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近两年,人形机器人在春晚舞台上大放异彩,让人惊叹其技术之先进。但我认为目前人形机器人主要停留在翻跟斗、跳舞等表演层面上,实用价值并不大,根源就在于“人形”结构上。

机器人干活无非也是做脑力劳动和体力劳动两种。机器人能做什么脑力劳动取决于芯片、程序、算法等“智能”元素;能做什么体力劳动,取决于机械结构和能使用和转换多少能量,是机械和力学上的问题。
机器人为什么要做成人形呢?也许是顾名思义,机器人就应该像人,也有可能人们认为人是最高级、最聪明的动物,所以机器人做成人形才是合理的,也可能有其它我还没想到的原因。
1.来自进化论的启发
进化论告诉我们,生物进化充满权衡取舍,有太多的不完美,甚至说是无奈。比如食道和呼吸道前段共用一条管道,这极大增加了食物进入肺部的风险,尤其是婴儿。
人进化成两足直立行走的结构也不是什么完美的东西,这种结构不但笨拙且很不稳定:无论力量还是速度,人都比不上牛马虎豹等多数四足动物,例如年富力壮的男性干活功率只有100瓦左右,水牛干活功率有350-550瓦,马功率可达500-850瓦,世界短跑运动员速度只有36-38千米每小时,猎豹奔跑速度可达100-110公里每小时;两足直立行走很容易摔跤,尤其是儿童和老人。
“人类行走是一项冒险的事情。不到一秒钟时间,人就可能直接脸着地摔倒;事实上,人每走一步,都是在灾难的边缘摇摇欲坠。”
人进化出双手对于干灵巧的活确实有很大的优势,但有人认为更关键的是,直立行走释放了前肢对胸部的压迫力,人因此发展出更复杂的呼吸系统。人的呼吸频率可以根据步幅和心跳频率做出调节,也就是说,人的呼吸频率不需要跟心跳频率一致,即使你心跳很快,仍可以几秒到十几秒完全不呼吸,或者平静时心跳慢但可以快速呼吸,四足动物却不能。
人的这一优势是形成语言的先决条件,加上人进化出大容量(脑重量与体重之比)的大脑,大脑和语言赋予人类极大的智力优势。
可见,人进化成“人形”结构,主要是有智力上的优势,但这是以牺牲力量和速度为代价的。也就是说,人干脑力活厉害,干体力活,尤其是干需要速度和力量的体力活不行。
机器人的智能部分由程序、算法等软件驱动,与结构几乎没有关系,所以,机器人的结构主要由它能干什么体力活决定,但正如前面分析的,人形结构并不利于干体力活。这是人形机器人应用前景不乐观的机械结构原因。
2.来自历史的启发
其次,我们还可以从历史上对照,现在的机器人其实并不是什么新鲜事物。有人翻出历史,现在人形机器人表演的所有花样,日本在上个世纪80都玩过,但现在日本人形机器人应用情况怎么样呢?
在舞台上表演翻跟斗和跳舞,人形机器人确实找到了凸显控制能力的秀场。但人形结构的固有缺陷,人形机器人到底能找到多少实际应用场景,我持怀疑态度。如果机器人做成人形是为了模仿人类的高级智能,偏偏就模仿了人类的缺陷。
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