型预训练转换模型（ChatGPT）等文本生成器所依赖的大语言模型，主要基于互联网上海量的人类语言数据。“可是，我们要去哪里寻找关于摘草莓或做三明治的触觉数据呢？”
| 人形机器人 |
手固然重要，但也只是身体的一部分。如今，越来越多的机器人公司和实验室开始关注完整人形机器人的研发。人形机器人的吸引力部分源于心理因素。影子机器人公司负责人沃克说：“我们一直期待那种机器人——就像《星球大战》中的斯瑞皮欧一样。”将人形作为研发目标也不无道理。
“我们的环境设计本就围绕人类展开。”敏捷机器人公司联合创始人兼首席机器人官乔纳森·赫斯特说，“赋予机器人类似人类的外形是一种合理的设计思路，有助于机器人移动、操作以及与人类共存。”当然，人形机器人未必是最优解。在复杂地形中，四足结构的轮式机器人说不定更有优势。
在赫斯特看来，机器人下一步会进军零售业，担任货架补货员。不过，就不少应用场景而言，现在使用机器人并不划算。以送货机器人为例，沃克表示，“相比拿最低工资、签零工合同、骑电动车送货的人工快递员，机器人恐怕尚不具备成本优势。”
与我交流过的大多数机器人专家认为，能够带娃遛狗、洗衣做饭的多功能家用机器人目前依然只是一个遥远的梦想。里德说，护理机器人常被夸大为应对人口老龄化问题的良方，但实现这一愿景却尤为艰难。“我们还是先等到机器人能够可靠地拆卸笔记本电脑或为你做三明治时，再来考虑如何让它照顾老人吧。”
编辑：要媛
