人形機器人走進日常生活
2025年蛇年春晚,16位穿著花棉祅、身高約1.8米的人形機器人憑借AI驅動全身運動控制技術舞動《秧BOT》,它們不僅能精準跟上秧歌節奏,還能完成轉手絹等高難度動作。今年5月,人形機器人站在格斗擂臺上。只見它們飛腿互踢后迅速回正,馬步扎穩;摔倒在地還能“鯉魚打挺”,上演絕地求生;甚至還能拍拍大腿,以示挑畔;揮動雙臂,慶祝勝利。近日,零次方發布的輪式人形機器人采用“認知一行為”雙系統架構,已經開始上手做家務了!整理雜物、刷馬桶、打掃地面等都不在話下。
人形機器人正以驚人的發展速度和廣泛的應用前景,深刻改變著現實世界。
人形機器人的誕生
1973年,日本早稻田大學的加藤一郎實驗室研發出WABOT-1,這是第一個真正意義上的人形機器人。
WABOT-1能夠通過視覺識別物體;借助聽覺和人工嘴與人類交流;具備雙臂,能用具有觸覺的手操縱物體。盡管它功能相對簡單,但具備了人形機器人的所有構成要素,為日后迭代奠定了堅實的基礎。

人形機器人中的“物理紅”
人形機器人為何能應用于生活的多個領域?這主要得益于其中的“物理AI”,它通過感知、控制和執行三大系統,共同賦予人形機器人獨特的物理交互能力,是連接虛擬智能與物理世界的橋梁。
感知系統對應“五官”,通過各種傳感器收集物理世界的信息。內部傳感器專注于監測機器人自身的狀態信息;外部傳感器主要檢測機器人所處的外部環境信息,讓機器人能夠感知物理位置、人物以及環境變化,從而在真實環境中高效執行任務。

控制系統對應“大腦”和“小腦”,是機器人的指揮中樞。物理AI在這里發揮核心作用,它通過深度學習算法處理復雜的物理動態。“大腦”負責感知、認知、決策和規劃,例如預測物體的運動軌跡、判斷環境的穩定性。“小腦”可以在動態環境中實時調整機器人的動作,使其能夠穩定地行走、跑步、跳躍等。
執行系統是人形機器人將智能決策轉化為實際行動的關鍵。物理AI通過精確的運動控制算法,協調驅動裝置、伺服電機、液壓裝置等部件,讓機器人的動作更加精準高效。例如,物理AI可以根據任務需求動態調整電機,使機器人在抓取物體時能夠施加合適的力,避免損壞物體或自身。
人形機器人通過感知系統獲取信息,由控制系統進行分析決策并調整動作,再借助執行系統將指令轉化為實際行動,這三大系統相互協作、緊密配合,使機器人能夠高效且智能地完成各種任務。
從半馬賽場看人形機器人
4月,全球首個“人形機器人馬拉松”賽事在北京激情開跑。18款“鋼鐵小伙伴”踴躍參賽,全力挑戰21公里的賽程。這些機器人的奔跑過程并非簡單的機械運動,而是融合了先進的傳感器技術、動態平衡算法和動力學原理。
當機器人在賽道上奔跑時,其內置的傳感器會實時監測周圍環境和自身的運動狀態。在轉彎時,機器人能夠通過傳感器感知方向的變化,利用動態平衡算法重新分配重心,確保在高速運動中依然保持穩定。
在面對斜坡等復雜地形時,機器人的動力系統能夠根據坡度和負載自動調整輸出功率,確保機器人能夠穩步向上攀登,不會因動力不足停滯不前。
人形機器人取得顯著進步的同時仍存在一些短板。其中最突出的問題就是耗電快。在賽事全程,配備了多個補給站,主要就是為機器人及時更換電池,確保它們能夠持續運行,順利完成比賽。
從半馬賽場來看,人形機器人在技術融合與應用上展現了巨大潛力,但續航短板還有待突破,未來的發展之路仍充滿挑戰與機遇。