家用机器人何时来“敲门”

2024-12-24 14:37:33 来源: 《环球》杂志

 

优必选大型人形机器人Walker X在迪拜世博会中国馆探索与发现展区做导览介绍

文/《环球》杂志记者 彭茜

编辑/乐艳娜

  由OpenAI主投的挪威机器人初创公司1X Technologies在2024年推出的家用双足人形机器人NEO Beta,从功能到外观都俨然与科幻电影中的机器人管家一般无二,可完成做咖啡、叠衣服、递送物品等常用工作。而斯坦福大学推出的家务机器人原型Mobile ALOHA,还能完成做滑蛋虾仁、拉拉链、帮人剃须等“高阶任务”。

  已在工厂、商超、餐厅等逐步落地的机器人,迟迟未能敲开普通人的家门。最近,该领域的一些亮眼进展,重新燃起民众对于机器人“进家”的期待。

高需求难上岗

  国家统计局2024年发布第三次全国时间利用调查公报显示,我国居民每日做家务的平均时间为1小时59分钟。试想,如果这些时间由机器人填补,下班归来,人们只需轻松坐在一尘不染的家中,享受机器人烹制好的美食,然后在多出来的闲暇时间做自己喜欢的事情,那将多么惬意。

  具有育儿和护理功能的家用机器人,还可辅助人们完成更具挑战性的工作。目前,全球老龄化趋势明显,老年人日常护理、情感陪伴等需求急速增长,护老型机器人存在巨大市场缺口。在育儿领域,家长们也越来越需要科技助力,这为智能机器人在儿童教育、陪伴、监督等领域应用提供了新机会。

  然而面临如此庞大的需求,家用机器人却停留于各大厂商和研究机构的实验室与宣传片中,最多在各大展会短暂亮相,留给观众“惊鸿一瞥”。

  家用机器人为何迟迟没能踏入家门?如果用一句话概括家用机器人落地面临的障碍,那便是“家庭场景复杂多变,人类需求千差万别”,这对于机器人泛化能力要求极高。

  “相比工业场景,家庭场景中的机器人需要具备很强的适应性,既要能够处理不同的任务,还得确保价格在用户可接受的范围内。”优理奇机器人科技公司创始人兼首席执行官杨丰瑜接受《环球》杂志记者专访时说。

  目前,工业-商业-家庭顺序是机器人主要的落地路径。工业机器人已被广泛用于面向B端客户的自动化生产、汽车制造、物流、电子等领域,一些商超、餐厅的引导类、点菜类等服务机器人也逐渐开始投入应用。由于技术难度和安全性要求更高,面向C端的家用机器人“落地率”相对滞后,但发展空间巨大。

  在优必选科技创始人、董事长兼首席执行官周剑看来,智能制造是人形机器人首个大规模应用的领域,商用服务场景是机器人最快应用的市场,而家庭落地场景则是机器人最具潜力的应用市场。“家庭场景的需求将是下一波智能机器人的核心增长点,相比于B端场景,C端市场更为广阔。”

  杨丰瑜持同样观点。他认为,C端虽然对泛化能力要求高,通用性实现起来更困难,但是家庭用户基数庞大、任务场景丰富、用户购买力强,一旦取得突破容易形成规模效应,并产生正向的终端使用反馈数据,帮助优化提升机器人的泛化能力。

  家用机器人涉及养老、育儿等关乎社会民生的领域,作为家用机器人行业从业者,杨丰瑜希望国家加强政策引导,通过税收优惠、研发补贴等方式,鼓励更多企业进军家用机器人市场。

路线图多样化

  要想推动家用机器人落地,“最优路线”是哪条?不同企业实现路径各异,但大家的普遍共识是未来3到5年,家用机器人一定会在部分家庭场景中实现落地。

  对于家用机器人来说,家务劳动就像“升级打怪”,分为不同难度等级。清华大学交叉信息研究院助理教授许华哲预计,未来5年,家用机器人“进家”或从最简单的单一场景任务开始,最容易实现的就是“抓取和放置”。比如,可能会出现一个升级版扫地机器人,除扫地外还能完成收拾桌面、扔垃圾等简单任务;随后再逐渐过渡到更复杂的叠衣服、整理床铺等针对软体的高精度操作。

  杨丰瑜也认为,3到5年内,家用机器人会逐步进入更多家庭,并在家务清洁、洗衣等特定任务场景中展现价值,“这一阶段的重点在于通过规模化生产降低成本,并不断优化用户体验。”

  甚至在外观设计方面,家用机器人都不一定要采用当下研发人形机器人的主流选择,即对于运动控制能力要求较高的双足行走和灵巧手。

优理奇生产的轮式双臂机器人Wanda

  “家用机器人不需要完全模仿人类的形态,而是更注重功能与家居环境的融合。”杨丰瑜说,其公司研发的Wanda机器人就采用轮式底盘设计,续航远高于双足,便捷性及成本优势显著。它的双手由灵活的三趾抓夹组成,内嵌触觉传感器,帮助其抓取物体时采用“恰到好处”的力度,轻松实现捏鸡蛋、抓豆腐、洗衣服等任务。

  位于美国加利福尼亚州的机器人初创公司Weave Robotics近期发布的家庭服务机器人Issca也是一款轮式双臂机器人。其技术展示视频显示,Issca的夹抓可完成捡拾孩子掉落的玩具,为宠物更换食盆、为用户端上红酒等任务。

  Weave Robotics和优理奇都是少数选择直面C端家庭客户的机器人公司。Issca计划到2025年秋季交付,首批出售30台。优理奇则正在推进Wanda“走进家庭”计划,目前正向目标用户分批交付。

  “如果机器人能解决在泛化要求高的C端遇到的问题,那么再进入泛化要求低的B端实现更多任务时,也比较轻松。”杨丰瑜说。

  但是更多厂商还是选择先在工业和服务场景中验证功能、积累数据,随后逐步进家。优必选机器人Walker已进入车厂、科技馆等场景,家用机器人研发正在推进。周剑认为,机器人在家庭场景落地将分两步走。第一步是陪伴功能的应用落地,比如一台愿意陪伴人看足球比赛的人形机器人;第二步才是服务功能的落地,现在机器人已经具备理解并分解复杂任务最终规划执行的能力,一旦运动能力有所突破,就会进入这个阶段。

  受益于多模态大模型的技术进步,机器人提供陪伴等情绪价值在技术层面已完全可实现。优必选科技副总裁、研究院院长焦继超告诉《环球》杂志记者,机器人公司不需要从零开发“机器人大脑”,而是可以通过接入成熟的大语言模型,快速实现机器人的语义理解、情感交互和自然对话功能。机器人可以与用户建立情感连接,成为家庭贴心小管家,在陪伴、互动、教育等功能中提升用户体验。

  出于在家庭应用中保障安全性的考虑,也有厂商选择进入家庭前先在养老院等“中间场所”试水。乐聚机器人与养老机构探讨合作,旗下“夸父”机器人正在接受送水、送饭、送药等任务训练,涉及肢体接触工作内容的训练将在下一阶段逐步展开。

未来存挑战

  专家预计,从长远来看,随着技术进一步成熟,尤其是视觉、听觉、触觉等感知系统以及末端泛化操作水平的进步,结合人工智能和机器学习在家庭场景中的应用拓展,预计5到10年内,家用机器人会在大众家庭层面完成普及。这不仅需要技术突破,更依赖于消费者接受度的提升和市场的逐渐成熟。

  要为机器人进家“铺平道路”,还需要诸多前瞻性思考与准备。首先就是安全性问题,在家庭环境中,机器人朝夕与人近距离接触,要求必须在技术层面保证其与人的利益“对齐”。

  “我们需要制定严格的安全标准和规范,确保机器人在各种情况下都不会对人类造成伤害,包括物理安全、数据安全、隐私保护等。”焦继超说。

  他说,在为机器人设定任务目标时,应确保这些目标与人类的期望和利益相一致。设计能反映人类的价值观和期望目标的价值函数,以指导机器人的决策和行为。

2024年8月28日,一款AI+咖啡大师机器人在冲泡咖啡

  Weave Robotics的做法是围绕科幻作家阿西莫夫提出的“机器人三定律”设计机器人:“机器人不得伤害人类,或因不作为而让人类受到伤害;机器人必须服从人类命令,除非命令与第一定律相冲突;在不违背第一或第二定律之下,机器人可以保护自己。”当不需要工作时,Isaac的摄像头会折叠并关闭,其躯干会降低并收纳在外壳中,以确保隐私和安全。

  但许华哲指出,如果考虑和人类利益对齐,又将涉及是跟人类整体利益还是个人利益对齐的选择难题。阿西莫夫后来在三定律之前加了“第零定律”,即机器人不能伤害人类整体。如果用户为了自己开心而要求机器人做伤害社会的事情,机器人对齐用户个人利益而去伤害人类整体利益,是不行的。

  但反之,如果机器人出于人类整体利益考量,伤害了客户个体恐怕也难以被接受。这正如自动驾驶面临保护乘客还是路人的“电车难题”,是复杂的社会议题,需要哲学、伦理学、社会学等领域专家与技术专家一起共同开展跨学科研究。

  许华哲还提出,要警惕机器人在执行指令时的“极致优化”问题。目前,机器人等人工智能执行指令时会优化到极致,在家庭场景中这可能导致其误解人类本意而出现意外伤害。比如有人开玩笑说我好累,想躺床上不起来,机器人是否会把人腿打断,最大化帮人实现“不起来”的目标?

  焦继超建议,应建立人机双向沟通机制,使机器人能够理解人类的意图和需求,并向人类解释其决策和行为的原因。这有助于增强人机之间的信任和理解。

  “在机器人设计和部署过程中,进行全面的风险评估,识别潜在的安全隐患,并采取相应的预防措施。通过建立完善的应急响应机制,以便在机器人出现故障或意外情况时能够迅速采取措施,减少损失。”他说。

  当机器人真正成为家庭的一员,人机关系必然会发生深刻变化,甚至可能重构我们对社会互动的理解,人类对于机器人的移情是否会加速社会原子化?针对这些领域的前瞻研究应尽早展开。

  杨丰瑜说,以儿童教育为例,机器人可通过有针对性的学习支持提升孩子的独立思考能力和探索精神,甚至可能弥补传统教育中无法实现的个性养成。如果设计得当、合理使用,机器人可以成为培养同理心和合作精神的工具。但如果父母在儿童教育和陪伴过程中过度依赖机器人,长期与机器人互动的孩子可能形成更加逻辑化的思维模式,但在情感共鸣、同理心等方面有所欠缺。

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