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步行机器人保持至少九米距离时，你或许应该认真倾听。
"我的建议是，不要靠近全尺寸步行机器人3米以内，"Rodney Brooks在他博客上发布的技术论文《为什么今天的人形机器人无法学习灵巧性》中写道。"直到有人开发出更安全的双足步行机器人版本，人类可以安全接近甚至接触，否则我们不会看到人形机器人在有人类存在的区域获得认证并部署。"
Brooks是MIT荣誉教授，也是iRobot（以Roomba闻名）和Rethink Robotics的联合创始人。他认为，向人形开发投入数十亿美元的公司正在追逐一个昂贵的幻想。除其他尚未解决的问题外，他警告说，由于双足机器人在保持平衡时产生巨大的动能，当今的双足人形机器人在行走时对人类来说根本不安全。这种储存的能量如果机器人摔倒或其肢体撞击到人，可能导致严重伤害。
触觉感知的缺失：灵巧操作的关键
在讨论机器人危险之前，Brooks对主流观点提出了质疑：人形机器人将通过观看人类执行任务的视频来学习灵巧性并很快取代人类工人。这是一种常见的机器人AI训练技术，过去我们曾报道过。Brooks并非认为这样的机器人不可能实现，而是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的程度。特斯拉CEO埃隆·马斯克声称，公司的Optimus机器人可能产生30万亿美元的收入，而Figure CEO Brett Adcock则设想人形机器人为劳动力提供数百万项任务服务。
然而，硬件比软件要困难得多。与在虚拟世界中运行的软件不同，物理定律是毫不留情且不可改变的，安全地与物理世界互动需要大量的感官输入。自1970年代以来一直从事机器人操作的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来记录折衬衫或拾取物体等任务。然后将数据输入AI模型，这些模型可以在新情境中模仿动作的各种变化。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，工人佩戴装有五个摄像头的头盔和背包。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。
除了来自真实人类执行任务的视频捕获外，一些机器人AI模型还使用物理空间的模拟进行训练，这些模拟具有类似的局限性。
Brooks认为，这些方法忽略了数十年的研究，这些研究表明人类的灵巧性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，一个七秒的拾取和点燃火柴的任务会延长到近30秒的笨拙摸索。人类手部大约有17,000个机械感受器，每个指尖就有1,000个集中分布。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，它们检测从轻微压痕到振动再到皮肤拉伸的各种刺激。这是当前机器人系统尚无法捕获或模拟的大量感官信息。
倒下机器人的物理学
在灵巧性问题之外，存在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矩点(ZMP)的数十年-old算法来维持平衡，当检测到不稳定时，会向系统注入大量能量。这种方法足以在大多数情况下保持它们直立，但它创造了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全尺寸人形机器人比其小型 counterparts 危险得多。Brooks说，当你将机器人的尺寸翻倍时，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障碍物，撞击可能导致严重伤害。
在文章中，Brooks回忆起几年前当Agility Robotics的Digit人形机器人倒下时，他"靠得太近"。从那以后，他不敢再接近一个行走的机器人。Brooks指出，即使在人形公司的宣传视频中，除非被家具隔开，否则人类也从未被显示靠近移动的人形机器人，即使如此，机器人也只是最小程度地移动。
这个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和工厂环境中的承诺角色，它们需要在与人共享的区域获得认证。当前的行走机制使得在世界大多数地区现有安全标准下，这种认证几乎不可能实现。
人形机器人的未来：重新定义"类人"
Brooks预测，在未来15年内，确实会有许多被称为"人形"的机器人执行各种任务。但具有讽刺意味的是，它们将看起来与当今的双足机器人大不相同。它们将有轮子而不是脚，不同数量的手臂，以及与人类眼睛毫无相似之处的专用传感器。一些将在手中或从腰部下方安装摄像头。"人形"的定义将会改变，就像"飞行汽车"现在意味着电动直升机而非道路飞行器，"自动驾驶汽车"意味着具有远程人类监控的车辆而非真正自主的系统。
Brooks认为，当前投入数十亿美元强迫当今的、刚性的、纯视觉的人形机器人学习灵巧性的努力将 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大进展，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离实现人类灵巧性所需的全面触觉感知。
今天，很少有人整天待在人形机器人附近，但Brooks的3米规则作为一位花费数十年构建这些机器的人的实用警告，代表着前方挑战的存在。宣传视频与可部署现实之间的差距仍然很大，这种差距不仅以年为单位衡量，还体现在物理学、感知和安全方面的基本未解决问题上。
机器人安全与现实的平衡
Brooks的警告提醒我们，在追求机器人技术突破的同时，必须认真对待安全性和实用性之间的平衡。当前的机器人发展热潮往往忽视了物理世界的基本限制，尤其是安全性和感知方面的挑战。
随着AI技术的快速发展，机器人领域面临着前所未有的机遇和挑战。Brooks的观点为我们提供了一个重要的视角：真正的机器人进步需要综合考虑硬件和软件、安全和效率、理想和现实之间的平衡。
在未来，我们可能会看到更加多样化、专业化且安全的机器人形态，它们可能不再严格遵循"人形"的概念，而是根据特定任务需求进行优化。这种转变将使机器人技术更加实用和安全，最终更好地服务于人类社会的各种需求。
