家用機器人何時來“敲門”
優必選大型人形機器人Walker X在迪拜世博會中國館探索與發現展區做導覽介紹
文/《環球》雜誌記者 彭茜
編輯/樂艷娜
由OpenAI主投的挪威機器人初創公司1X Technologies在2024年推出的家用雙足人形機器人NEO Beta,從功能到外觀都儼然與科幻電影中的機器人管家一般無二,可完成做咖啡、疊衣服、遞送物品等常用工作。而斯坦福大學推出的家務機器人原型Mobile ALOHA,還能完成做滑蛋蝦仁、拉拉鏈、幫人剃鬚等“高階任務”。
已在工廠、商超、餐廳等逐步落地的機器人,遲遲未能敲開普通人的家門。最近,該領域的一些亮眼進展,重新燃起民眾對於機器人“進家”的期待。
高需求難上崗
國家統計局2024年發布第三次全國時間利用調查公報顯示,我國居民每日做家務的平均時間為1小時59分鐘。試想,如果這些時間由機器人填補,下班歸來,人們只需輕鬆坐在一塵不染的家中,享受機器人烹制好的美食,然後在多出來的閒暇時間做自己喜歡的事情,那將多麼愜意。
具有育兒和護理功能的家用機器人,還可輔助人們完成更具挑戰性的工作。目前,全球老齡化趨勢明顯,老年人日常護理、情感陪伴等需求急速增長,護老型機器人存在巨大市場缺口。在育兒領域,家長們也越來越需要科技助力,這為智能機器人在兒童教育、陪伴、監督等領域應用提供了新機會。
然而面臨如此龐大的需求,家用機器人卻停留於各大廠商和研究機構的實驗室與宣傳片中,最多在各大展會短暫亮相,留給觀眾“驚鴻一瞥”。
家用機器人為何遲遲沒能踏入家門?如果用一句話概括家用機器人落地面臨的障礙,那便是“家庭場景複雜多變,人類需求千差萬別”,這對於機器人泛化能力要求極高。
“相比工業場景,家庭場景中的機器人需要具備很強的適應性,既要能夠處理不同的任務,還得確保價格在用戶可接受的範圍內。”優理奇機器人科技公司創始人兼首席執行官楊豐瑜接受《環球》雜誌記者專訪時説。
目前,工業-商業-家庭順序是機器人主要的落地路徑。工業機器人已被廣泛用於面向B端客戶的自動化生産、汽車製造、物流、電子等領域,一些商超、餐廳的引導類、點菜類等服務機器人也逐漸開始投入應用。由於技術難度和安全性要求更高,面向C端的家用機器人“落地率”相對滯後,但發展空間巨大。
在優必選科技創始人、董事長兼首席執行官周劍看來,智能製造是人形機器人首個大規模應用的領域,商用服務場景是機器人最快應用的市場,而家庭落地場景則是機器人最具潛力的應用市場。“家庭場景的需求將是下一波智能機器人的核心增長點,相比於B端場景,C端市場更為廣闊。”
楊豐瑜持同樣觀點。他認為,C端雖然對泛化能力要求高,通用性實現起來更困難,但是家庭用戶基數龐大、任務場景豐富、用戶購買力強,一旦取得突破容易形成規模效應,並産生正向的終端使用反饋數據,幫助優化提升機器人的泛化能力。
家用機器人涉及養老、育兒等關乎社會民生的領域,作為家用機器人行業從業者,楊豐瑜希望國家加強政策引導,通過稅收優惠、研發補貼等方式,鼓勵更多企業進軍家用機器人市場。
路線圖多樣化
要想推動家用機器人落地,“最優路線”是哪條?不同企業實現路徑各異,但大家的普遍共識是未來3到5年,家用機器人一定會在部分家庭場景中實現落地。
對於家用機器人來説,家務勞動就像“升級打怪”,分為不同難度等級。清華大學交叉信息研究院助理教授許華哲預計,未來5年,家用機器人“進家”或從最簡單的單一場景任務開始,最容易實現的就是“抓取和放置”。比如,可能會出現一個升級版掃地機器人,除掃地外還能完成收拾桌面、扔垃圾等簡單任務;隨後再逐漸過渡到更複雜的疊衣服、整理床舖等針對軟體的高精度操作。
楊豐瑜也認為,3到5年內,家用機器人會逐步進入更多家庭,並在家務清潔、洗衣等特定任務場景中展現價值,“這一階段的重點在於通過規模化生産降低成本,並不斷優化用戶體驗。”
甚至在外觀設計方面,家用機器人都不一定要採用當下研發人形機器人的主流選擇,即對於運動控制能力要求較高的雙足行走和靈巧手。
優理奇生産的輪式雙臂機器人Wanda
“家用機器人不需要完全模仿人類的形態,而是更注重功能與家居環境的融合。”楊豐瑜説,其公司研發的Wanda機器人就採用輪式底盤設計,續航遠高於雙足,便捷性及成本優勢顯著。它的雙手由靈活的三趾抓夾組成,內嵌觸覺傳感器,幫助其抓取物體時採用“恰到好處”的力度,輕鬆實現捏雞蛋、抓豆腐、洗衣服等任務。
位於美國加利福尼亞州的機器人初創公司Weave Robotics近期發布的家庭服務機器人Issca也是一款輪式雙臂機器人。其技術展示視頻顯示,Issca的夾抓可完成撿拾孩子掉落的玩具,為寵物更換食盆、為用戶端上紅酒等任務。
Weave Robotics和優理奇都是少數選擇直面C端家庭客戶的機器人公司。Issca計劃到2025年秋季交付,首批出售30&。優理奇則正在推進Wanda“走進家庭”計劃,目前正向目標用戶分批交付。
“如果機器人能解決在泛化要求高的C端遇到的問題,那麼再進入泛化要求低的B端實現更多任務時,也比較輕鬆。”楊豐瑜説。
但是更多廠商還是選擇先在工業和服務場景中驗證功能、積累數據,隨後逐步進家。優必選機器人Walker已進入車廠、科技館等場景,家用機器人研發正在推進。周劍認為,機器人在家庭場景落地將分兩步走。第一步是陪伴功能的應用落地,比如一台願意陪伴人看足球比賽的人形機器人;第二步才是服務功能的落地,現在機器人已經具備理解並分解複雜任務最終規劃執行的能力,一旦運動能力有所突破,就會進入這個階段。
受益於多模態大模型的技術進步,機器人提供陪伴等情緒價值在技術層面已完全可實現。優必選科技副總裁、研究院院長焦繼超告訴《環球》雜誌記者,機器人公司不需要從零開發“機器人大腦”,而是可以通過接入成熟的大語言模型,快速實現機器人的語義理解、情感交互和自然對話功能。機器人可以與用戶建立情感連接,成為家庭貼心小管家,在陪伴、互動、教育等功能中提升用戶體驗。
出於在家庭應用中保障安全性的考慮,也有廠商選擇進入家庭前先在養老院等“中間場所”試水。樂聚機器人與養老機構探討合作,旗下“夸父”機器人正在接受送水、送飯、送藥等任務訓練,涉及肢體接觸工作內容的訓練將在下一階段逐步展開。
未來存挑戰
專家預計,從長遠來看,隨着技術進一步成熟,尤其是視覺、聽覺、觸覺等感知系統以及末端泛化操作水平的進步,結合人工智能和機器學習在家庭場景中的應用拓展,預計5到10年內,家用機器人會在大眾家庭層面完成普及。這不僅需要技術突破,更依賴於消費者接受度的提升和市場的逐漸成熟。
要為機器人進家“鋪平道路”,還需要諸多前瞻性思考與準備。首先就是安全性問題,在家庭環境中,機器人朝夕與人近距離接觸,要求必須在技術層面保證其與人的利益“對齊”。
“我們需要制定嚴格的安全標準和規範,確保機器人在各種情況下都不會對人類造成傷害,包括物理安全、數據安全、隱私保護等。”焦繼超説。
他説,在為機器人設定任務目標時,應確保這些目標與人類的期望和利益相一致。設計能反映人類的價值觀和期望目標的價值函數,以指導機器人的決策和行為。
2024年8月28日,一款AI+咖啡大師機器人在沖泡咖啡
Weave Robotics的做法是圍繞科幻作家阿西莫夫提出的“機器人三定律”設計機器人:“機器人不得傷害人類,或因不作為而讓人類受到傷害;機器人必須服從人類命令,除非命令與第一定律相衝突;在不違背第一或第二定律之下,機器人可以保護自己。”當不需要工作時,Isaac的攝像頭會折疊並關閉,其軀幹會降低並收納在外殼中,以確保隱私和安全。
但許華哲指出,如果考慮和人類利益對齊,又將涉及是跟人類整體利益還是個人利益對齊的選擇難題。阿西莫夫後來在三定律之前加了“第零定律”,即機器人不能傷害人類整體。如果用戶為了自己開心而要求機器人做傷害社會的事情,機器人對齊用戶個人利益而去傷害人類整體利益,是不行的。
但反之,如果機器人出於人類整體利益考量,傷害了客戶個體恐怕也難以被接受。這正如自動駕駛面臨保護乘客還是路人的“電車難題”,是複雜的社會議題,需要哲學、倫理學、社會學等領域專家與技術專家一起共同開展跨學科研究。
許華哲還提出,要警惕機器人在執行指令時的“極致優化”問題。目前,機器人等人工智能執行指令時會優化到極致,在家庭場景中這可能導致其誤解人類本意而出現意外傷害。比如有人開玩笑説我好累,想躺床上不起來,機器人是否會把人腿打斷,最大化幫人實現“不起來”的目標?
焦繼超建議,應建立人機雙向溝通機制,使機器人能夠理解人類的意圖和需求,並向人類解釋其決策和行為的原因。這有助於增強人機之間的信任和理解。
“在機器人設計和部署過程中,進行全面的風險評估,識別潛在的安全隱患,並採取相應的預防措施。通過建立完善的應急響應機制,以便在機器人出現故障或意外情況時能夠迅速採取措施,減少損失。”他説。
當機器人真正成為家庭的一員,人機關係必然會發生深刻變化,甚至可能重構我們對社會互動的理解,人類對於機器人的移情是否會加速社會原子化?針對這些領域的前瞻研究應儘早展開。
楊豐瑜説,以兒童教育為例,機器人可通過有針對性的學習支持提升孩子的獨立思考能力和探索精神,甚至可能彌補傳統教育中無法實現的個性養成。如果設計得當、合理使用,機器人可以成為培養同理心和合作精神的工具。但如果父母在兒童教育和陪伴過程中過度依賴機器人,長期與機器人互動的孩子可能形成更加邏輯化的思維模式,但在情感共鳴、同理心等方面有所欠缺。