扫地机器人到人形机器人进步显著但挑战重重何时走进家庭仍是未知数我拥有的第一台扫地机器人是 2015 年购置的 Neato Robotics XV Signature Pro它连鼠标和袜子都难以区分。有一回旅行归来我对此有了深刻体会。我发现扫地机器人压到了粘鼠板还吸进一只死老鼠随后没电停在原地散发着腐臭味直到我回家那股恶臭让我恶心不已。我把整个扫地机器人扔进垃圾桶此后数年都没勇气再买。2018 年我尝试了科沃斯的 Deebot N795它在应用程序支持、清洁效果、自动回充等方面表现更佳且比 Neato 安静Neato 工作时噪音大得像战斗机起飞。不过它仍存在机器人普遍的根本弱点识别和避障能力欠佳。它会撞到家具和桌腿吸到袜子和鞋子还会撞上地板上的任何物品。好在它至少没把老鼠搅碎但清洁模式似乎很随机效果也不理想。让它自行工作我回来可能看到它停在充电座上家里打扫干净也可能发现它被电线缠住没电了。作为 CNET 测试扫地机器人的专家我见证了这些年扫地机器人的巨大进步。如今它们配备了曾仅用于汽车的激光雷达lidar等导航技术拥有先进传感器和经 AI 训练的模型能识别物体还具备拖地、自动倒尘和自动清洁等功能。有些扫地机器人甚至配备机械夹臂可捡起家里散落物品还有升降系统能让它们爬楼梯。简而言之扫地机器人在短时间内有了很大改进。那么现在我们是否准备好迎接期待已久的人形机器人了呢我们一直憧憬有个终极机器人伙伴能在家自由活动、做家务成为家庭贴心伙伴。机器人公司也让这一切看似触手可及。今年早些时候的国际消费电子展CES上人形机器人折叠衣物、自信行走仿佛能很好融入家庭生活成为热门话题网上也有很多展示机器人助手潜力的视频。以 1X Technologies 公司的 Neo 为例它是目前宣传的机器人中最像人类的预购价格高达 2 万美元也是最贵的之一。它是真正的双足机器人有能活动的双腿、织物覆盖的身体和一套由肌腱驱动的五指机械手。演示视频显示它能完成端咖啡、吸尘和擦窗户等各种家务。本文将探讨以下内容“立即预购”并不意味着产品即将上市将身体与通用智能融合是最大的挑战机器人虽有进步但并非完美无缺物理安全是一方面隐私问题是另一方面家用机器人是否应该设计成人类的样子机械手与机械夹爪的比较双腿与轮子的比较人形机器人要拥有“大脑”物理 AI 需大幅改进没人能说清成本和制造复杂性的全貌人形机器人将先占领商业空间宣传视频精美预购活动和 2026 年的发布日期让人觉得人形机器人马上就要上市。但事实并非如此。我们从 1X 等公司看到的仍是早期原型和精心包装的“人形机器人秀”。挑战不仅在于物理设计、工程制造和硬件可靠性更关键的是要建立训练数据开发大型语言模型来驱动物理 AI 机器让机器人能在有杂物、宠物、孩子和家具的家庭环境中与人类共存。我采访的几位专家认为人形机器人的设计存在缺陷而像扫地机器人这样的单一功能机器人才是消费级机器人真正实用的应用。但也有人持不同观点比如投资机器人公司的 Robostrategy 首席执行官 Andrew Kang 就表示人形机器人的发展路径和如今无处不在的智能手机类似。Kang 说“就像 iPhone 把相机、手表、闹钟和日历整合到一个设备中一样人形机器人最终会承担起扫地机器人、窗户清洁器、割草机和护理助手的工作。”也许未来会如此但目前还有更基础的问题需要解决。“立即预购”并不意味着产品即将上市像扫地机器人和泳池清洁机器人这样的单任务机器人已非常高效但人形机器人必须将身体的灵活性与情境智能相结合这将是巨大飞跃。一些公司声称即将向家庭用户交付人形机器人。Neo 从去年年底开始接受预购预购价 2 万美元也可选择每月支付 499 美元外加 200 美元押金的订阅模式。该公司表示今年将开始发货但即便按时发货这些机器人可能仍需大量人工远程操作。还有 Weave Robotics 公司生产的叠衣机器人 Isaac 1也接受预购预付 7999 美元或者每月支付 449 美元还可选择每月支付 99 美元订阅“未来功能更新”服务。该公司称今年秋季将开始在加利福尼亚州交付2027 年将在美国更广泛地区发售。Isaac 1 有人形的上半身底部是轮子以保持稳定还有两个机械夹爪。该公司称这两个夹爪叠衣服的效果和人类手指一样好。演示视频显示它能分类衣物、叠衣服和搬运篮子不过动作明显比 Neo 慢。Hello Robot 公司的 Stretch 4 也是一款人形机器人但设计更为简约。Stretch 4 的轮式底座更像扫地机器人而非人类。它有一个带传感器的伸缩杆可调整高度杆上还有类似钳子的夹爪。Stretch 4 旨在为家庭中的老年人提供辅助护理售价 29950 美元。Hello Robot 首席执行官 Aaron Edsinger 告诉我这是卖给研究实验室的价格包含了研发和制造支持成本。目前它已在 300 多个场所使用但只是针对特定用途的基础款。Edsinger 说“人们很容易高估实际情况。我们看到演示视频里它能叠衣服就会推断它肯定也能把碗放进洗碗机。但实际上我们离那一步还很远。”还有其他一些人形机器人如售价 13500 美元的 Unitree G1、Apptronik 的 Apollo 2 和波士顿动力公司Boston Dynamics的 Atlas它们主要用于研究、工业和商业领域而非面向消费者。这三款机器人都具有明显的人形特征有双足、头部、面部和带手指的手。其他一些初创公司则试图弥合商业和消费用途之间的差距。Tau Robotics 计划在旧金山推出人形机器人清洁服务但目前还处于非常早期的推广阶段服务范围有限。将身体与通用智能融合是最大的挑战机器人需要更接近真正的智能而不只是一系列预设的训练程序。它们不仅要理解正在执行的任务如给植物浇水还要能将这种能力推广到其他任务如给宠物喂食。这并不容易。云鲸Narwal海外业务总裁孔云林表示“如果扫地机器人都会因为边缘智能有限而被一块乐高积木难住那么人形机器人面临的计算挑战要大得多。在机器人能够全面理解地面环境并进行泛化之前给它加上人形身体只是徒有其表。”扫地机器人的设计注重可靠性和重复性人们大多希望每次清洁地板的效果都一样。它们通常不需要先进的机器学习或大型语言模型就能很好地完成工作。像 ChatGPT、Gemini 和 Copilot 等 AI 聊天机器人背后的大型语言模型LLM主要基于文字进行训练以便能回答问题并预测接下来的提问或行动。而能够执行各种不同任务的复杂机器人需要基于视频数据创建的世界模型来理解将会发生什么并预测物体和人在物理空间中的移动方式。麻省理工学院MIT机器人学荣誉退休教授、iRobot 联合创始人 Rodney Brooks 的评价更为直接“短期内谁家都不会有人形机器人。整个人形机器人的概念完全是幻想。”机器人虽有进步但并非完美无缺多年来工业机器人通常只是机械臂一直被安全地固定在混凝土地板上并被隔离在防护笼后面。仓库里也有一些更具移动性的机器人可在结构化环境中更自由地操作用于搬运物品。但一个和人一样大小的机器人在家里四处走动尤其是家里还有孩子或宠物时情况就不同了而且可能很危险。史蒂文斯理工学院Stevens Institute of Technology电气与计算机工程教授、研究人机交互的郭毅音译听说初创公司试图将笨重的机器人放入家庭或养老院时会感到不安。郭毅说“物理安全是首要考虑的问题。在了解这个人形机器人的能力之前我甚至不会在养老院进行测试。”为健康和保健领域构建个性化 AI 模型的 Onix 公司联合创始人兼首席技术官 Nicholas Nadeau 指出使用机器人意味着要放弃绝对的可预测性因为这个系统可能这一刻运行得很好接下来的五天却可能连开机都做不到。为 AI 模型提供训练的数据工程公司 Innodata 机器人与物理 AI 副总裁 Franklin Tanner 认为人们严重低估了这种物理威胁。对于扫地机器人来说故障状态无非是停止工作、被卡住或没电。想象一下一个人形机器人就像一台小冰箱用两条不稳的腿在你家里晃悠。Nadeau 说“现代人形机器人有一定的重量和扭矩它们身高在 1 米到 2 米之间体重在 30 到 60 公斤最高可达 100 磅还能以步行速度移动。如果出了问题那可是很大的动量和能量。”专注于老年健康科技的 Honor Technology 首席执行官 Seth Sternberg 指出机器人的物理危险性与人们希望用它们照顾老人的愿望相矛盾因为老人通常身体比较脆弱。物理危险不仅仅是重量问题。双足机器人需要大量的物理计算来保持平衡。如果它开始失去平衡即使是安全响应动作也可能带来危险。Edsinger 说“想想保持平衡需要多大的力量髋关节为了支撑身体需要多大的能量。如果它因为要绊倒而不得不踢腿那就相当于在厨房里挥舞着一根金属棒球棒。”笔记本电脑或智能手机死机可能只是屏幕冻结或键盘无响应但机器人系统故障可能会导致更严重的后果。机器人制造商可能没有充分考虑到这一点。Nadeau 说在大多数情况下他们会用一个软件“作弊”手段让机器人在后端通过一行代码优雅地处理故障即让机器人躲到角落里避免与故障情况发生交互。但他也警告说这并不是一个完美的解决方案。Nadeau 说“如果机器人在端着一锅开水时出现软件或硬件故障目前行业内还没有达成一致的方法来让它安全地处理这种情况。”相比完全人形的设计带有重型轮式底座或单个伸缩臂的机器人可能是更安全的选择。物理安全是一方面隐私问题是另一方面我们已经习惯了生活在智能音箱和智能家居中枢的世界里。但在浴室和卧室里四处走动的机器人带来了更大的隐私风险。门铃摄像头可以监控你家的前门但大多数都是固定摄像头只能监控指定范围不会突然进入卧室或浴室。但一个配备了摄像头和传感器、可以在家里自由活动的移动机器人就不同了。个人网络安全服务公司 Solace 首席执行官 Paul Pioselli 说“设备越有用其安全性就必须越能匹配我们对它的信任。家用机器人之所以价值 2 万美元也正是因为它需要银行级别的安全保障因为它比你拥有过的任何东西都更了解你的家。”更严重的是许多人形机器人需要远程人工操作员来完成任务并充当机器人尚未具备能力部分的 AI 桥梁。我采访的每家公司都承认存在风险但也都强调他们正在采取措施确保隐私采用了设计元素和数据安全措施相结合的方法。一些人形机器人如 Stretch 4在执行重复性任务时结合了用户直接控制和自主操作因为它们是辅助机器人。还有一些机器人内置了注重隐私的组件。Weave Robotics 联合创始人 Evan Wineland 说“Isaac 1 有物理快门可以真正遮住它的摄像头这样你就知道它什么时候不工作了这在设计用于人们最私密空间的机器人时非常重要。”你家不是工厂这就是问题所在机器人已经以扫地机器人、割草机和泳池清洁器的形式进入了许多家庭。据欧睿国际Euromonitor估计在美国22% 的家庭拥有扫地机器人。但从扫地机器人到人形机器人的转变暴露出一个关键问题家庭环境几乎没有标准化。纽约市的公寓和阳光地带的大牧场住宅是完全不同的环境。波士顿动力公司 Atlas 产品总监 Aya Durbin 说“我们决定先从工业市场入手有很多原因。工业市场有很多危险、不符合人体工程学且人员短缺的工作。将人形机器人应用到这些岗位上的投资回报率和影响是显而易见的。”工业机器人在汽车装配线上表现出色因为任务高度重复环境结构也很固定。虽然家庭也有一定的结构如大多数都有厨房和浴室但布局、大小、位置以及电器和物品的摆放可能差异很大。Tanner 说“家庭是 AI 系统最难预测的环境之一。每个住宅的配置都是独特的家具会被移动光线强度会随时间变化人们会随意放置物品宠物也在不断活动。”家庭环境对精密机器也非常不友好。日本半导体制造商瑞萨电子Renesas Electronics副总裁兼用户体验主管 Ivo Marocco 指出家庭是一个肮脏、混乱的生态系统充满了宠物毛发、湿气和灰尘。Marocco 认为真正的瓶颈不仅仅是算法的“智能”更是物理耐久性。当相机传感器被家庭污垢覆盖时就会失效因此行业开始采用电动汽车市场更耐用、更先进的传感器。更先进的机器人需要更先进的传感器因为它们不仅要依靠视觉来导航和识别物体还需要触觉来确定使用多大的力量。为机器人提供关键组件的 Freudenberg Technology Innovation 首席执行官 Niko Reuss 指出大量的家庭灰尘对机器人的板载处理器构成了潜在的威胁。灰尘是敏感电子设备的真正敌人如果机器人密封不好芯片和主板上的灰尘会导致热管理问题。Reuss 说“初创公司首先追求的是功能但如果不解决这些看似不起眼但很常见的问题机器人本身是无法长久使用的。”家用机器人是否应该设计成人类的样子乍一看人形机器人的设计很有道理它们可以在和人类相同的环境中工作这也是 Neo 和其他采用类似人类外形、有四肢和五指手的机器人的设计理念。1X Technologies 工程副总裁 Tom Sanocki 说“我们认为世界是为人类设计的任何帮助人类的机器人都应该以人类的方式工作。我们不必为轮式机器人重新设计世界因为它们可能无法上楼。”我采访的几位专家都承认为人类世界设计机器人有其合理性而不是为了适应轮式或履带式机器人而改变世界。但硬件方面的挑战巨大。Reuss 表示要让人形机器人走出实验室需要克服三个具体的硬件难题集成用于灵活机械手的微型旋转部件微伺服电机、大规模生产能够承受重负载的耐用关节同时保持轻量化设计以及大幅提高电池续航能力。iRobot 首席工程师 Adam Pope 认为未来的家务机器人将更像我们已经信赖的家电如洗碗机和洗衣机。但为什么公司要让一个通用的双足机器人去做家电已经能完美完成的工作呢洗碗机每次都能有效地清洗餐具。让人形机器人用昂贵的先进技术去手洗餐具显然不是最佳选择因为它永远无法像专用家电那样做得好这就是为什么演示视频里它们只是把餐具放进洗碗机。这在许多精美的演示视频中都很明显即使在精心策划和优化的环境中人形机器人完成这些任务的速度也很慢。在 2026 年的 CES 上我看到 Switchbot 的 Onero H1 缓慢而低效地放了三件衣服进洗衣机完成这个小任务就花了整整两分钟。人形机器人可能会节省人力但不一定能节省时间。机械手与机械夹爪的比较每家制造人形机器人的公司都需要做出选择。其中一个关键决策是选择机械夹爪还是类似人类的五指手。两者各有优缺点机械夹爪成本更低更容易实现但五指手更适合精细操作。制造商和分析师对于人形机器人是否需要五指手存在分歧。史蒂文斯理工学院机械工程系助理教授王龙音译认为类似鸟爪的三指设计更好因为它更容易实现还能操作手术刀等工具。我在史蒂文斯理工学院的机器人实验室看到了这一点当时王龙和学生们正在为美国陆军开发一款医疗手术机械臂。在一名学生的操作下机械臂拿着手术刀进行切割并在心肺复苏模拟人上用氧气面罩进行按压不过它仍需要人工递给它工具。我采访的一些公司如 Isaac 1使用的是平行夹爪而不是五指手。Wineland 说“我们每周已经用平行夹爪叠了 1000 磅的衣服。”他认为五指手更多是锦上添花很多关键家务用夹爪就能完成。但五指手的一个好处是它能让人类的技能更容易转移到机器人身上。五指手也更适合我们的家居环境因为家居是按照人类的身体比例和能力设计的比如打开抽屉和转动门把手等功能。机器人的手需要高度的灵活性这意味着它们需要进行微小的动作感知物理物体并使用更先进的算法来确定抓取和提起物体时需要使用的力量。这三点都会增加成本也给耐用性带来挑战。双腿与轮子的比较关于使用双腿还是轮子也存在类似的争论其优缺点与五指手和机械夹爪类似。Stretch 4 和 Isaac 1 采用轮式设计以获得更好的平衡和稳定性。部分好处还在于易于实现。Sunseeker 首席执行官 Terry Ma 告诉我对于这些早期型号来说这只是一个务实的选择。目前轮子的设计比双腿更适合机器人它天生平衡不需要巨大的处理能力或昂贵的硬件也不需要过多考虑动作的延迟问题。在可预见的未来最好的设计之一可能是已经在商业和医疗领域应用的那种——带有机械臂的轮式机器人它在相对轻松导航的同时还具备一定的物体操作能力。但怀疑者并不否认双足对于真正的通用机器人在杂乱的家庭环境和无障碍设施不完善的空间中移动是有用的甚至可能是必要的。Weave 公司的 Wineland 说“从长远来看我们并不反对使用双腿但短期内轮式移动客观上更安全制造和维护也更简单。”人形机器人要拥有“大脑”物理 AI 需大幅改进除了将设计与情感智能相结合人形机器人目前还缺乏复杂的物理 AI 能力即对物体以及它们在物理世界中的行为的真正理解。有了大型语言模型人工智能就像是在阅读一本学习骑自行车的书而物理 AI 模型则会教机器人真正去骑自行车。在考虑所有可能结果的情况下学习动作和实际执行动作之间的差距是一个巨大的障碍。人类可以把碗放进洗碗机不会因为杯子颜色不同或盘子形状不同而感到困惑但 AI 模型缺乏将经验进行泛化的能力。在史蒂文斯理工学院的机器人实验室郭毅展示了一个移动机械臂在不使用视觉的情况下抓取物品并扔进指定篮子的能力。对于经过训练的物品机器人能够成功完成任务但当用一个半满的水瓶替换训练物品时机器人的算法无法考虑到重心的变化导致投掷失败。另一个机器人的任务是通过计算预测球的落点来接住球但在几十次尝试中它只成功了一次我觉得很可能只是运气好因为我投球时是朝着网的方向投的。郭毅告诉我机器人会随着时间的推移而改进。制造 Apollo 2 人形机器人的德克萨斯州机器人公司 Apptronik 首席产品官 Daniel Chu 说“将人形机器人引入家庭的最大瓶颈之一是现实世界的训练数据。解决这个问题将加速其他方面的发展。”训练 AI 执行物理任务主要有两种方法。一种是通过大量原始的、现实世界中的物理动作数据进行物理捕捉包括失败的情况。这需要使用第一人称头戴式设备或者让人类远程操作员使用 VR 头戴式设备来操作机器人。Tanner 说“有客户找到我们说‘我们需要 100 万小时或 200 万小时的数据’。收集这么多数据很困难尤其是对于家用机器人真正有用的数据。”捕捉到的数据还需要进行细致的标注将物体与机器人的操作策略联系起来。如果有一个咖啡杯的视频需要标注杯子是空的还是装满了热液体这样机器人才能决定它的“动作状态”即是否应该小心地握住杯柄拿起杯子。有很多公司都在致力于解决这个问题。英伟达Nvidia的 Cosmos 3 AI 基础模型利用视觉对物体、现实世界事件和基于物理的世界模拟进行推理。Innodata 雇佣人们用 GoPro 记录自己做家务的过程以帮助训练其模型该公司还在新泽西州建立了一个物理动作捕捉工作室通过让演员与机器人互动来训练它们。Apptronik 正在建设一个 9 万平方英尺的“机器人公园”Robot Park作为人形机器人的数据收集和训练设施并与谷歌 DeepMind 合作让机器人在真实环境中执行真实任务收集数据并不断改进。另一种训练机器人的方法是使用世界模型即本质上构建一个具有物理规则的虚拟世界的模拟器。Sanocki 说“视频中隐含地包含了物理信息比如展示一个球掉到地上这让世界模型能够学习到对现实世界反应的高度准确近似。”Sanocki 告诉我1X 正在使用一个世界模型该模型可以生成图像并据此构建动作。他说“这种方法已经被证明具有更好的泛化能力这样我们就不必为它提供每一种可能的情况。我们可以在模拟器中、在软件中进行测试而无需使用真实机器人或将其置于现实环境中。”没人能说清成本和制造复杂性的全貌制造人形机器人是一项极其昂贵的工作。Nadeau 表示任何报价 1 万美元面向消费者的公司都在亏本运营而且忽略了机器人整个生命周期的成本。他认为当公司报价在 5 万到 10 万美元之间时才更可信。但一个和豪华汽车一样贵的人形机器人在消费者连 1000 美元以上的扫地机器人都要犹豫的市场上可能不会有太大吸引力。机器人的前期成本只是一部分真正的问题是可维修性目前基本上可以说不存在可维修性。Nadeau 曾是 1X 公司的首席技术官现在是 Onix 的联合创始人。他说大多数公司没有一支熟练的团队来维修和操作机器人。目前“非常昂贵的工程师”要飞到世界各地去维修和更换机器人而有能力做这项工作的人可能只有五个。除了财力雄厚的早期采用者其他人可能还要等一段时间才能在家中看到机器人。Kang 说“要实现大规模生产还需要几年时间。我认为这将是我们面临的瓶颈。所以可能要到 2030 年左右我们才能看到数千万台机器人进入千家万户。”一个很大的未知数是特朗普政府禁止进口新机器人型号的禁令会产生什么影响。考虑到可能需要不断进行故障排除、软件更新和研发也许订阅模式是个不错的选择至少从理论上来说Weave Robotics 和 Neo 已经采用了这种模式。Reuss 表示这种模式很有吸引力因为硬件风险和可维修性问题由制造商承担。你不用花 1 万美元买一个机器人而是选择租赁还有可能用旧型号换购升级后的型号。这就像租车或租车一样。Nadeau 说“因为没有人真正拥有机器人所以可以随时更换。如果有新的硬件版本你可以确保所有已部署的机器人都更新到最新版本人们也不会一直使用一台已经服役 10 年、无法再使用的机器人。”人形机器人将先占领商业空间我们期待的机器人管家最终能否到来完全取决于两条路径的融合硬件工程师打造灵活的身体AI 开发者构建能够快速学习和适应的智能大脑。目前机器人已经在工厂和仓库工作中得到了广泛应用许多实际部署机器人的公司如波士顿动力公司都将其设计用于商业、企业和工业领域。Sunseeker 的 Ma 认为将机器人应用于药店和便利店也是人形机器人短期内的一个目标。但我们不会看到机器人技术和能力在一夜之间实现飞跃。史蒂文斯理工学院计算学院临时院长、机械工程教授 Brendan Englot 预计这将是一个 20 到 25 年的过程多智能体 AI 应用和网站编码平台 KoderAI 的创始人兼首席执行官 Elmer Morales 则认为需要 5 到 10 年。Tanner 认为未来 20 年这个行业将分阶段发展现在有限用途的机器人扫地机器人、割草机、泳池清洁器。未来 3 - 5 年能够在受控环境中执行一些操作的基本取放式机器人助手。5 - 10 年需要偶尔人类帮助才能完成任务的多功能助手这似乎是行业共识。20 多年后能够完成各种家务和提供身体护理的完全自主人形机器人。Morales 说“硬件的发展比大多数人想象的要快。软件泛化问题正在从各个角度得到解决。这一波研究浪潮带来的产品将以今天看来真正像科幻小说一样的方式改变人们的家庭生活。”也许吧。我采访的专家中最持怀疑态度的 Brooks 告诉我真正实用的家用人形机器人是“集体幻觉”。他说“我曾经有一家做人形机器人的公司在麻省理工学院制造过人形机器人我从事人形机器人研究已经 30 多年了。它们在家用场景中不会有实际用途。”至少目前我们还处于一个被精美演示视频吸引的漫长阶段就像一台永动机让这个梦想一直延续下去。但如果像扫地机器人和割草机这样经过验证的单任务机器人都还远未普及那么在很长一段时间内你可能都不会在家中拆开一个人形机器人的包装盒。