觀海論道 | 人形機器人的應用前景（二）：最值得研發突破的應用場景

文/吳煒

上期我們研討了人體形態的進化起源，知悉人形機器人的設計目的與人類形態進化的目的和結果並不相同，而輔助人類工作的機器人非必要人形（如工廠流水線、倉儲物流、大多數工業檢測等均有各種形態的專用機器人），甚至解決辦法優於人形（如洗衣機和洗碗機，即用簡單方法處理需要複雜手部動作完成的家務），所以未來遇到類似觀點如「人體形態並非最完美的」（包括李飛飛教授的「人體形態並非最優解」）以質疑人形機器人的應用前景，便知以「人形」輔助人類達到最優工作效果並非人形機器人開發者的初衷。

早在上世紀六七十年代日本早稻田大學的加藤一郎教授團隊開始人形機器人的現代研究起，就明確開發目的是「進入人類生活和工作環境，成為人類的助手」。同時期以人形機器人為主角的日本動畫片《鐵臂阿童木》不少人仍有印象。1973年推出的世界第一台全尺寸人形機器人WABOT-1，具備雙足靜態行走、簡單視覺、語音識別和手臂操作能力。之後的二十年以本田為代表的日本企業（包括索尼、豐田）在工程化上取得突破，ASIMO成為早期最具代表性的人形機器人，能穩定行走、上下樓梯、簡單交互，定位為「人類生活環境中的助手」，理想應用場景包括幫助人們（尤其是老人和行動不便者）提高生活質量和移動能力。這種初衷認為當今世界是為人形設計的運作系統（如門、樓梯、各種工具、傢具等），而改造世界適應機器的成本極高，不如發展人形機器人適配這個已經為人類形體建造好的世界，這就是相對「專用機器人」的「通用性」。

不過日企的人形機器人研究在上世紀的輝煌後逐漸沉寂，直至2010年後波士頓動力的液壓驅動Atlas和2020年後特斯拉的Optimus（擎天柱）計劃重新掀起了人形機器人熱潮。在馬斯克的理念中，人形機器人被重新定義為「通用具身智能載體」和「勞動力替代工具」，這種「效率與替代」相較初期的「共存與輔助」研發挑戰性更高，研發重點從「能不能走、能不能表演」向「能不能真正幹活、成本能否下降、AI大腦能否泛化」推進。

總結日企在人形機器人研發早期階段的教訓或對當代企業目前的研發有所啟示。日本從領先到落後有以下幾個關鍵原因：（1）技術路線沒有跟上時代變化：日本早期一直走的是精密硬件+人工預編程的路線，動作高度依賴預設，與新一代機器人AI大模型+數據驅動+端到端學習的路線差距較大。日本在硬件（如電機、減速器、精密控制）上仍有優勢，但在通用人工智能、大模型、軟件生態上不足，導致整體範式落後；（2）商業化長期找不到閉環：日企習慣「把技術做到極致再談市場」，結果單台成本一直居高不下（ASIMO成本250萬美元），實用性和量產也長期無法突破，最終投入難以持續；（3）企業戰略和風險偏好更保守：福島核電站事故輔助處理成為日本人形機器人的試金石，結果卻掉了鏈子，「能表演但不實用」引發了廣泛反思和批評。在試錯之後，日企選擇收縮到更務實方向（如工業機器人、護理機器人、遠程操控機器人、災害應對機器人等專用服務機器人）。

無論機器人「人形」的發展目的是否如馬斯克所言的「替代勞動力」還是日企初衷的「適應人類社會設計的通用形態」，當我們將應用場景按模塊逐項拆分，便可以逐步梳理出脈絡：（1）生產製造場景：按專業術語這是一種「全結構化」可標準場景，目前各種形態的工業機器人和自動化生產線已經逐步普及。相對封閉的環境易於改造以適應機器的需要；（2）仍然需要較多人手的生產製造場景或為小微企業，或為低端製造業（如製鞋、製衣），這種情況下，人形機器人相比產業工人的成本優勢如何？小微企業或低端製造業毛利可否承受這種成本？被替代人口的教育和再就業需同步考慮推進；（3）生產服務場景：如倉儲物流等，雖然屬於更複雜些的「半結構化」環境，但與生產製造場景類似，相對封閉的環境易於進行結構化標準改造以適應機器需要，非人形的倉儲物流機器人已進入實際使用。因此基本上可以得出結論，在生產環境，無論是製造場景還是服務場景，因為環境相對封閉，進行結構性標準化改造以適應機器需要，比使用人形機器人適應現有環境，更具備現實可行性和成本優越性。

因為當下的機器人還沒有自覺消費意識和需求，所以消費環境下只有消費服務場景，又分為物質消費服務和精神消費服務兩個方向。物質消費服務場景下，針對比較典型的群體需求已經有一批非人形專用機器人出現，包括洗衣機、洗碗機、掃地機器人，汽車從本質上亦是服務人類出行需求的專用機器。日企開發人形機器人初衷中提到的需要被機器人適應的專為人類社會設計的設施-樓梯，亦隨着電梯的出現不再成為問題，目前已普及應用的非人形酒店服務機器人、餐廳服務機器人和醫院服務機器人均使用電梯，而且在上述場景中，非人形的優勢還體現在可以較人形攜帶更多的物件。炒菜機器人和醫療康復護理使用的外骨骼機器人亦已面世。從這些發展歷程可以看出，但凡物質消費服務場景有較大規模需求的，非人形專用機器人在研發效率、現實可行性和成本效益比均較人形機器人更具有優勢。只有在單體需求體量不大，研發專用機器人成本效益比不顯著的地方，人形機器人的通用性才適宜覆蓋。換言之，在人類物質消費服務場景下，通用人形機器人滿足的是碎片化需求集合。這種情況亦發生在生產、消費環境外的其他場景，集群化需求會有非人形專用機器人出現，而通用人形機器人主要滿足碎片化需求集合。

只是這種使用如果長期化廣泛化可能引發兩個問題：（1）人類四肢退化（譬如連門都不願意自己開，衣服都不願意自己放進洗衣機）；（2）被替代的消費服務業人口多屬於基礎就業人口，需要考慮再教育和再就業。

但在精神消費服務領域，「人形」有助於提供情緒價值，較其他形狀具備明顯優勢。人類對「類人外觀、類人動作、類人對話」有天然的心理接受度，非人形在情感聯結、信任建立和長期陪伴上效果明顯會遜色。因此，在需要與人類進行高社交屬性互動的精神消費服務場景，如陪伴老人或兒童、教育、心理疏導、運動陪練上，人形機器人較非人形更具備適配性。以上推斷與宇樹目前的現實銷售情況是相吻合的，用途佔比最高的是科研教育和商業演出、展示或迎賓。

綜合回顧人形機器人的發展歷史和初衷目的，以及細分場景分析馬斯克倡導的理想，筆者認為人形機器人研發最值得突破的場景應用是物質消費服務場景下的碎片化需求和精神消費服務場景。作為本系列的研究主題已經有了結果，下一期將與讀者們分享一些額外的發現：（1）人形機器人研發促進了哪些領域科技的進步？（2）我國目前的人形機器人研發較日企當年的缺陷有哪些進步？以及哪些教訓仍然是值得我們警醒的？（3）大家經常看到的人形機器人的「遙控器」到底是做什麼用的？（4）剛剛結束的第二屆世界機器人運動會有哪些技術進步？

相關閱讀：

人形機器人的應用前景（一）：人類形態的進化起源