当一位在机器人领域耕耘数十年的先驱者建议你与任何全尺寸行走机器人保持至少九英尺的距离时，你或许应该认真倾听。
"我给人们的建议是，不要靠近全尺寸行走机器人3米以内，"Rodney Brooks在他上周发表的题为《当今人形机器人为何无法学会灵巧操作》的技术文章中写道。"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，否则我们不会看到人形机器人在人类共存区域获得部署认证。"
Brooks是MIT荣誉教授，联合创立了iRobot（以Roomba吸尘器闻名）和Rethink Robotics公司。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而不切实际的幻想。除其他尚未解决的问题外，他警告说，当今的双足人形机器人在行走时，由于维持平衡而产生的巨大动能，对人类来说本质上是不安全的。这种储存的能量如果机器人跌倒或肢体撞击到人，可能导致严重伤害。
触觉感知：机器人灵巧操作的关键
暂且不论机器人危险性的更多细节。除了故障问题外，Brooks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来学习灵巧操作并很快取代人类工人的观点提出质疑。这是一种我们过去曾报道过的常见机器人AI训练技术。他认为，这样的机器人并非不可能实现，但可能比大多数人想象的要遥远得多。
在科技世界的某些领域，由于AI的快速发展，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则设想人形机器人在劳动力中执行数百万项任务。
然而，硬件远比软件困难。与在虚拟世界中运行的软件不同，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，让工人佩戴摄像头设备记录折衬衫或拾取物体等任务。然后将这些数据输入AI模型，这些模型可以在新情境中模仿动作的各种变化。特斯拉最近已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。
（除了从真实人类执行任务的视频捕捉外，一些机器人AI模型使用物理空间的模拟进行训练，这些训练也有类似的局限性。）
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操作依赖于一个极其复杂的触觉传感系统。他引用了于默奥大学Roland Johansson实验室的研究显示，当一个人的指尖被麻醉时，拿起并点燃火柴的七秒钟任务会延长到近30秒的笨拙摸索。人类手部大约有17,000个机械感受器，仅每个指尖就集中了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无法捕捉或模拟的大量感官信息。
跌倒机器人的物理学
除了灵巧操作问题外，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被称为零力矩点(ZMP)的古老算法来维持平衡，当检测到不稳定时，将大量能量泵入系统。这种方法在大多数情况下足以保持它们直立，但它创造了Brooks描述的与人类靠近的根本不兼容性。
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增大一倍时，其质量会增加八倍。这意味着跌倒的全尺寸人形机器人具有半尺寸版本八倍的动能。如果那个快速加速的金属腿在跌倒过程中遇到路径上的任何障碍物，撞击可能导致严重伤害。
在他的文章中，Brooks回忆几年前在Agility Robotics的Digit人形机器人跌倒时"靠得太近"。从那以后，他不敢再接近任何行走型机器人。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 shown 靠近移动的人形机器人，即使这样，机器人也只是最小限度地挪动。
这个安全问题不仅限于意外跌倒。为了让人形机器人在医疗和工厂环境中履行其承诺的角色，它们需要在人类共享区域获得操作认证。在世界上大多数地区，现有的行走机制使这种认证在现有安全标准下几乎不可能实现。
人形机器人的未来展望
Brooks预测，在未来15年内，确实会出现许多被称为'人形'的机器人执行各种任务。但具有讽刺意味的是，它们将与当今的双足机器人大不相同。它们将使用轮子而非脚，配备不同数量的手臂，以及与人类眼睛毫无相似之处的专业化传感器。一些将在手中或从躯干向下安装摄像头。'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非具备道路能力的飞机，'自动驾驶汽车'意味着配备远程人类监控的车辆而非真正自主的系统。
Brooks认为，当前强迫当今僵硬的纯视觉人形机器人学习灵巧操作的数十亿投资将 largely 消失。学术研究人员在使用包含触觉反馈的系统方面取得了更多进展，例如MIT使用手套在人类操作员和机器人手之间传递感觉的方法。但即使这些进展也远未达到实现人类灵巧操作所需的全面触觉感知。
如今，很少有人整天待在人形机器人附近，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，预示着未来挑战的到来。宣传视频与可部署现实之间的差距仍然很大，这不仅以年为单位衡量，还以物理学、感知和安全的基本未解决问题来衡量。
机器人技术发展的现实路径
人形机器人领域的发展需要更加务实和安全的路径。Brooks的观点提醒我们，在追求技术突破的同时，必须将人类安全放在首位。当前的机器人技术或许应该专注于特定场景下的专业化应用，而非盲目追求模仿人类形态。
未来的机器人发展可能更加注重功能而非形式，通过轮式移动、专业化末端执行器和先进的传感系统来实现特定任务，而非试图复制人类的所有能力。这种发展方向不仅更安全，也更具成本效益，能够更快地在实际场景中部署和应用。
结语：理性看待机器人技术发展
机器人技术无疑将继续改变我们的生活和工作方式，但我们需要保持理性预期，认识到技术发展的局限性和挑战。Brooks的警告提醒我们，在追求创新的同时，不应忽视基本物理定律和安全考量。只有解决了这些根本问题，机器人技术才能真正安全、有效地融入人类社会，发挥其应有的价值。
