当一位花费数十年构建人形机器人的机器人学先驱建议你与任何全尺寸行走机器人保持至少三米距离时，你或许应该认真倾听。
"我的建议是，不要靠近全尺寸行走机器人3米以内，"Rodney Brooks在他博客上发表的技术论文《当今人形机器人为何无法学习灵巧操作》中写道，"直到有人开发出更安全的双足行走机器人版本，即使靠近甚至接触也安全，我们才能看到人形机器人在与人共享的区域获得部署认证。"
Brooks是麻省理工学院荣誉教授，也是iRobot（以Roomba吸尘器闻名）和Rethink Robotics的联合创始人。他认为，向人形机器人开发投入数十亿美元的公司正在追逐一个昂贵的幻想。除了尚未解决的其他问题外，他警告说，当今的双足人形机器人在行走时本质上对人类不安全，因为它们在保持平衡时会产生巨大的动能。如果机器人摔倒或其肢体撞击到人，这种储存的能量可能导致严重伤害。
触觉感知：机器人灵巧性的关键
除了故障危险外，Brooks还对当前普遍认为人形机器人将通过观看人类执行任务的视频学习灵巧操作并很快取代人类工人的观点提出质疑。这是一种过去我们曾报道过的常见机器人AI训练技术。Brooks并非认为这样的机器人不可能实现，而是认为它们可能比大多数人想象的要遥远得多。
在科技世界的某些角落，由于AI的快速进步，机器人炒作已达到狂热程度。特斯拉CEO埃隆·马斯克声称，公司的Optimus机器人可能创造3万亿美元的收入，而Figure CEO Brett Adcock则设想人形机器人为劳动力中的数百万任务提供服务。
然而，硬件比软件困难得多。与在虚拟世界运行的软件不同，物理定律是无情且不可改变的，安全地与物理世界交互需要大量的感官输入。自1970年代以来一直从事机器人操作研究的Brooks认为，这些公司忽略了灵巧操作的基本要素：触觉。
Brooks论点的核心在于像特斯拉和Figure这样的公司如何训练他们的机器人。两家公司都公开表示他们采用纯视觉方法，让工人佩戴相机装置记录折叠衬衫或拾取物体等任务。然后这些数据被输入AI模型，这些模型可以在新环境中模仿动作的各种排列组合。特斯拉最近从动作捕捉服和远程操作转向基于视频的方法，工人佩戴装有五个相机的头盔和背包。Figure的"Project Go-Big"计划同样依赖于从他们所谓的"日常人类视频"中直接转移知识。
Brooks认为，这些方法忽视了数十年的研究，这些研究表明人类的灵巧操作依赖于一个极其复杂的触觉传感系统。他引用了乌默奥大学Roland Johansson实验室的研究，显示当一个人的指尖被麻醉时，一个拾取并点燃火柴的七秒任务会延长到近30秒的笨拙操作。人手大约含有17,000个机械感受器，仅每个指尖就有1,000个。哈佛大学David Ginty实验室的最新研究确定了15个参与触觉感知的神经元家族，它们能检测从轻微压痕到振动再到皮肤拉伸的各种感觉。这是当前机器人系统尚未能捕获或模拟的大量感官信息。
机器人物理学的危险
除了灵巧性问题，还有一个更直接的安全隐患。当前的人形机器人使用强大的电机和一种称为"零力点"的几十年-old算法来保持平衡，在不稳定性被检测到时向系统注入大量能量。这种方法足够让它们在大多数情况下保持直立，但它创造了一种Brooks所描述的与人类接近的根本不兼容性。
物理学的尺度定律使得全尺寸人形机器人比其小型 counterpart 危险得多。Brooks说，当你将机器人的尺寸加倍时，其质量会增加八倍。这意味着一个摔倒的全尺寸人形机器人具有半尺寸版本八倍的动能。如果在摔倒过程中，这个加速的金属腿遇到路径上的任何物体，撞击都可能造成严重伤害。
在他的文章中，Brooks回忆几年前在Agility Robotics的Digit人形机器人摔倒时"离得太近"。从那时起，他不敢再接近行走的机器人。Brooks指出，即使在人形公司的宣传视频中，除非被家具隔开，否则人类也从未被展示在移动的人形机器人附近，即使如此，机器人也只是最小限度地移动。
这种安全问题不仅限于意外摔倒。为了让人形机器人实现其在医疗保健和工厂环境中承诺的角色，它们需要获得在与人共享的区域运营的认证。在世界上大多数地区，现有的安全标准下，当前的行走机制使这种认证几乎不可能实现。
人形机器人的未来愿景
Brooks预测，15年内，确实会有许多被称为"人形"的机器人执行各种任务。但讽刺的是，它们将完全不像当今的双足机器。它们将有轮子而不是脚，不同数量的手臂，以及与人类眼睛没有相似性的专用传感器。一些会在手中或从躯干中部向下安装摄像头。"人形"的定义将会转变，就像"飞行汽车"现在意味着电动直升机而不是可在道路上行驶的飞机，"自动驾驶汽车"意味着有远程人类监控的车辆而不是真正自主的系统。
Brooks认为，当前强迫当今刚性的纯视觉人形机器人学习灵巧操作的数十亿美元投资将 largely 消失。学术研究人员在整合触觉反馈的系统方面取得了更多进展，如MIT使用的手套，可以在人类操作员和机器人手之间传递感觉。但即使这些进步仍然远未实现人类灵巧操作所需的全面触觉感知。
如今，很少有人整天呆在人形机器人附近，但Brooks的3米规则作为一位构建这些机器数十年的专家提出的实用警告，预示着未来的挑战。宣传视频与可部署现实之间的差距仍然很大，这种差距不仅以年计算，还体现在物理、感知和安全的基本未解决问题上。
行业反思：技术炒作与现实差距
人形机器人领域正处于一个关键转折点。一方面，巨额资金涌入，企业承诺革命性应用；另一方面，技术现实与营销承诺之间存在巨大鸿沟。Brooks的警告不仅是对当前技术局限性的诚实评估，也是对行业过度乐观倾向的必要制衡。
Brooks的观点提醒我们，机器人技术的发展需要平衡创新与安全。在追求更高级别自主性的同时，工程师必须优先考虑人类福祉。这不仅是技术挑战，也是伦理责任。
随着AI技术的快速发展，机器人行业可能会经历类似自动驾驶领域的周期：过度乐观的预测 followed by 现实主义的调整。然而，与虚拟世界不同，物理世界中的错误可能导致严重后果，因此需要更加谨慎的方法。
触觉技术的突破方向
解决Brooks提出的触觉感知问题可能需要多学科合作。神经科学家、材料工程师和机器人专家需要共同努力，开发能够模拟人类触觉系统的传感器和算法。这不仅是复制机械感受器数量的问题，还要理解触觉信息的处理方式。
一些有前景的研究方向包括：
- 高密度分布式传感器阵列
- 模拟人类皮肤特性的柔性电子皮肤
- 基于神经科学的触觉信息处理算法
- 多模态传感融合（视觉、触觉、力觉）
这些技术的进步将使人形机器人更安全、更有效地与人类环境互动，实现Brooks所描述的真正有用的机器人应用。
结论：平衡创新与安全
Brooks的3米规则不应被视为对人形机器人技术的否定，而是对行业必要的安全警示。正如他预测的那样，未来的"人形"机器人可能与今天的双足机器有很大不同，但它们将在人类环境中扮演重要角色。
实现这一愿景需要行业重新评估技术路线，优先考虑触觉感知和安全性，而不仅仅是外观和营销承诺。只有这样，人形机器人才能真正实现其变革潜力，而不给人类带来不必要的风险。
机器人技术的未来是光明的，但必须建立在现实可行的技术基础之上。Brooks的警告提醒我们，在追求创新的同时，永远不要忽视物理定律和安全考量的重要性。
