将具备更高效的能源办理取续航能力。将来，跟着电池手艺、能源收集和储存手艺的前进，人形机械人将可以或许正在更长时间内自从地运转，具备更长的续航时间，借帮更高能效的电池、超等电容器等新手艺，人形机械人将可以或许长时间不变运转，出格是正在需要持久工做但又无法屡次充电的中（如救援使命、持久陪同）。将来的人形机械人可能会通过能量收集（如太阳能、热能转换等）来耽误续航时间，以至正在某些使用场景下实现“永续运转”。
⑦[]克里斯托夫巴特内克(Christoph Bartneck)等著，刘伟等译：《人-机械人交互导论》，：机械工业出书社，2022年。
2020年前后，跟着人工智能、机械人手艺、机械进修等范畴的成长，越来越多的公司和机构起头推出先辈的人形机械人。例如，特斯拉的创始人埃隆马斯克正在2021年颁布发表打算推出“Optimus”人形机械人，旨正在为日常糊口供给办事。2023年，跟着大模子手艺的快速成长，人形机械人手艺正在活动能力、能力、人工智能等方面取得了较大冲破，新的研究测验考试通过机械进修等方式让人形机械人可以或许正在更多复杂场景下进行自从决策和互动。
将具备更高的活动能力取均衡能力。将来的人形机械人将变得愈加矫捷、不变，可以或许施行更复杂的使命。当前已有的人形机械人（如动力公司的 Atlas）曾经可以或许完成跑步、腾跃、翻腾等高难度动做，但为了更好地顺应复杂和人类社会，将来的人形机械人将需要具备以下特点：一是可以或许仿照人类的天然活动，包罗复杂的步态、手势、眼神交换等，使人机互动愈加流利和天然；二是具备高效的均衡和修复能力，如正在不服展的地面上行走、快速反映及应对冲击，以至正在摔倒后可以或许自行恢复坐立，这将进一步提高人形机械人的合用范畴和适用性。
经济全球化取文化顺应性。跟着人形机械人手艺的普及，若何正在分歧的文化布景下进行适配和设想，将是一个主要课题。人形机械人需要可以或许理解和顺应全球分歧文化和言语，以供给个性化的办事。将来的人形机械人将正在全球范畴内使用，因而，可以或许理解并融入分歧文化的人形机械人将变得尤为主要，人形机械人需要顺应分歧的言语、社交习惯和文化价值不雅。人形机械人将正在分歧国度和地域供给办事，若何进行多言语的识别取理解，以及若何取本地的手艺生态系统进行无缝协做，将是主要的成长标的目的。
三是能力获得提拔并可以或许施行更高条理的使命。人工智能的使用使得人形机械人可以或许施行并完成更为复杂的使命。通过深度进修、天然言语处置、图像识别等手艺，人形机械人可以或许正在不竭的交互中提拔本人的能力，并施行更高条理的使命。好比，人形机械人如Pepper和Sophia可以或许通过语音识别和天然言语生成取人进行流利的对话。跟着人工智能算法的前进，人形机械人的言语理解和生成能力日益接近人类。又如，一些高端人形机械人正正在集成进修的功能，通过不竭领受来自和用户的反馈来优化行为和决策。例如，Sophia和一些研究型人形机械人正在对话中可以或许识别感情并做出回应。
将具有更强自从性取实现智能决策。跟着人工智能手艺的不竭成长，将来的人形机械人将具备更强的自从决策能力，可以或许按照、使命需求以及取人的互动环境做出智能决策。人形机械人将可以或许按照经验不竭优化本人的行为，进修新使命并调整以顺应分歧的和场景。这将使得它们可以或许更好地应对各类复杂使命，无需依赖外部指令某人工干涉。将来的人形机械人不只可以或许施行简单的反复性使命，还可以或许完成更复杂的使命，例如，进行医疗诊断、建建设想或高精度制制。
21世纪前十年间，机械人手艺敏捷成长，人工智能手艺的冲破使得人形机械人不只具备更复杂的动做和步态，还能进行更高程度的和交互。2013年，动力公司推出了“阿特拉斯”（Atlas），这是一款高度矫捷的人形机械人，可以或许完成跑步、腾跃等复杂动做，并能够正在不服展的地面上行走。Atlas标记着人形机械人正在活动能力方面取得了严沉冲破。2014年，日本软银推出了其出名的人形机械人Pepper，该机械人可以或许取人类进行感情交互，具备了根本的天然言语处置和面部识别能力，成为商用和家庭用处的抢手产物。2015年，动力公司的SpotMini和Spot等机械人也展现了正在现实中行走、抓取物体的能力，虽然它们并不是严酷意义上的“人形”机械人，但它们的动做取矫捷性为人形机械人手艺供给了参考。
社会顺应性和就业影响。跟着人形机械人正在办事、医疗、教育等范畴的使用，很多人担忧人形机械人可能会代替大量人工岗亭，从而激发社会和经济问题。人形机械人手艺的普及可能会影响到很多保守岗亭，特别是正在低技术和反复性工做范畴。若何均衡从动化带来的效率提拔取不削减人类劳动力的就业机遇，是一个主要的社会问题。虽然人形机械人正在一些范畴取得了进展，但很多人仍对取人形机械人协调共存持思疑立场，出格是正在涉及感情交互和日常糊口的范畴。因而，若何提高社会对人形机械人手艺的接管度，以及让人形机械人更好地融入人类社会，仍然是一个需要处理的问题。
人形机械人做为人工智能和机械人学的前沿手艺，其成长面对着诸多挑和，这些挑和既包罗手艺上的瓶颈，也包罗伦理、社会和经济层面的难题。
能力衰和理解力差。人形机械人需要具备先辈的系统，以便识别和理解中的对象、妨碍物、人物和感情。这涉及到多种传感器和算法的整合，包罗视觉、听觉、触觉等。通过计较机视觉来理解，识别物体、面部脸色、动做等。即便正在复杂和动态的中，人形机械人的视觉系统也需要快速而精确地处置大量消息。针对多模态的整合，若何将分歧通道（如视觉、听觉、触觉）连系起来，以确保人形机械人可以或许做出更精确的判断和反映，这一过程对计较能力提出了极高的要求。
一是已具备相当复杂的活动能力及具有必然的矫捷性。通过先辈的节制算法和高精度的传感器，人形机械人可以或许完成各类动做，如行走、跑步、腾跃、上下楼梯等。动力公司的Atlas是当前活动能力比力强的人形机械人之一。Atlas可以或许完成跑步、腾跃、翻腾等高难度动做，而且正在不服展地形或妨碍物面前，仍能维持较高的不变性。虽然日本本田公司的ASIMO曾经相对较老，但它仍是一款典范的人形机械人，展现了复杂的步态节制和手势互动能力。其最新版本曾经可以或许取人类进行多样化的交互，如打招待、递物、取人对话等。
跟着人形机械人手艺的成长，和社会需要制定相关的法令和规范来应敌手艺带来的新问题。当人形机械人正在施行使命时发生不测或呈现错误，义务应由谁来承担？是开辟公司、人形机械人本身，仍是利用者？关于这一问标题问题前尚无明白的法令框架。跟着人形机械人手艺的成长，若何制定和施行人形机械人平安尺度，确保人形机械人正在取人类互动时不会对人类形成，也是将来需要处理的主要问题。
人形机械人是一种具有人类外形布局和智能功能的机械人，它们不只可以或许仿照人类的形态和矫捷的举止动做，还可以或许进行复杂的、自从进修和人机交互。人形机械人的成长过程能够逃溯到几十年以前，并履历了多个手艺范畴的立异取冲破，涵盖了人形机械人从概念到现实使用的成长过程。
天然言语理解取生成不敷精确。人形机械人需要可以或许理解并流利回应天然言语，进行对话和交换。这不只要求人形机械人可以或许识别语音，还要求其正在对话中可以或许理解上下文、感情和语境，并做出恰当的反映。人形机械人不只要“听懂”人类措辞的内容，还需要理解语境、感情以及潜正在的企图。经济全球化的大布景下，是一项手艺难题。
伦理取社会影响将逐渐处理。跟着人形机械人逐步进入社会，伦理和法令问题将成为主要的关心点。将来，关于人形机械人的伦理设想、法令义务、现私等方面的规范将不竭厘清人机伦理和感情边界。人形机械人正在取人类的感情互动中可能会带来复杂的伦理问题。好比，正在陪同老年人的场景中，人形机械人能否能“替代”人取人之间的感情交换，能否会导致孤单感加剧等，这些问题都需要全社会的深度思虑取会商。别的，人形机械人法令地位取义务问题也会提到日程上来，若何界定人形机械人正在工做中的义务，谁该当为人形机械人犯的错误或导致的毛病承担义务？这些问题将鞭策相关法令律例的成立和完美。
四是使用范畴逐渐拓展到多个现实场景。人形机械人的使用曾经从最后的科研和展现，逐渐拓展到多个现实场景，涵盖了教育、办事、医疗、文娱、家庭等多个范畴。人形机械人能够正在商场、机场、酒店等场合承担欢迎、导览等工做。Pepper等人形机械人通过取顾客互动供给消息和办事，提拔了用户体验。跟着全球生齿老龄化问题的加剧，老年人护理成为人形机械人使用的一个主要范畴。例如，人形机械人可认为老年人供给监护、陪同、感情支撑等办事，以至帮帮老年人完成一些日常勾当，如就餐、拿药等。还有不少公司曾经起头将人形机械人使用于教育范畴，特别是正在晚期儿童教育范畴和特殊教育范畴。人形机械人能够通过互动式讲授、故事等体例，提高进修的趣味性和结果。目前，一些研究型人形机械人被用于辅帮康复医治，特别是正在运能恢复方面。这些人形机械人通过仿照人类动做帮帮病人进行肢体勾当，以至能够进行心理疏导。
将来的人形机械人将愈加智能、矫捷、情，而且将正在多个范畴阐扬越来越主要的感化。从家务帮手到医疗帮手，再到工业协做伙伴，人形机械人将逐渐改变我们的糊口体例。跟着手艺的不竭冲破和社会的逐渐顺应，人形机械人无望成为人类社会的主要构成部门，给人类带来愈加便利、平安和高效的糊口体验。然而，正在这一过程中，若何均衡手艺成长取伦理、法令等社会问题，将是实现这一愿景的环节。
二是正在和人机互动方面的能力显著加强。跟着人工智能手艺的前进，现代人形机械人正在和人机互动方面的能力显著加强。当前已有能力为人形机械人配备高效的视觉、听觉、触觉等系统，使得人形机械人可以或许更天然地取人类交换。由日本软银推出的Pepper是一款可分析考虑四周，并积极自动地做出反映的人形机械人，具备感情识别和天然言语处置能力。Pepper能通过脸色、语音取人类进行互动，而且可以或许按照人的感情形态调整本人的行为。由Hanson Robotics公司开辟的索菲亚（Sophia）是一款出名的人形社交机械人。Sophia可以或许识别面部脸色变化、进行语音交换和天然言语理解，以至能取人类进行有深度的对话。她还具有必然的人工智能和机械进修能力，可以或许正在互动中不竭进修和顺应。
20世纪初，虽然人形机械人还没有呈现正在现实中，但晚期的科幻小说和机械设想了人们的想象力。1920年，剧做家卡雷尔恰培克正在他的科幻情节剧《罗素姆的全能机械人》中，第一次提出了“机械人”（Robot）这个名词，被当成了机械人一词的发源，正在捷克语中，Robot这个词是指一个服役的奴隶，这为后来的机械人研究打下了概念及理论根本。同时，晚期的一些机械人形设想呈现正在从动化安拆中，如机械人玩偶，这些安拆可以或许施行简单的动做，但并没有复杂的智能系统。
人形机械人的成长充满挑和，从手艺难题到伦理和社会问题，都需要跨学科的合做和立异来处理。跟着手艺不竭前进，人形机械人可能会正在多个范畴饰演越来越主要的脚色，但其普及和使用仍然需要处理很多手艺、社会和经济问题。
跟着人工智能、传感器手艺、材料科学以及计较能力的进一步成长，人形机械人将趋势愈加天然、矫捷和智能。将来的挑和不只仅正在于让人形机械人愈加人道化，还包罗若何让它们正在复杂的中高效工做，并取人类亲近协做。估计将来的人形机械人不只会正在家庭、医疗、办事等行业获得普遍使用，还可能正在教育、老龄化社会的照护、灾难救援等范畴阐扬主要感化。简言之，人形机械人的成长过程表现了计较机科学、人工智能、机械工程等多个学科范畴的前进。虽然仍有良多手艺难题需要破解，但人形机械人正在将来将可能成为社会中的主要构成部门。
④刘伟：《人机融合超越人工智能》，：大学出书社，2021年。
人形机械人不只仅是东西，将来可能成为人类糊口和工做的伙伴。因而，若何设想和制制合适人类需求、可以或许取人类协调共存的机械人，是一项主要的课题。若何让人形机械人更人道化，可以或许、理解并卑沉人类的感情和需求，进而更好地融入人类家庭、工做和社会？人形机械人若何顺应分歧国度、地域和文化的需乞降习惯，这涉及到言语、行为规范、社会等候等多个方面。
将有能力进行更高程度的贸易化使用取普及。跟着手艺的不竭前进和成本的逐渐降低，人形机械人将正在各个行业中获得更普遍的使用，成为日常糊口的一部门。将来，人形机械人将普遍进入家庭中，供给如家务洁净、陪同、照护、白叟护理等办事。人形机械人将成为智能家居的焦点构成部门，取其他智能设备无缝协做。正在人形机械人中，医疗陪护机械人、手术帮手机械人、康复机械人等将成为主要使用范畴。出格是正在生齿老龄化社会中，人形机械人将为老年人供给护理、陪同以及日常帮帮。人形机械人将正在教育范畴充任教师或辅帮讲授的脚色，供给个性化讲授和进修支撑，特别正在特殊教育和个性化方面。
人形机械人是指外形或布局仿照人类的机械人，凡是具备雷同于人的表面、姿态、动做等特点，可以或许正在必然程度上模仿人类的活动和行为。人形机械人不只能够施行日常使命，还能够进行、交互、活动等勾当，某些高端人形机械人以至可以或许表示出简单的感情和反映。人形机械人集机、电、材料、计较机、传感器、节制、认知手艺等多门学科于一体，是一个国度高科技实力和成长程度的主要标记。目前，人形机械人正正在快速成长，并正在多个范畴展示出庞大的潜力。虽然手艺上还面对诸多挑和，但跟着人工智能、机械人学、人机交互、材料科学等手艺的冲破，将来人形机械人无望正在日常糊口、工做、医疗等各个范畴阐扬主要感化。取此同时，社会、伦理和法令等方面的问题也需要获得更多关心和处理，以实现人类取人形机械人协调共存。
【摘要】人形机械人是人工智能手艺取机械人手艺深度融合的产品。当前人形机械人已具备相当复杂的活动能力及具有必然的矫捷性，正在和人机互动方面的能力显著加强，能力获得提拔并可以或许施行更高条理的使命，使用范畴逐渐拓展到多个现实场景，具有必然自从性及可以或许同时施行多项简单使命。但同时，人形机械人成长面对手艺、伦理取社会、成本取经济、法令取监管、人类人形机械人共生问题等挑和。将来的人形机械人将具备更高的活动能力取均衡能力，具备更强的取智能交互能力，具有更强自从性取实现智能决策，具备更高效的能源办理取续航能力，有能力进行更高程度的贸易化使用取普及，逐渐实现人机协做取融合，伦理取社会影响逐渐处理等。
将逐渐实现人机协做取融合。将来的人形机械人不只会零丁工做，还将取人类亲近协做，特别是正在工业、医疗和办事等行业，人形机械人将更多地担任人类的帮手脚色。将来的人形机械人将取人类并肩工做，协同完成使命。如正在工场中，人形机械人能够帮帮工人完成高强度的体力工做，而工人则能够专注于更需要创制力和判断力的使命。人形机械人将连系加强现实（AR）和虚拟现实（VR）手艺，创制出全新的交互和工做体验，人形机械人还能够通过AR手艺进行虚拟讲授或及时数据阐发，帮帮人类做出更好的决策。
近年来，人形机械人手艺取得了显著进展，从根基的活动和交互能力到高度智能化的自从决策和复杂使命施行，使用范畴不竭拓展。人形机械人的成长示状次要包罗以下几个方面？。
活动能力不协和谐不变性差。目前虽然一些人形机械人（如动力公司的Atlas）正在活动能力上取得了显著进展，但实现愈加天然和流利的活动仍然是一个庞大的挑和。人形机械人需要模仿人类的复杂步态、身体协和谐均衡，特别是正在不服展地面或面临外部冲击时连结不变，这涉及到多个学科的深度融合，包罗节制理论、力学、人工智能和手艺。还有动做矫捷性取均衡问题，当人形机械人需要快速奔驰、腾跃或完成复杂的动做时，若何其身体的不变性以及避免摔倒，这依赖于高精度的传感器和高级算法。此外，高复杂度的活动和操做需要大量的电力支撑，而现有电池手艺无法满脚长时间、高负荷运转的需求。这就需要开辟出更高效、容量更大的能源系统。
目前，人形机械人的研发和制形成本很是高，这使得人形机械人的贸易化使用面对较大的经济压力。开辟一款高机能的人形机械人涉及到复杂的硬件、传感器、软件和算法的研发，成本昂扬，特别是正在人形机械人需要具备高精度的活动能力和能力时，制制过程的复杂性就会进一步提高。即便一款人形机械人成功上市，其价钱也凡是很高，这了其普及使用。即便是企业或采购，长时间的和更新也是一笔不小的开销。虽然人形机械人正在一些行业（如高端办事、医疗、教育等）中逐步有了必然的使用，但其普及程度仍然较低。若何让人形机械人手艺惠及更多的通俗消费者，而且具备优良的性价比，是当前贸易化的难点。
人机交互的伦理问题。跟着人形机械人逐步进入日常糊口，若何确保人形机械人取人类之间的交互不会发生负面的社会影响，成为一个主要的伦理问题。若是人形机械人可以或许识别和仿照人的感情，它们有可能被用于操控人类感情或心理，出格是正在医疗、教育或文娱等范畴，若何防止人形机械人正在无意或恶意的环境下影响人类行为，是需要隆重考虑的问题。人形机械人取人类的互动涉及大量的小我数据（如语音、行为、面部脸色等），若何确保这些消息的平安以及现私获得，防止数据泄露或，是一个紧迫的问题。
针对人类社会对即将问世的机械人的不安，美国出名科学幻想小说家阿西莫夫于1950年正在他的小说《我是机械人》中，起首利用了“机械人学”（Robotics）这个词来描述取机械人相关的科学，并提出了出名的“机械人三准绳”：一是机械人必需不风险人类，也不答应他眼看人将而袖手傍不雅；二是机械人必需绝对从命于人类，除非这种从命无害于人类；三是机械人必需本身不受，除非为了人类或者是人类号令它做出。这守则，付与机械人社会新的伦，并使机械人概念通俗化，从而更易于被人类社会所接管。至今，“机械人三准绳”仍为机械人研究人员、设想制制厂家和用户供给了十分成心义的指点方针。
将来，人形机械人将愈加智能和具备更多功能，逐渐融入日常糊口的方方面面，将可以或许愈加精确地舆解人类的感情、需求，并按照情境做出顺应性反映。跟着人工智能手艺的进一步成长，人形机械人将可以或许正在愈加复杂的中自从施行使命，并正在取人类的互动中更智能。从家庭到工做场合，再到公共办事范畴，人形机械人将普遍使用于日常糊口的各个方面，供给更多的个性化办事和处理方案。客不雅而言，虽然人形机械人仍然面对诸多手艺和伦理挑和，但它们的各项能力曾经正在不竭提拔，将来无望正在各个范畴阐扬主要感化。
将具备更强的取智能交互能力。人形机械人将正在能力和人机交互方面取得庞大冲破。跟着计较机视觉、语音识别、天然言语处置和深度进修手艺的前进，人形机械人将可以或许发生特定下更精准的机械视觉取物理理解，将通过加强现实（AR）和计较机视觉手艺，及时四周，识别物体、妨碍、人物以及中的动态变化。同时具有多模态交互能力，将来的人形机械人将不只限于语音交互，还能通过手势、脸色、眼神等体例取人类进行多样化的沟通和感情交换。更主要的是感情识别取社交能力，即通过感情计较和面部脸色识别，人形机械人可以或许理解并回应人的情感，这使得它们可以或许正在医疗、教育和客户办事等范畴进行更具人道化的互动。
五是具有必然自从性及可以或许同时施行多项简单使命。人形机械人逐渐成长成能够施行使命的智能体。通过高效的算法和更强大的计较能力，人形机械人能够正在动态中做出自从决策，并完成复杂的使命。人形机械人现正在可以或许正在动态中进行自从，避开妨碍物并规划径，施行如搬运物品、送餐等使命；可以或许通过视觉和传感器及时四周，并及时调整本人的行为。一些新型人形机械人曾经可以或许同时处置语音、视觉、触觉等多模态的消息，进行复杂使命的协调。例如，它们可以或许识别物品、取人进行交换，同时操做机械手臂进行物品搬运。
20世纪70年代，跟着微处置器手艺的成长，人形机械人的研究起头进入一个新的阶段，日本本田公司（Honda）于1973年推出了其晚期的人形机械人，这款机械人展现了根基的机械活动能力，但其步履很是简单。20世纪80年代，日本的京都大学和东京大学等研究机构起头开辟更为复杂的机械人。日本本田公司的P2和P3系列机械人逐步具备了更好的人形外不雅和简单的行走能力，可以或许仿照一些根基的人的动做。1996年，日本国度工业科学手艺研究所（AIST）推出了“HRP-1”人形机械人，这是一款具备初步步态节制和视觉系统的机械人，代表着人形机械人逐渐适用化。2000年，日本本田公司推出了阿西莫（ASIMO）机械人，这款机械人是其时世界上比力先辈的人形机械人之一，ASIMO具备了较为流利的步态，可以或许完成走、跑步、腾跃等动做，以至能取人类进行简单的互动。WABIAN（仿人机械人）是由早稻田大学的加藤高西研究室开辟的一款双脚仿人机械人，其设想目标是模仿人类活动，以替代人类进行康复设备的测试，处理老龄化社会中老年人步履未便的问题。该机械人模仿人类的关节分布和活动形式，行走步态取人类很是类似。
人形机械人是人工智能和机械人学的前沿范畴，其将来成长将遭到多个要素的鞭策，社会需求、伦理考量和市场等。人形机械人将来成长的趋向次要表现正在以下几个方面。
⑥刘伟、谭文辉、编著：《人机系统智能：超越人机融合》，：科学出书社，2024年。
20世纪50年代，计较机科学和人工智能的根本研究起头兴起，科学家们起头会商若何让机械仿照人类行为。如被称为人工智能之父的艾伦图灵（Alan Turing）提出的“图灵测试”为评估机械智能供给了尺度。图灵测试是指测试者正在取被测试者（被测试者包罗一小我和一台机械）离隔的环境下，测试者通过一些安拆（如键盘）向被测试者随便提问。问过一些问题后，若是被测试者有跨越30%的回答不克不及使测试者确认出哪个是人、哪个是机械，那么这台机械就通过了测试，并被认为具有人类智能。1959年，约瑟夫恩格尔伯格（Joseph Engelberger）和乔治德沃尔（George Devol）发了然“Unimate”机械人，这是第一台工业机械人，虽然不是人形的，但为机械人手艺的普及奠基了根本。20世纪初期，机械人已躁动于人类社会和经济的母胎之中，人们含有几分不安地等候着它的降生。他们不晓得即将问世的机械人将是个骄子仍是个。
