近期,宇树科技启动申购并推进上市进程,人形机器人再度引发关注。与市场热度形成对比的是,除了跳舞、空翻这些表演,机器人似乎还没有真正走进我们的生活。本文就带您读懂机器人未能普及的原因。
1、莫拉维克悖论:人类越觉得简单,机器人越觉得难
上世纪80年代,莫拉维克、布鲁克斯等学者发现:让机器人做数学、编程等逻辑推理很容易;但让它像小孩一样抓握、拧瓶盖,却极具挑战。
原因在于两类规则的“长相”不同。
数学、编程靠“显式规则”,每一步都可描述、可翻译成代码,机器人能以每秒上亿次的速度计算,所以“难”的事反而好教。
抓握、拧瓶盖靠“隐式规则”,是进化花数亿年写进神经和肌肉里的本能,机器人没有这套“出厂设置”,需要从零开始学习,在每一毫秒里感知、计算、调整。
所以机器人最难的不是“动脑”,而是把人类早已“不假思索”的本能,重新翻译成一行行可计算的代码。
2、拧瓶盖背后的三道关卡:身体、小脑与大脑
在机器人眼里,拧瓶盖需要身体、小脑、大脑同时协作,是一道高难度的综合题。
身体:机器人需要一双会“拿捏”的手。人的一只手通常有27个自由度,指尖布满触觉神经,分辨精度达毫米级。机器人要复现这套能力,需要造出带十几个“关节”的灵巧手,每个关节还要集成力矩传感器,实时感知“用了多大力”。
小脑:机器人的“运动控制”。机器人没有生物小脑,对应的是运动控制算法和实时控制器。拧瓶盖时,手腕要边转边压,手指要根据反馈不断微调,控制器需要以每秒上千次的频率闭环计算,任何一环跟不上,动作就会“抖”。
大脑:机器人的“具身大模型”,负责“做什么、怎么做”。拧瓶盖时,大脑先理解画面和“拧开它”的指令,再规划怎么发力。但现实是瓶盖的形状、松紧程度以及瓶子所处场景千差万别,模型只有见得多,才能应对各种状况;而见得多,靠海量真实操作数据——恰恰是尤为稀缺、非常难采集的。
回到标题的问题,那为什么能后空翻,却搞不定拧瓶盖?因为翻跟头是机器人“和自己较劲”,机器人只需在事前将运动轨迹定好,然后多次尝试练熟就行。拧瓶盖是“和世界打交道”,现实世界,瓶盖的大小、松紧、材质都不一样,必须实时感知、实时调整,是真正的“身体、小脑、大脑”三线作战。
3、机器人"动手"的两大瓶颈:数据稀缺与仿真鸿沟
那明明已经知道了机器人需要攻克的方向,为何还迟迟没有进展呢?主要卡在两个环节。
数据稀缺:互联网教不会“手感”。大模型的聪明来自海量训练数据,可“拧瓶盖该用多大力”“手指怎么微调”这类经验,藏在肌肉和触觉里,网上根本没有。机器人只能靠人遥操作演示或自己一遍遍试错,每做一次都要记录视觉、关节角度、力矩等几十上百个维度数据,练成一个技能往往要采集成千上万条数据,耗时耗力。
真实数据这么难采,能不能先在模拟器里练?能,但练出来的本事,现实不认。仿真器把物理世界简化了:摩擦系数是理想值、瓶盖是均匀的、光线是干净的;真实世界却到处是“意外”:瓶盖有毛刺、桌面会晃、光线会变,机器人一上手就失灵,这就是行业常说的Sim2Real鸿沟。解法之一,是在仿真里故意随机改变摩擦、光照、重量,逼机器人在“千变万化”里练出真本事。
4、结语
所以,再回头看这两天刷屏的"人形机器人第一股"——舞台上后空翻固然精彩,但真正值得关注的,是它开始补"机器人大脑"的课:据招股书披露,本次募集资金的最大投向是"智能机器人模型研发",说白了就是给机器人补"大脑"。
从"会后空翻"到"会干活",从舞台走进工厂、走进你家厨房,机器人要补的课,才刚刚开始。等技术把这三关都闯过去,那个"帮你洗碗"的机器人,可能就真的不远了。
作者:祁小军
单位:中国移动杭州研发中心












