北京亦庄人形机器人半程马拉松：探索机器人在情感、视觉和触觉领域的新发展

4月13日，人形机器人半程马拉松将在北京的Yizhuang开始。当机器人像人类一样走进体育馆，进入工厂开始自己的“职业”，然后上台首次亮相时，公众对人形机器人的发展充满了期望。同时，研究人员正在增加人类机器人的情绪，视觉和触觉领域的大型模型的研究和开发，从而为人形机器人提供了进入家庭和医疗机构等服务场景的可能性。

让机器人手臂像人一样传输“温柔”的物体

当机器人可以正确地对人类情感提供反馈并赋予足够的情感价值时，人类可能确实有了一个新朋友。北京大学计算机科学学院的情感和认知智能机器人实验室的主任王陶（Wang Tao）带领团队成员开发出具有体现智力的情感模型，以便机器人可以对人类的情感做出正确的反应。

当您走进实验室时，感觉就像您正在进入机器人训练营。不仅有互联网名人机器人“ tianyi”，这是在蛇年春节晚会上闪耀的Yushu机器人，而且机器人计算和由实验室独立开发的小机翼。

在北京大学计算机科学学院的情感和认知智能机器人实验室中，王陶与配备有压纹智能情感模型的机器人进行了交流。北京新闻的记者Wang Wei摄

为了更好地训练机器人具有互动功能，王陶在实验室中建立了一个交互式实验区域。它被绿色屏幕包围，并在其周围放置了两套织物沙发，一台咖啡机和一台洗衣机。 “演员”是固定在场地中心的可移动机器人骨架上的机器人手臂。记者试图坐在沙发的任何区域，或者站立或蹲下，机器人手臂可以“轻轻”将咖啡杯“轻轻地”交给记者的手。

机器人臂的传输动作更像是人类运动，它可以根据记者的位置提供咖啡杯。王陶说，在“特殊训练”之后，机器人手臂可以避免奇怪的行为和行动。 “我们希望将来进入家庭的机器人会积极而自然地向人类传达事情，而不是被动地等待人类像当今许多机器人一样从中夺走东西。”

Wang Tao介绍了交互式实验区域中有三个实验任务。一个是机器人和人类之间的非接触式互动，例如当一个人打招呼机器人时，机器人的响应方式。第二个是人们通过物体（例如握手杯）与机器人互动。 “机器人在人类需要一个杯子的情况下发现，如何更自然地将杯子交给人们；人类应该在多大程度上放开杯子，机器人应该放开。”

第三，机器人与人类有身体上的互动。例如，当两个人见面并握手时，手的力量，方向，身高和摇动是非常自然的，他们可以感觉到对方的诚意。但是在这个阶段，机器人和人类之间的握手似乎“笨拙”。大多数情况下，机器人将手伸到固定的高度和位置，然后该人伸出手与他握手。但是，这种握手很僵硬，机器人的握手强度是固定的。

“在科幻电影中，机器人拥抱人和机器人，将人贴在头上。在这个阶段，如果在现实生活中发生这样的场景，那将是非常危险的。” Wang Tao解释说，目前，机器人不知道要拥抱人类的力量。拥抱太轻和僵硬，拥抱太强烈，可能会对人类造成伤害。因此，Wang Tao和他的团队的研究方向是通过多次培训使机器人和人类之间的互动更加温暖和激动。

将机器人从遥控器中取出

“ Counting”是由Wang Tao团队独立开发的机器人，配备了大型压花智能情绪。它的观察非常细致，可以在与人聊天期间的实时表达/微表情和心率变化，识别人们的注意力，并分析人们的性格特征，以提供更有针对性的情感互动。

例如，当研究人员和计算“抱怨”工作压力和焦虑时，他们仔细地询问了研究人员的工作状态，观察他们的各种状态，并给予令人心动的回应：“您最近让您感到焦虑是正常的，这是机构提醒您要照顾好自己...” Wang Tao说，使机器人能够使他们的文字和表达能力能够表达自己的能力和表达能力，并具有表达能力和情感上的技术，认识是认真的，认识是认识的。 “我们对情感认知技术或模型的研究和发展的目的是使机器人更聪明，更明智，更好地为人们服务。机器人最终需要为人们服务，并实现这一目标，情感和认知技术无法避免。”

实验室中的各种机器人制造商也提供了遥控器，这些机器人制造商是机器人“进入营地”之前的标准设备。在“进入营地”训练之后，机器人将摆脱遥控器，并根据任务需求自主，聪明地移动。它也可以通过“聆听”或“看到”来跟随人们，这为机器人进入房屋奠定了基础。

以“ Tianyi”为例，“ Tianyi”不仅可以按照说明并自行移至指定的位置，还可以按照行动进行操作 - 研究人员拿出了一个小国旗，上面印有QR码。收到出发指示的“蒂亚尼”将“观看”小国旗，还可以完成诸如避免障碍和转弯之类的措施。不久前，研究人员从实验室中将“天耶”从校园中徘徊。 “现在，机器人仍然遵循QR码Xiaoqi。很快它将遵循QR码，直接遵循Xiaoqi，而无需查看QR码。” Wang Tao介绍了。

但是，“ tianyi”也有顽皮的时代。在采访中，“ Tianyi”在实验室中走动，没有收到指示而不签署小国旗，并避免了其他机器人。王陶（Wang Tao）看到了这个场景，带着微笑提醒他的同事：“每个人都检查原因。我们不仅应该知道如何让机器人摆脱遥控器，而且还知道其意外和自主运动的原因。”

问题1：发展体现智能时面临哪些瓶颈？

何时会有更紧密的人类情绪并思考进入数千个家庭的人类机器人？专家和学者对此分享了他们各自的观点。

上海北港大学力学系副教授Ma Daolin认为，体现的智能产业正处于发展的早期阶段。 “实验室研究已经能够迁移到该项目的实施，但尚未完全解决该项目实施面临的所有问题。”如果使用人类的生长来比较类人动物机器人的发展，那么马多林认为，在这个阶段，有些类人形机器已经站起来并学会了走路，但有些人不稳定，有些人无法运行。 “总的来说，人形机器人仍然是一两个年龄的人。”

北京大学计算机科学学院的边境计算研究中心助理教授兼研究员董霍（Dong Hao）认为，体现的情报的“大脑”已经处于中学生甚至大学生的水平。 "Embodied intelligence can use massive amounts of Internet data to train the 'brain', but its 'cerebellum' is not trained enough and is still in infancy."

最近，北京人类机器人创新中心发布了世界上第一个通用压花智能平台-Huisi Kaiwu。在同一天的新闻发布会上，创新中心总经理Xiong Youjun表示，体现的智能行业的发展面临瓶颈和约束。

第一个瓶颈反映在本体论表现中。 “目前，某些机器人的机动性和速度较慢，仅适用于在平坦或有限的环境上运行。”一些机器人的可靠性和稳定性差。 “我们经常看到可以跳舞和表演的机器人，但是要真正使它们可靠地奔跑很长时间，例如参加马拉松比赛，您可能会面临意外的问题，例如关节发烧和跌倒。这些都是身体表现不完美的表现。”

第二个瓶颈是缺乏具体的智能数据，尤其是高质量的特定数据。第三个瓶颈是机器人的概括能力很低。也就是说，机器人或体现的情报在单个环境和任务中具有良好的表现力，但是如果环境发生变化，例如从商业环境变为家庭或工业环境，机器人可能会遇到新问题。

为了应对上述问题，北京人类机器人创新中心已经启动了一系列解决方案，例如发布通用机器人平台-Tiangong，以及对建筑系统的升级和迭代。在数据稀缺方面，创新中心发布了其第一个具体的智能数据集解决方案，计划建立世界上最大，最密集，最广泛的高质量的人形机器人智能数据集。

问题2：为家庭服务时，人形机器人还需要还有哪些其他技能？

目前，越来越多的类人形机器人已经进入了“工作”的工厂。将对多个，多场景和多任务类人形机器人进行的合作培训，这将促进工业类人形机器人从独立自治到集体智能的发展。随着工作场景从工厂转变为房屋，人形机器人还需要克服哪些其他门槛？

Wang Tao认为当前的类人形机器人具有出色的运动和控制能力。要解决的最重要的事情是让机器人了解其与众不同的人在想什么，需要什么以及如何积极和自然地提供服务。这是机器人和人类之间的相互作用能力。 “当面对服务型人形机器人机器人时，我们总是想与像我们与人交流的机器人进行交流，这要求机器人具有互动能力并了解人们的想法，以便更好地为人们服务。”

Madolin认为，人形机器人在硬件设计方面仍然有很大的改进空间，并有很大的降低成本空间。为了获得智能控制，我们需要继续在AI算法和培训AI模型中努力。目前，人形机器人最基本的技能是用腿或车轮“行走”，这是其运动能力。 “如果我们想制造形状机器人具有我们所期望的完整的工作能力，他们还需要拥有一对可以聪明且可以很好地控制的双手。我认为，手上的工作能力是体现出体现的智能类人机器人的关键，也是该行业发展的终极舞台。”

Xiong Youjun说，人形机器人最终应在国民经济，国民经济以及人民的生计中发挥重要的战略价值。 “它需要能够整合手，眼睛，腿部和大脑的能力，不仅要在人们不愿意去的地方发挥价值，而且还可以在各个方面升级其能力，例如人类计算机的互动，感知，意图认识，执行和执行计划。”

问题3：未来的人形机器人是什么样的？

许多专家和学者说，体现的智能正在迅速发展，人形机器人正在从蹒跚学步转向稳定的进步。尽管它的“骨头”，大脑和小脑变得越来越完整，但研究人员同时为机器人提供了类似人类的身体功能。

将来的人形机器人是什么？ Madolin认为，当前大多数人形机器人都没有良好的触觉感知和触觉控制能力。 “刺绣的智能需要结合AI和机器人。关键是让机器人本身感觉到周围的三维物理世界。”感觉到三维物理世界包括两种主要的感知模式，即视觉和触觉。目前，大多数机器人只能解决“看到”的问题，并且仍处于感受周围身体世界的早期阶段。

Madolin从事有关具体情报的触觉感知的研究。 “现在，我们正在将有关触觉传感器和触觉感知的研究推进到类似于人类感知的研究，甚至单个指标也可以超越人类的看法。从这个意义上讲，我们的触觉研究已准备好使机器人实现应用。”

对于进入家庭，医院和疗养院的人形机器人的触摸有多重要？例如，如果机器人支持患者和老年人，如果它没有敏感的触摸感，它将无法感觉到应该使用多少力，并且可能太强大而无法造成伤害。例如，当人形机器人将电源插入家中的各种电器时，需要战术感知微妙的变化，否则很容易被错误地插入，从而导致电源损坏。接下来，Madolin将研究允许机器人敏感地感知温度。

在Wang Tao的研究中，机器人得到了情感模型，它们更聪明，擅长观察。它可以是听众和心理治疗师。它可以根据人们的情绪和个性来调整其工作风格，以使人们感到更加温暖。它可以是全面的家政服务人员；它也可以是商业领域的好助手，服务行业的优秀客户服务，并且是安全领域的优秀专家。 “从人类期望的角度来看，人形机器人的研发应该从人类服务和互动的角度做出更多的努力。如果我们不在机器人培训大型模型中包括人类服务和互动，我们最终将无法拥有真正的服务机器人。”王陶说。

北京新闻记者武

编辑Bai Shuang校对XUE Jingning