從人形到具身：機(jī)器人的智能躍遷

2025年，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迎來分水嶺。從實(shí)驗(yàn)室到戰(zhàn)場，從工廠到家庭，機(jī)器人的形態(tài)與能力正經(jīng)歷顛覆性變革。在這場革命中，“具身智能”（Embodied AI）成為核心驅(qū)動(dòng)力——它賦予機(jī)器人以物理實(shí)體為載體，通過感知、決策與行動(dòng)的三位一體，實(shí)現(xiàn)與真實(shí)世界的深度交互。

從人形到四足，從機(jī)械臂到智能汽車，具身機(jī)器人正以多樣化形態(tài)滲透人類社會(huì)的每個(gè)角落。這場革命不僅是技術(shù)的躍進(jìn)，更是人類與機(jī)器關(guān)系的重構(gòu)。當(dāng)AI賦予機(jī)器以“具身”，我們迎來的或許是一個(gè)更高效、更安全，卻也充滿未知挑戰(zhàn)的新世界。

具身智能的崛起與定義

具身，指的是具有支持感覺和運(yùn)動(dòng)的物理身體。具身智能，是有身體并支持物理交互的智能體，如家用服務(wù)機(jī)器人、無人車等。具身智能機(jī)器人，則是滿足具身智能的能力的機(jī)器人，可以像人類一樣通過觀察、移動(dòng)、說話和與世界互動(dòng)從而完成一系列具身任務(wù)。

機(jī)器人，是人工智能的最終解決方案。什么意思呢？

具體點(diǎn)說，像人一樣能與環(huán)境交互感知，自主規(guī)劃、決策、行動(dòng)、執(zhí)行能力的機(jī)器人/仿真人（指虛擬環(huán)境中）是AI的終極形態(tài)，我們暫且稱之為“具身智能機(jī)器人”。它的實(shí)現(xiàn)包含了人工智能領(lǐng)域內(nèi)諸多的技術(shù)，例如計(jì)算機(jī)視覺、自然語言處理、機(jī)器人學(xué)等。

具身機(jī)器人（Embodied Robot）并非簡單的機(jī)械裝置，而是將人工智能嵌入物理實(shí)體，使其具備“身體”與“大腦”協(xié)同進(jìn)化的能力。其核心在于情境感知（如視覺、觸覺、環(huán)境建模）和自主決策（如運(yùn)動(dòng)控制、任務(wù)規(guī)劃），最終通過物理動(dòng)作與環(huán)境互動(dòng)。

這一概念可追溯至20世紀(jì)50年代圖靈對“具身性”的哲學(xué)思考，但直到近年，隨著深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)與大模型的突破，具身智能才真正從理論走向?qū)嵺`。

2023 年波士頓動(dòng)力公司發(fā)布的 Atlas 人形機(jī)器人，以其流暢的后空翻動(dòng)作震驚世界。這個(gè)身高 1.5 米、體重 82 公斤的“鋼鐵舞者”，通過 3D 視覺和力反饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了前所未有的動(dòng)態(tài)平衡能力。然而，當(dāng)工程師試圖讓它在阿富汗戰(zhàn)場廢墟中執(zhí)行搜救任務(wù)時(shí)，卻遭遇了意想不到的困境 —— 復(fù)雜地形導(dǎo)致關(guān)節(jié)磨損加劇，能源續(xù)航僅能維持 45 分鐘，而士兵們更傾向于使用無人機(jī)完成同類任務(wù)。

這種“實(shí)驗(yàn)室完美，現(xiàn)實(shí)中脆弱”的矛盾，暴露出人形機(jī)器人的先天局限。斯坦福大學(xué)機(jī)器人研究中心主任Oussama Khatib指出：“人類形態(tài)賦予機(jī)器人與人類環(huán)境的交互優(yōu)勢，但也限制了其在非結(jié)構(gòu)化場景中的適應(yīng)性。”數(shù)據(jù)顯示，人形機(jī)器人在平坦路面的移動(dòng)效率僅為輪式機(jī)器人的 63%，而在崎嶇地形中的故障率則是后者的 4.2 倍。

2024 年達(dá)闥科技發(fā)布的 Cloud Ginger 智能服務(wù)機(jī)器人，標(biāo)志著機(jī)器人演進(jìn)的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這個(gè)身高 1.4 米的人形機(jī)器人不僅具備自然語言交互能力，更通過云端大腦實(shí)現(xiàn)了跨場景的任務(wù)處理。但真正引發(fā)行業(yè)震動(dòng)的是其“具身智能”架構(gòu) —— 通過 18 個(gè)自由度的關(guān)節(jié)控制、3D 環(huán)境建模和實(shí)時(shí)決策系統(tǒng)，它能在商場、醫(yī)院等復(fù)雜環(huán)境中自主規(guī)劃路徑，規(guī)避動(dòng)態(tài)障礙物，并根據(jù)用戶需求調(diào)整行為模式。

具身智能的核心在于“身體與環(huán)境的持續(xù)互動(dòng)”。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的研究表明，這種交互機(jī)制能使機(jī)器人的學(xué)習(xí)效率提升 300% 以上。與傳統(tǒng)機(jī)器人依賴預(yù)設(shè)程序不同，具身機(jī)器人通過傳感器實(shí)時(shí)感知環(huán)境變化，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法動(dòng)態(tài)調(diào)整策略，從而實(shí)現(xiàn) “感知 — 決策—執(zhí)行”的閉環(huán)優(yōu)化。

具身機(jī)器人的核心特征還包括形態(tài)適應(yīng)性，具身機(jī)器人不再局限于人類形態(tài)，四足、多足、輪式等形態(tài)根據(jù)應(yīng)用場景動(dòng)態(tài)調(diào)整。例如，美國 Ghost Robotics 的 Vision 60 四足機(jī)器人，通過仿生關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)可在 - 40℃至 60℃的極端環(huán)境中運(yùn)行，負(fù)載能力達(dá) 32 公斤。

具身機(jī)器人更重要的特征是智能決策力，具身機(jī)器人可以基于深度學(xué)習(xí)模型實(shí)現(xiàn)自主決策。比如波士頓動(dòng)力的 Spot 已能通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)自主規(guī)劃巡邏路線，規(guī)避潛在危險(xiǎn)。

軍工領(lǐng)域的鋼鐵戰(zhàn)士

人形機(jī)器人曾是具身智能的典型代表，其設(shè)計(jì)初衷是模仿人類形態(tài)以適配現(xiàn)有社會(huì)設(shè)施。然而，單一形態(tài)難以滿足多元場景需求，具身機(jī)器人開始分化，比如四足機(jī)器狗和多足機(jī)器人。

四足機(jī)器狗的仿生結(jié)構(gòu)更適應(yīng)復(fù)雜地形，如宇樹科技的Go2可拖拽20公斤重物穿越碎石。而多足機(jī)器人，如云深處的“山貓”兼具輪足結(jié)構(gòu)，可在陡坡與淺水中靈活移動(dòng)。

四足機(jī)器狗最典型的應(yīng)用，是在戰(zhàn)場軍事場景的突破，因其隱蔽性、地形適應(yīng)性與負(fù)載能力，成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的“新兵種”。

在烏克蘭東部戰(zhàn)場，俄羅斯軍隊(duì)部署的“平臺(tái) - M”四足機(jī)器人正在改變戰(zhàn)爭形態(tài)。這個(gè) 1.6 米長、80 公斤重的鋼鐵戰(zhàn)士，配備 7.62 毫米機(jī)槍和 4 枚反坦克導(dǎo)彈，能以 10 公里 / 小時(shí)的速度穿越戰(zhàn)壕。哈爾科夫戰(zhàn)役中，俄軍通過 50 臺(tái)“平臺(tái) - M”組成的集群，在 30 分鐘內(nèi)突破烏軍防線，其作戰(zhàn)效能相當(dāng)于 2 個(gè)步兵班。

這種優(yōu)勢源于四足機(jī)器人的獨(dú)特特性。其地形適應(yīng)性使其可跨越 1.2 米高的障礙物，攀爬 45 度陡坡，在泥濘、雪地等復(fù)雜地形中保持穩(wěn)定。同時(shí)，采用模塊化設(shè)計(jì)，關(guān)鍵部件可快速更換，受損后仍能完成基本任務(wù)，也展現(xiàn)了這種機(jī)器人的生存能力。

在沙特與也門胡塞武裝的沖突中，沙特軍隊(duì)部署的 “沙漠之狐”四足機(jī)器人集群，通過 5G 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)協(xié)同作戰(zhàn)。這些機(jī)器人配備熱成像儀和激光測距儀，能在夜間精準(zhǔn)識(shí)別 1500 米外的目標(biāo)。更令人震驚的是，它們通過強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，在 3 周內(nèi)自主優(yōu)化了巡邏路線，將發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的效率提升 40%。

國內(nèi)在四足仿生機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域起步并不比美歐等國晚太多，而且有多個(gè)機(jī)器人研發(fā)單位和團(tuán)隊(duì)投入四足仿生機(jī)器人的開發(fā)，并不斷取得重大進(jìn)展。比如中國建設(shè)工業(yè)的四足機(jī)器人可搭載偵查設(shè)備與輕型武器，執(zhí)行目標(biāo)探測與火力打擊任務(wù)。2024年珠海航展展示的“機(jī)器狼群”系統(tǒng)，包含偵察、打擊與保障單元，通過協(xié)同算法實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)術(shù)配合，實(shí)現(xiàn)群體作戰(zhàn)。有報(bào)道稱，中國兵器工業(yè)集團(tuán)的“陸戰(zhàn)先鋒”計(jì)劃，正在致力于開發(fā)能與士兵實(shí)時(shí)通信的智能機(jī)器人僚機(jī)。在多個(gè)場合，已經(jīng)進(jìn)入解放軍裝備序列的國產(chǎn)四足仿生機(jī)器人頻頻出鏡亮相。在消防、巡檢與救援領(lǐng)域，四足機(jī)器狗也展現(xiàn)出不可替代性。

當(dāng)任務(wù)場景轉(zhuǎn)向核泄漏現(xiàn)場或地下礦井時(shí)，六足機(jī)器人展現(xiàn)出其巨大價(jià)值。日本福島核電站的“Quince”六足機(jī)器人，通過 6 條仿生腿實(shí)現(xiàn)了在廢墟中的靈活移動(dòng)，其輻射屏蔽設(shè)計(jì)可承受 1000Sv 的劑量，相當(dāng)于人類致死劑量的 200 倍。數(shù)據(jù)顯示，在 2024 年的核污染清理行動(dòng)中，Quince 完成了人類無法完成的 47 項(xiàng)高危任務(wù)。

這種多足機(jī)器人配備輻射、化學(xué)、生物傳感器，擁有多維環(huán)境感知能力，其最大負(fù)載可達(dá)自身重量的3倍，適用于重型設(shè)備運(yùn)輸，而且運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性更好，通過步態(tài)優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)多足協(xié)同運(yùn)動(dòng)，抗傾覆能力提升75%。

已經(jīng)進(jìn)入各行各業(yè)

在民用領(lǐng)域，可能很多人想不到，身邊越來越多的智能汽車，就是一種具身機(jī)器人的形態(tài)。當(dāng)汽車具備自主導(dǎo)航能力后，其功能正在從“交通工具”向“移動(dòng)機(jī)器人”轉(zhuǎn)變，作為最大的具身機(jī)器人，智能汽車通過激光雷達(dá)、攝像頭與AI算法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛與車路協(xié)同，成為移動(dòng)的智能終端。

大模型與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的突破，低成本化與產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，正在讓具身機(jī)器人逐漸走進(jìn)我們的生活，來到我們身邊。展望未來，到2035年，人形機(jī)器人可能替代30%的藍(lán)領(lǐng)崗位，緩解老齡化與勞動(dòng)力短缺。

源于AI 算法的革新，智能汽車的自動(dòng)駕駛技術(shù)正在快速演進(jìn)。比如特斯拉發(fā)布的 Cybertruck這款配備“神經(jīng)形態(tài)芯片”的電動(dòng)皮卡，通過8個(gè)攝像頭、12個(gè)超聲波傳感器和 1個(gè)激光雷達(dá)，實(shí)現(xiàn)了L4 級(jí)自動(dòng)駕駛能力。其創(chuàng)新之處在于引入“場景理解網(wǎng)絡(luò)”，能實(shí)時(shí)識(shí)別交通標(biāo)志、行人意圖和突發(fā)狀況，決策延遲僅為 150 毫秒。我們也看到，在國內(nèi)多個(gè)城市，Robotaxi等無人駕駛出租車已經(jīng)開始上路試運(yùn)營。

更具革命性的是“移動(dòng)服務(wù)機(jī)器人”概念。百度 Apollo 與必勝客合作開發(fā)的無人比薩車，不僅能自主導(dǎo)航至目的地，還配備烤箱和機(jī)械臂，在到達(dá)后現(xiàn)場制作比薩。這種模式將改變餐飲業(yè)的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)，預(yù)計(jì)到 2030 年可節(jié)省 60% 的配送成本。

此外，在特斯拉上海超級(jí)工廠，2000 臺(tái) Optimus 人形機(jī)器人正在重塑汽車制造流程。這些身高 1.73 米的機(jī)器人，通過力控傳感器實(shí)現(xiàn)了 0.02 毫米的裝配精度，其工作效率是人類的5倍。數(shù)據(jù)顯示，工廠的單位生產(chǎn)成本已下降 32%，產(chǎn)能提升 45%。

達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人的進(jìn)化史，是具身機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用的縮影。2025 年推出的 Xi 系統(tǒng)，通過 5G 遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了北京專家為西藏患者實(shí)施手術(shù)。其創(chuàng)新之處在于引入“觸覺反饋”技術(shù)，醫(yī)生能通過手柄感知組織的硬度和張力，手術(shù)精度提升至0.1毫米。

醫(yī)療機(jī)器人的應(yīng)用場景正在拓展，比如Rewalk 的外骨骼機(jī)器人已幫助 5000 名截癱患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練；妙手機(jī)器人在單孔腹腔鏡微創(chuàng)手術(shù)中實(shí)現(xiàn)了98% 的成功率；騰訊覓影 AI 輔助診斷系統(tǒng)已覆蓋全國 2000 家縣級(jí)醫(yī)院進(jìn)行遠(yuǎn)程醫(yī)療……

通過AI賦能，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)正在實(shí)現(xiàn)智能躍遷。大模型與強(qiáng)化學(xué)習(xí)的突破，低成本化與產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，正在讓具身機(jī)器人逐漸走進(jìn)我們的生活，來到我們身邊。展望未來，到2035年，人形機(jī)器人可能替代30%的藍(lán)領(lǐng)崗位，緩解老齡化與勞動(dòng)力短缺。

當(dāng)具身機(jī)器人從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，人類正站在智能革命的十字路口。從戰(zhàn)場到病房，從工廠到農(nóng)田，這些鋼鐵之軀正在重塑人類文明的運(yùn)行方式。然而，技術(shù)的進(jìn)步從來不是單向的征服，而是雙向的對話。如何在提升效率與保障倫理之間找到平衡，如何在解放人力與維護(hù)尊嚴(yán)之間建立共識(shí)，將是人類社會(huì)面臨的永恒命題。而這一切，才剛剛開始。