人形机器人迎来发展之年

10年前，在迈阿密附近举行的美国国防部高级研究计划局（DARPA）机器人挑战赛（DRC）试点活动上，我看到了有史以来最先进的人形机器人在模拟福岛核(hé)灾(zāi)难(nán)的(de)场(chǎng)景(jǐng)下(xià)挣(zhēng)扎(zhā)前(qián)行(xíng)。一(yī)组(zǔ)经(jīng)验(yàn)丰(fēng)富(fù)的(de)工(gōng)程(chéng)师(shī)控(kòng)制(zhì)着(zhe)每(měi)个(gè)机(jī)器(qì)人(rén)，机(jī)器(qì)人(rén)头(tóu)顶(dǐng)有(yǒu)防(fáng)止(zhǐ)它(tā)们(men)摔(shuāi)倒(dào)的(de)安(ān)全绳(shéng)。这(zhè)些(xiē)机(jī)器(qì)人(rén)必(bì)须(xū)展(zhǎn)示(shì)出(chū)机(jī)动(dòng)性(xìng)、感知能力和操控能力，虽然它们的动作缓慢而艰难，但它们做到了。

这些机器人显然是研究项目，但DARPA历来会从长远角度推动技术发展。2005年和2007年的DARPA自动驾驶汽车挑战大赛和城市挑战赛为今天的自动驾(jià)驶(shǐ)出(chū)租(zū)车(chē)奠(diàn)定(dìng)了(le)基(jī)础(chǔ)。因(yīn)此(cǐ)，2015年(nián)DRC结(jié)束(shù)时(shí)，几(jǐ)个(gè)机(jī)器(qì)人(rén)成(chéng)功(gōng)完(wán)成(chéng)了(le)整(zhěng)个(gè)最(zuì)终(zhōng)场(chǎng)景(jǐng)后(hòu)，就(jiù)带(dài)来(lái)了(le)一(yī)个(gè)显(xiǎn)而(ér)易(yì)见(jiàn)的(de)问(wèn)题(tí)：人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)何(hé)时(shí)才(cái)能(néng)从(cóng)研(yán)究(jiū)项(xiàng)目(mù)过(guò)渡(dù)到(dào)商(shāng)业产品？

答案似乎是2024年，一些资金充足的公司将在商业试点项目中部署其机器人，以确定人形机器人是否已经准备好投入使用。

ATRIAS是在2015年DRC决赛中亮相的机器人之一，由俄勒冈州立大学动态机器人实验室的乔纳森•赫斯特（Jonathan Hurst）开发。2015年，赫斯特与他人共同创立了Agility Robotics公司，将ATRIAS变为以人为本、多用途的实用机器人，取名Digit。Digit与人类大小差不多，身高1.75米、重65千克，能举起16千克的重物。Agility目前正准备大规模生产Digit的商用版本，该公司在物流行业第一次看到了商机，Digit将开始从事一些单调重复的工作，将人从中解放出来。

人形机器人有用吗？

赫斯特告诉我：“公司花了很长时间与潜在客户合作以寻找用例，在此类用例中，我们的技术可以提供真正的价值，同时又可扩大规模并盈利。对我们而言，现在这个用例便是移动电子商务中的装载框。”装载框是仓库中用于储存和运输物品的标准化容器。物品出入仓库时，需要不断将空的装载框从一处移至另一处。这是一项至关重要的工作，即使在高度自动化的仓库里，大部分也是由人类完成的。 Agility表示，在美国，目前有数百万人从事装载框的搬运工作，物流公司的空缺岗位很难填补，因为部分市场根本没有足够的工人。此外，这项工作往往单调枯燥，对身体也有压力。赫斯特表示：“从事此类工作的人基本上都是在做机器人的工作。”Agility认为，这些人如果从事更适合自身优势的工作，情况会好得多。Agility Robotics的首席执行官达米恩•谢尔顿（Damion Shelton）解释道：“我们需要将人类劳动力转变为更具监督作用的角色。”赫斯特补充称：“我们正努力打造一款能与人合作的产品。我们需要人类的判断力、创造力(lì)和(hé)决(jué)策(cè)能(néng)力(lì)，将(jiāng)我(wǒ)们(men)的(de)机(jī)器(qì)人(rén)作(zuò)为(wèi)工(gōng)具(jù)，更(gèng)快(kuài)、更(gèng)高(gāo)效(xiào)地(de)完(wán)成(chéng)工(gōng)作(zuò)。”

Digit要成为有效的仓库工具，必须对Agility及其客户而言都是有能力、可靠且安全的，在财务上也必须是可持续的。Agility相信这一切都有可能，并引用了Digit相对于人类工人的成本和绩效的潜力。谢尔顿表示：“我们鼓励人们思考，若能将人力资本分配到大楼的其他地方，每小时能节省多少钱。”谢尔顿估计，包括福利和日常开支在内，一家典型的大型物流公司每名员工的劳动成本至少为每小时30美元。当然，员工拿到的钱要少得多。

Agility虽然尚未准备好提供Digit的定价信息，但告知我们其单价将低于25万美元。即使在此价位，若Digit能够实现Agility的目标，即至少工作2万小时（5年内每天两班倒），那么这款机器人的时薪将达到12.5美元。服务合同可能会导致时薪增加几美元。谢尔顿说：“与完成同样任务的人类劳动力相比，只要机器人的工作速度和人类不相上下，就可以决定是让人完成任务更有意义，还是让机器人完成任务更有意义。”

Agility的机器人无法与人类的一般能力相匹配，不过这并非该公司的目标。赫斯特说：“Digit不会做人类能做的所有事情。它只会做流程自动化的任务。”比如移动空装载框。考虑到机器人没有工人的日常需求，在这类任务中，Digit能够跟上（实际上略微超过）普通人类工人的速度。

亚马逊的实验

第一家对Digit进行测试的公司是亚马逊。2022年，亚马逊投资了Agility作为其产业创新基金的一部分。2023年年底，亚马逊开始在西雅图附近的机器人研发基地测试Digit。Digit在亚马逊并不孤单，该公司仓库中目前部署的机器人超过75万台，包括在封闭区域运行的传统系统，以及具有必要的自主性、与人协作的更现代化的机器人。这些较新的机器人包括像Proteus这样的自主移动机器人，它们可在仓库周围移动装载车，还有像Sparrow和Cardinal这样的固定式机械手臂，它们可以在结构化环境中处理库存或客户订单。而人形机器人则是全新的事物。

负责监督Digit测试的亚马逊Global Robotics工程总监艾米丽•维特里克（Emily Vetterick）称：“Digit的有趣之处在于，由于双足行走的特性，它可以适应不同的空间。我们很高兴能开始测试Digit，因为我们将了解这项技术的意义所在。”

双足机器人能在哪里发挥作用是机器人领域几十年来一直存在的问题。显然，在一个主要为人类设计的世界里，具有拟人外形的机器人是理想的。但对机器人而言，用两条腿保持动态(tài)平衡仍然很困难，尤其是在这些机器人携带重物并需要以人类的速度工作数万小时的时候。什么时候值得用双足机器人而非更简单的工具？

维特里克说：“我对Digit真正感兴趣的用例是空装载框的回收。我们已经在许多仓库中使用传送带实现了这(zhè)项任务的自动化，这是非常传统的自动化解决方案，我们不希望机器人出现在传送带工作的地方。但传送带有特定的占地面积，它有利于某些特定类型的空间。当我们走到这些空间之外时，就有了对机器人的功能性需求。”

不(bù)过(guò)，对(duì)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)需(xū)求(qiú)并(bìng)不(bù)总(zǒng)能(néng)转(zhuǎn)化(huà)为(wèi)对(duì)人(rén)形(xíng)机(jī)器(qì)人(rén)的(de)需(xū)求(qiú)，亚(yà)马(mǎ)逊(xùn)等(děng)公(gōng)司(sī)有足够的资源建设自己的仓库，可为其所需的任何形式的机器人或自动化工具提供支撑。亚马逊的新仓库确实是这样建造的，仓库有平坦的地板、宽阔的通道，以及其他对轮式机器人格外友好的环境考量。

“我们考虑（使用Digit）的建筑类型并非新一代建筑(zhù)，都(dōu)是(shì)老一代建筑，因为老一代建筑往往没有空间用于安装传统的自动化解决方案。”维特里克说。她介绍了部分老建筑中混乱的组织，包括中间有屋顶支撑物的狭窄通道，以及托盘、纸板、电线罩和人体工程学垫毯造成的地板不平整。“我们的建筑便于人们四处走动。”维特里克继续道，“但即使是很小的障碍物，也可能会成为轮式机器人难以克服的障碍，而对双足机器人来说则可能不是问题。”从根本上说，这就是双足机器人相对于其他外形机器人的优势，它可以快速、轻松地适应为人类设计的空间和工作流程。至少，这是目标。

维特里克强调，西雅图研发基地的部署只是对Digit能力的极小规模的初步测试。让机器人在平坦、空旷的地板上把装载框从架子上移到传送带上，这并不能反映亚马逊最终希望探索的用例。亚马逊甚至不确定Digit是否会成为此项特定工作的最佳工具，对于一家格外注重效率的公司而言，只有针对特定问题的最佳解决方案才能永久成为工作流程的一部分。“亚马逊对通用机器人不感兴趣。”维特里克解释道，“我们总是专注于我们要解决的问题。我不能说Digit是解决此类问题的唯一方法。这是我们有兴趣尝试的一种潜在方式。”

通用人(rén)形(xíng)机(jī)器人可帮助人们完成任何可能需要完成的任务，这样的想法当然很吸引人，但正如亚马逊明确指出的那样，对于Agility等公司而言，第一步是找到执行单一任务（或者可能是几个不同的任务）的充分价值，实现可持续增长。Agility相信，通过解决亚马逊的空装载框回收问题，Digit能够扩大业务规模，且该公司有足够的信心，准备在俄勒冈州的塞勒姆开设一家工厂。在生产高峰期，该工厂最终能够每年生产1万台Digit机器人。

人形机器人群体

Agility并非唯一一家打算在2024年实现双足机器人商业化部署的公司。至少还有其他7家公司正在努力实现这一目标，且获得了数亿美元的资金支持。Apptronik、1X Technologies、Figure、Fourier Intelligence、Sanctuary AI、特斯拉和宇树科技均有商用人形机器人原型。

过去两年内，尽管大量资金和人才涌入了商用人形机器人的开发，但最近并未出现大大有助于此类机器人发展的根本性技术突破。虽然传感器和计算机已足够强大，但执行器仍然复杂且昂贵，电池也难以为两足机器人轮班提供足够动力。

此外还有其他挑战，包括打造可依靠弹性供应链制造的机器人，以及开发服务基础设施以支持大规模的商业部署。目前最大的挑战在于软件。仅仅制造能从事某项工作的机器人还不够，机器人必须以安全、可靠、高效的方式完成工作，使其不仅仅是一项实验。

毫无疑问，Agility Robotics和开发人形商用机器人的其他公司拥有令人印象深刻的技术、引人入胜的营销故事和巨大的潜力。此种潜力能否转化为工作场所的人形机器人，具体取决于亚马逊等公司，亚马逊似乎对此持谨慎乐观的态度。这将从根本上转变重复劳动的完成方式。现在，所有机器人要做的便是将目标变为现实。