7月31日,中信出版「你好讀者·公開課」聚焦人形機器人這一前沿領域,邀請美國東北大學教授、人工智能與人形機器人專家李向明帶來分享。
作為改革開放后首批計算機專業畢業生,李教授堪稱技術迭代的見證者,曾推動摩托羅拉經典機型 A760 問世,也曾在摩托羅拉參與了全球首款觸摸屏手機的研發。轉型學術界后,他深耕AI與智慧城市研究,著有12本專著,最新力作《人形機器人》以32章篇幅、約40個場景故事,將高深技術轉化為通俗解讀。
本次直播中,他從個人經歷切入,系統拆解了人形機器人的技術邏輯、產業現狀、社會影響及未來圖景。
本文濃縮李向明的直播深度分享,文末附精華筆記長圖,直播回放、更多學習資料可根據文末指引領取。
作為技術演進的親歷者與預見者,李向明的職業軌跡本身就是一部濃縮的技術進化史,他見證了計算機從大型機到PC,從功能機到智能手機的全過程。在他看來,人形機器人就是智能終端的下一個必然階段。
他回憶道,1980年代在798廠計算中心工作時,大型機還要整間機房來存放,誰能想到幾十年后,口袋里的手機算力會遠超它?
轉型人形機器人研究,源于他對技術趨勢的敏銳判斷。智能手機將計算從桌面解放到掌心,但它仍局限于2D交互;而人形機器人是計算進入3D空間的終極形態,就像人從爬行到直立行走,是一次質的飛躍。
他特別提到摩托羅拉A760的研發經歷,他們當時就意識到,觸摸交互會顛覆鍵盤,但沒想到AI會讓機器擁有“自主意識”。現在看,當年的Linux開源系統、觸摸屏技術,其實都是人形機器人“大腦”與“感官”的雛形。
至于機器為何執著于“人形”設計?李向明強調,人類身體是經過百萬年進化的最優解,13個關鍵關節、雙目視覺、直立行走,這些都不是偶然,是它們讓我們能使用工具、適應環境、傳遞情感。
人形機器人復刻這一結構,本質是讓機器融入人類世界而非改造人類世界。
除此以外,人形設計還具有極大的實用性和經濟性優勢:它更容易推動行業形成標準化量產的模式。
從技術開發到零部件制造,采用人形結構可以實現高度模塊化生產,同時降低適配成本。
把工業機器人和人形機器人混為一談是種極大的誤解。
傳統工業機器人是“被編程的工具”,比如汽車生產線的機械臂,只能重復焊接、搬運等單一任務,它的世界里只有“if-then”(如果…就…),遇到程序外的情況就會癱瘓。
而人形機器人的核心是“AI大腦+類人肢體”的結合。
李向明以讓機器人去買醬油為例,生動展示其復雜性:它需要識別紅綠燈過馬路(計算機視覺),避開突然沖出的小孩和電動車(傳感器融合),記住你常買的品牌(記憶與學習),遇到流浪漢乞討時判斷是否給予幫助(倫理決策),回來時發現電梯壞了還得爬樓梯(運動控制)。這一系列動作,沒有哪個工業機器人能完成。
目前,中國優必選的Walker已能完成端茶、開門等家務,美國特斯拉的Optimus則憑借xAI大模型展現出更大的自主性優勢。
這些進展證明,人形機器人已從“能走”邁向“會想”。
李向明指出,人形機器人的“大腦”必須突破通用人工智能(AGI)。
當前的AI是“??粕?,比如DeepSeek擅長語言,Midjourney能畫圖,但它們無法像人類一樣跨領域思考。
比如讓機器人照顧老人,需要它同時具備提醒吃藥(時間管理)、識別情緒(情感理解)、處理突發疾?。☉睕Q策)等能力,這要求AI從單一技能升級為綜合智能,至少還需3-5年來突破。
如果說AGI是軟件難題,那肢體控制就是硬件噩夢。李向明以手指為例,人類手指能捏起繡花針,也能抓起籃球,而目前最先進的機器人手指連擰瓶蓋都費勁。
關節材料也需突破,既要輕量化,避免能耗過高,又要高強度,支撐得起身體重量。他特別提到步態控制,真正實用的機器人需要在濕滑地板、碎石路等復雜地形穩定行走,這涉及動力學建模與實時反饋,目前誤差率仍然很高。
當前人形機器人的成本堪比豪車,但李向明對成本下降充滿信心。他參照手機發展,曾經的“大哥大”售價超過1萬元,現在的千元機早就在功能上完全超越它。
因此,當人形機器人大規模量產,成本能降至1萬美元以內,甚至更低。量產的關鍵在于標準化,就像智能手機統一了屏幕尺寸、接口規格,人形機器人也需要統一關節參數、傳感器協議。
商業模式上,除了直接購買,租賃將成為重要方式,比如養老機構可月租1000元租用護理機器人,比請護工(月薪4000元)更劃算。
社會沖擊與應對:就業重構、UBI與倫理準則
未來10年,重復性勞動將逐步被人形機器人替代,首先被影響的可能有流水線工人、快遞分揀員、環衛工等。
但李向明強調,歷史證明技術會創造新職業,就像農業機械化催生了農機維修、種子研發等崗位,人形機器人將帶來機器人訓練師、倫理咨詢師、故障診斷師等新職業。
為應對短期失業沖擊,李向明支持通過“機器人稅”籌集UBI(universal basic income,全民基本收入)資金,用于給被機器人替代工作的人發放基本生活費。
事實上,UBI的模式在歐洲、北美和非洲的某些地區已經初見成效。
沒有規則的技術是極度危險的。李向明提出,人形機器人必須內置“三大定律+五大準則”:
阿西莫夫機器人三定律:不傷害人類、服從人類命令(除非違背第一定律)、保護自身(除非違背前兩定律);
五大準則(李向明補充):
a. 共情能力,如識別老人哭泣時主動安慰,而非機械執行任務;
b. 決策透明,如主動調整家具位置時,需向主人解釋原因并取得同意;
c. 賦能人類,如幫助殘障人士通過腦機接口控制假肢;
d. 生態友好,如避免使用污染材料,行動時不破壞植被;
e. 可控進化,如軟件升級需經用戶同意,禁止自主“變異”。
未來三十年圖景:從工業應用到人機共生
李向明將人形機器人的發展劃分為三個階段,每個階段都有清晰的技術標志與應用場景。
這十年,機器人主要在“3D”場景發揮作用,即 Dangerous(高危)、Dirty(骯臟)、Dull(無聊重復)場景。
危險領域:礦井救援、核廢料處理、地震救災;
骯臟工作:下水道疏通、垃圾分揀;
重復勞動:電子廠貼片、快遞倉庫分揀。
2. 第二階段(2035-2045年):“走進生活”的智慧城市服務
隨著技術成熟,人形機器人將滲透到生活場景。
家庭:照顧老人(提醒吃藥、監測心率)、輔導孩子(從小學到大學課程全覆蓋)、家務全包(做飯、洗衣、整理房間);
商業:商場導購(根據顧客偏好推薦商品)、餐廳服務(記住常客口味)、酒店接待(辦理入住并搬運行李);
公共服務:醫院導診(指引科室、預約掛號)、社區巡邏(識別安全隱患)、圖書館整理(自動上架、借閱登記)。
李向明特別提到零售場景,機器人能記住你妹妹下周結婚,主動推薦適合你去參加婚禮的紅色連衣裙,并搭配同色系首飾,比人類導購更貼心。
到那時,機器人可能擁有仿生皮膚、情感模塊,成為家庭的虛擬成員。
生理融合:通過腦機接口,人類得以意念控制機器人肢體,癱瘓者能重新行走;
意識延伸:將記憶、性格上傳至機器人,實現數字永生;
社會分工:人類專注創意(藝術、科研、哲學),機器人承擔生產與服務,工作不再是生存必需,而是自我實現的選擇。
中國的機遇與挑戰:在萬億賽道中搶占先機
李向明認為,中國在人形機器人領域有很好的發展機遇,具體體現在三方面:
1. 產業鏈優勢:打造從零部件到整機的全鏈條能力。人形機器人光有“大腦”(人工智能)還不夠,必須有精度足夠的肢體來支持“大腦”的行動,因此,搶先搞定組成機器人肢體的各零部件的關鍵技術,就能在整個產業鏈上占據優勢。
目前,特斯拉Optimus的電機、傳感器、減速器等核心部件中,大約有80%來自中國供應商,只有中國才能提供這種精度高,但價格還低的零部件,這種成本與精度的平衡就是中國制造業的核心競爭力。
2. 場景紅利:老齡化與新基建的雙重需求。中國60歲以上人口占比已超20%,用機器人支持養老的需求客觀且迫切。同時,智慧城市建設需要大量服務機器人,這也為技術迭代提供了“練兵場”。
3. 政策支持:從研發到落地的全周期扶持。在中國,技術的發展將獲得更全面的政策支持,例如地方政府通過產業園提供場地、減免稅收,國家層面則設立專項基金支持核心技術攻關。
對比之下,歐洲對AI監管過嚴,美國巨頭專注AGI的研發競爭,而中國實用主義路線能更快推動技術的落地。
但李向明也提醒了可能的風險,如果AGI算法、芯片算力這類核心技術仍依賴進口,未來還需強力突破“卡脖子”環節,否則可能淪為組裝工廠。
教育與個人應對:在變革中找到自身定位
人形機器人將重塑就業市場,教育必須從知識灌輸轉向能力培養。
李向明指出,教學應該以實踐作為手段和目的。
比如,讓學生從小嘗試用樂高組裝人形機器人,自主編程來實現機器人踢足球、跳廣場舞,在親手的實踐中理解機械結構與AI邏輯,而非死記公式。
他給家長的建議是,不要逼孩子刷題考名校,而是學會去發現孩子的興趣。喜歡生物的可以研究機器人仿生皮膚,熱愛藝術的可以設計人機交互界面,對法律感興趣的可以鉆研機器人倫理條款。
最后,李向明重申了技術樂觀主義的底層邏輯:技術將服務于人,而非替代人。有人擔心機器人會統治人類,這是科幻片的夸張。李向明結合自身經歷解釋:“我父母是安徽農民,當年靠四畝田勉強溫飽,而現在技術讓糧食產量翻了十倍,人類反而有更多時間追求精神生活,這就是技術發展的意義?!?nbsp;