在2025年央视春晚的舞台上,16个身着小花袄、手持红手绢的人形机器人“福兮”和16名舞蹈演员携手献上的《秧BOT》节目,凭借传统文化与现代机器人技术的融合,不仅吸引了无数观众的目光,也让人形机器人爆火出圈,成为大众热议的焦点。
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2025央视春晚《秧BOT》表演
实际上,这并非人形机器人首次亮相春晚舞台。早在2016年春晚,540台Alpha人形机器人就曾登台为歌手伴舞,凭借着整齐划一的动作以及气势恢弘的方阵,给人留下了深刻的印象。在2019年央视春晚深圳分会场,由6台人形机器人与数百名人类舞者同台献艺,也同样吸引了广泛关注。
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图2 2019央视春晚深圳分会场上的人形机器人(图源:南方+)
这些人形机器人的精彩亮相,也点燃了公众对人形机器人未来应用的无限期待。然而,我们必须清醒地认识到,人形机器人的发展不能仅仅停留在外形的模仿,更需要在内在智能和功能上实现质的飞跃。
既要长得像人,更要拥有类人智能
人形机器人也称为仿人机器人,是一种具备人类形态和功能的智能机械体。从技术层面来看,真正的人形机器人,绝非徒有其表。它不仅应拥有仿人的外形结构,例如灵活的手部头部、躯干、四肢等;更要拥有类人智能,具备环境感知、自主学习、人机交互等智慧功能,能够模仿人类的形态和灵活的举止动作,像人一样具有自主感知、规划、决策和运动能力。实际上,长得像人,能够完成某种单一功能的机器人早就存在。日本名古屋的丰田产业纪念馆每天都有机器人拉小提琴的表演。用遥控方式指挥机器人特定运动,实际上只是自动化控制,谈不上有多高的智能。
拥有类人智能,是人形机器人走向真正成熟的关键标志,也是人形机器人的核心竞争力所在。人形机器人,不能仅仅只是外观上像人,更需要在功能和智能方面趋近人类,拥有像人一样的“大脑”和“小脑”,能跑、能跳、会“思考”。类人智能赋予人形机器人的,是超越简单机械动作的智慧和能力。它并非简单的程序设定或指令执行,而是一套模拟人类智慧体系的复杂机制,涵盖了从感知、思考到行动的全方位能力模拟,是实现人形机器人从机械装置到人类智能伙伴跨越的关键所在。其中,能够实现自主(Autonomous)决策是核心,例如自主确定行走路径和动作,具备类人的五官,具备具身智能是核心。
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图3 人形机器人的特点(来源:中国信通院)
评价人形机器人水平的关键指标
鉴于此,衡量一个人形机器人的水平,应当从技术、性能、智能和应用等多个维度的表现进行综合评价。以下是评价人形机器人水平的关键指标:
表1 人形机器人水平评价关键指标
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控制系统:人形机器人控制系统的衡量指标主要包括自主控制、响应速度和控制精度等。自主控制即机器人能够依据自身感知和预设规则,自主进行环境理解、任务规划和决策执行。目前市面上仍有大量的人形机器人严重依赖于遥控控制。它们的一举一动,都需要人工通过遥控器进行实时操控,本质上更像是被远程操控的机械玩偶,缺乏独立思考和行动能力。真正先进的人形机器人应具备自主控制能力,能在复杂环境中自主做出决策。响应速度即机器人从接收到指令或感知到环境变化,到做出相应动作或反应的时间。快速的响应能使机器人及时应对突发情况,如在危险环境中迅速躲避障碍物。控制精度是人形机器人精准执行动作的核心要素,包括位置控制精度、姿态控制精度、力控制精度等。
感知能力:感知能力是人形机器人与外界交互、理解并适应环境的关键。其评价指标涵盖了视觉感知(如目标识别、全景环视、三维重构、自主避障和路径规划等)、听觉感知(如声源定位、语言识别和对话交流等)、触觉感知(感知与物体接触时的压力、力的大小和方向、表面纹理等信息)、嗅觉感知(识别并区分不同的气味)以及多模态融合感知(综合利用视觉、听觉、触觉、力觉、嗅觉等多模态感知信息进行有机融合和协同处理能力)等。
运动能力:它涵盖了运动速度相关指标(如行走速度、奔跑速度、肢体运动速度等)、运动灵活性相关指标(如关节活动范围、动作自由度、转弯半径、有效负载能力等)、运动稳定性相关指标(如平衡能力、抗干扰能力、振动抑制能力、整体协调能力、复杂地形适应能力等)。
操作能力:主要包括运动精度、操作速度、负载能力、灵活性与协调性、稳定性和可靠性、手部灵巧度、工具适应性和力量控制等。运动精度高,使得机器人能够完成高精度的操作任务。操作速度快则能提高工作效率,在物流搬运等场景中发挥重要作用。负载能力决定了机器人能够搬运或操作物体的重量范围。灵活性与协调性使机器人能够在狭小空间或复杂环境中完成任务。稳定性和可靠性确保机器人在长时间运行中不出故障。手部灵巧度高的机器人能够像人类一样完成精细的操作,如穿针引线、写字等。工具适应性则让机器人能够熟练使用各种工具,拓展其应用范围。力量控制精准的机器人在与人协作时,能避免对人造成伤害。
智能与交互能力:主要包括语言理解与生成能力(如语言识别准确率、语义理解深度、语言生成质量)、学习与推理能力(如学习速度、知识储备与更新能力、推理与解决问题能力)、情感识别与表达能力(如多模态交互、情感识别准确率、情感表达自然度、情感交互适应性)、人机协作与社交能力(如协作任务完成度、社交礼仪与规范、眼神交流与肢体语言运用能力)等。
续航能力:在动力与能源系统方面,由于电驱动成本低、灵活度高、动力强劲,目前大部分人形机器人都采用基于电机、驱动器和电池的电动关节形式,因此续航能力也是评价人形机器人的关键指标之一。评价机器人的续航能力,可从续航时间(单次充电后的持续工作时间)和能源效率(完成任务所需的能量与总能耗的比率)等进行综合评价。续航时间长的机器人能够在一次充电后持续工作更久;能源效率高则意味着机器人能够更有效地利用能源,降低运行成本。
综合能力:主要包括系统可靠性(如平均无故障时间、工作温度范围)、任务适应性(室内/室外/灾难等场景切换能力、多任务并发处理能力、突发状况响应与处置能力)等关键指标。
安全性与可靠性:主要包括伦理安全(符合阿西莫夫“机器人三原则”)、机械安全(结构强度、耐用性)、电气安全(电气系统安全性)等。
总的来说,春晚上人形机器人的爆火出圈,是一个很好的契机,让更多人关注到了人形机器人这一快速发展中的领域,能够为产业发展带来更多关注度。但我们要清楚地认识到,这只是人形机器人发展的一个新起点。
从以上关键评价指标来看,目前人形机器人的发展还远未成熟,还有很长的路要走。让人形机器人要真正融入生产生活,在工业、物流、商业、家庭与公共服务等各个领域发挥重要作用,仍还有诸多关键技术和产业难题需要攻克,尤其是在类人智能的发展上需要持续投入和创新。人形机器人的发展,不能只停留在外表的相似,更要追求内在智能和功能价值的实现。发展人形机器人产业,也不能一哄而上!
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