【WRC大咖论道】法国国家技术学院院士Abderrahmane Kheddar：《人形机器人准备好工作了吗？》

2024世界机器人大会以“共育新质生产力 共享智能新未来”为主题，为期三天的主论坛和26场专题论坛上，416位国内外顶尖科学家、国际组织代表、院士和企业家聚焦前沿技术、产业动向和创新成果，深入研讨人工智能与机器人技术深度融合带来的新趋势、新机遇，共同打造了一场十分精彩的机器人领域前沿观点盛宴！

在8月24日下午的主论坛上，法国国家技术学院院士，法国蒙彼利埃大学教授Abderrahmane Kheddar以《人形机器人产业协同创新实践》为主题发表演讲。

数说2024世界机器人大会

论坛

26 家国际支持机构

3 大主题 26 场专题论坛

416 名国内外顶尖科学家、国际组织代表、院士和企业家

74 位国外嘉宾及港澳台嘉宾参会

线上线下听众达 160万 人次

展览

27 款人形机器人集中亮相

首发新品 60 余款

近 170 家参展企业 600 余件参展产品

参观人数近 25万 人次

大赛

全球 10 余个国家和地区的 7000 余支赛队

 13000 余名参赛选手

每天参赛人数 4000 余人

媒体关注

近 400 家国内外媒体

短视频平台话题播放量达 2.9亿

Abderrahmane Kheddar（法国国家技术学院院士，法国蒙彼利埃大学教授）

以下是对话内容实录 

谢谢主持人的介绍，大家下午好，很高兴参加今年的世界机器人大会，感谢主办方给我机会在主论坛上和大家分享我的研究。我还是要就人形机器人做一点分享。我希望探索一下人形机器人已经准备好工作了吗这个问题，大家可能各有答案，我给大家分享一下我的研究。

我主要在两个实验室研究，一个是法国，另外一个是日本和一些教授共事。2021年秋天，我们刚刚更新了很多新的机器人。我在慕尼黑2021年给各位展示了。但是三年之后又发现了这么多新的人形机器人产品。很抱歉现在还没有很多中国人形机器人放在PPT上，但是参加完今年大会，我回去之后会更新我的PPT。

我们问人形机器人准备好工作了吗？首先问什么工作。这三个领域当中我想可以实现大规模部署：制造业，老年人护理，国防和安全。就各个领域看一下人形机器人是否准备好了，答案分别是：是、否、也许。但是也要考虑到具体时间。

先看前两个应用，一个是制造业另外一个是护理。制造这方面我也在三个重要项目中参与过，一个是和空客就是飞机制造业。我很惊讶，2014年我拜访空客，他们没有任何的工业机器人，很多都是手动操作的。所有操作人员都手动做焊接等等，当时他们给我了很多理由和借口。但是我记得当时他们说的就是有各种各样的要求，检查以及各种各样组装要求，所以他们不希望替代人类工人，至少他们会说机器人不能给我们提供所谓的附加值。机器人指的是取代一个人的岗位或者替代一些人完成工作。

第二个是法国另外一个大的制造企业。我不提名字了，其实第一天ABB的讲者有提到，大家如果还记得就可以猜到。可以看到工人把上百公斤的电缆在厂房里移动，从这个地方移到那个地方，把这个物料上料都是手动来做的。这个工作其实很愚蠢而且无聊，你不会希望你的工人从事这样的工作。

第三个领域是物流。空客他们的车间可以看到需要在产品内部工作，所以不能使用固定机器人，就像汽车一样有的时候需要车内工作。另外，它并不是平整的地面，有的时候会有物件放在地板上。有的时候可能需要移除车间地板才能进入机舱内部。而且图上也可以看到，工人要爬进空间进行组装。他们工作很辛苦，会不断地更改自己姿势，而且员工会排班轮流做，因此不会造成健康问题。

如果要置办所有的厂房里的货物、电缆，机器人要全部更新的话，空客认为过于昂贵，而且他们认为这个投资回报率不高，另外机器人必须是移动机器人，我们不能安无人机或者其他系统。所以当时他们就问我们要有什么样的机器人，是具足的还是要有机器臂的，当时没有说到人形机器人。但是后来我到日本，其实它的手臂已经可以执行很多工作了，这个机器人可以是三足或者是其他的设计。我想这种人形机器人在未来可以做更多探索性研究。我们有一个欧洲项目，之前有位同事也提到了，他来自罗马大学，他们团队希望做些demo，各种各样的复杂任务规划等等，这也是第一个欧洲项目用了强化学习技术。而且是有鲁棒性工作场景，所以视频当中可以看到2019年2月21日第一次让人形机器人进入了工厂。

这是在空客，它可以做些示范如何做任务，参与了欧洲项目，通过本地化红线来对比本地化多么精确。他们可以进入这个空间，将一个篮子拿起来非常精确地放置在应该做的地方，然后使用。在飞机里想找到打印机并且放得精确，我们必须再通过一个尺子测量，可见其精确性。

每一个零件的组装包括一颗螺丝都已经进行建模，我们的梦想就是将来不需要建模。但是它还是需要我们的工人以及电缆，都和我们模型进行了叠加，每一个都是独立的模型，可以用视觉结合做。这是另外一个领域的应用，需要自己拿着，因为它没有办法把粘的东西拿起来。这个颜色是粉色，不是为了让它识别而染的，只是刚好是粉色。这是在法国的一个工程，要支持平衡不跌倒，后面可以看到模仿同样的任务和我们一起对比看谁做得更好。

这里有很多现实任务必须使用大扭矩，展示了我们的规划不能太笨重，所以人形机器人是一个解决方案，可以服务于类似的产业。但是谁来提供系统？因为我们需要机器人可以24小时工作并且可靠，于是我们做了原型机研究，不是很完美。一直到2019年，空客才说可以。如果我想买，谁可以供货？我们想要自己的解决方案，所以看到右上角进入空间使用工具，现在有4个接触点完成任务。我们用另一个机器人去做，重要的不是只在一个机器人上，而是在另外一种机器人上进行实验，还编了一些变量环境。

另外一个制造情况和空客情况不太一样，但是想重现之前的案例。但是它需要边走边操控，这比较复杂。因为图片上可以看到，必须追踪所有物体，同时机器人还要边走边操作。这是基于模型的控制，但是我们成功做好了这个任务。

第二部分，我们做了很多实验，在实验室里进行进一步优化，这是物流可以看到我们如何用控制器让它没有速度的时候怎样控制，没有速度的时候怎样控制它的姿态，所以要增加它的控制器，让它停止做动作时也可以平衡重力和重心。这是欧洲的一些项目，从视频就可以看出我们的理念。它想要抓住物体，确保控制器不会失效。

再看一下日常协助。我想做这个项目是因为我的母亲生病的时候非常需要，她已经去世了。这个故事很长，不给大家讲了，但是家里真的很需要这种机器人帮助我们。所以对我来说它是非常实用的功能，当大家亲人年龄大的时候，因为我们需要工作，需要有东西帮他们做简单日常的活动。机器人就可以帮助他们起床，每天几次或者一天两三次，可以做几千次东西。实际中这样做很难很复杂，我也希望我们可以有技术上的进步。还有人机之间通过ChatGPT进行互动，并且有论文说加一些趣味性。比如机器人这样做你是否喜欢，可以获得一些反馈，让人机更加协调。

当你离一个人很近时，没有办法追踪所有点，我们希望将整个过程中都进行追踪，现在已经做到90%。我们还要做更多的工作，比如了解人和机器的正确地点正确位置进行计算，通过在环境中评估追踪，来验证当人和机器环境接触时有没有比较好的方式。产业里的问题是如何让机器人和环境互动，做出合理的动作，我们希望让他和人联系起来，协助人日常活动。

护士们学过，他们知道在不同的情景应该做什么。我们有非常明确的教导，比如将手放在这里，另一个手放在床下，必须让你的脚接近病人的脚这样才不会滑道，这是我们培训医护人员的方式。如果你没有这样的信息输送给机器人，环境就会变得非常复杂，就像上午说的可以用教学的方式培训机器人。

如果做可以将机器人送到学校或者养老院，让它从人身上学怎么成功地做这些工作，从刚开始比较笨重的动作到可以居家帮助老人和病患，同时让他能够意识到人的存在，因为有的时候你不会接触它。我们已经在空客开发了整个感知的基本框架，让它知道自己在哪里，也能够意识到人的存在，可以检测到人的接近。现在可以将这个功能直接移入现有机器人中，我们如何可以应用这是很难的问题，不能以简单的方式回答。如果你想从现在的位置放在想要的地方，我们需要适用力。机器人要知道你的动作知道你要干嘛，施加的力，除了外力有两个元素，一个是人自己可以施加的力，另外一个是机器必须应用的力。但是如果需要另外一个人，那就不是协助，而是影响了。所以系统需要计算两种情况，一是没有办法接触人，二是人自己施加力。

第二个是平衡，这是我们和日本的企业一起去做的项目，跟本田公司一起研发这一概念，有一些工具比较大的，机器人必须学会如何平衡，比如说它必须知道这个人的质量、中心、它的形态以及形态改变以后质量中心的改变，我们确实可以将这些技术落地，让机器人知道如何去平衡。如果使用工具的时候会产生什么样的平衡和重心的变化，将人和工具进行测绘，这是第一次我们可以看到人形机器人碰一个人，知道这个人要怎么运动，我没有时间讲细节，但最后我们测绘了人的模型，包括人的动态平衡、重心，通过计算，让它可以永远就在一个动态平衡的域里面进行运动。

本来想准备一个视频，但没时间了，我想提一点，实际上你不需要很大的力去帮助一个人，有的时候甚至一点力都不需要。一些任务他觉得自己是可以做的，那就不需要机器人的干扰，因为这种介入反而变成干扰。

最后我想分享一些我的经验教训，首先做所有这些工作以后，我能跟大家说的是还有其它的应用，我们有用的机器人不一定是人形机器人，如果我们想要抓一个东西，机器人没有办法去做拧的动作，机器人这样去做，他们期待的是机器做的动作和人一样，但我们还没有探讨这个，如果有一个很大的人的数据，那就可以部署人形机器人。

我们有大量人的数据，我们如何做事情，如果我们有人的外形，然后让人形机器去学习，我们就不需要再重新建新的了。硬件对于机器人来说也是非常重要的，要设计人形机器人需要让硬件的设计能够做跟人同样的动作，这一点非常重要，这是我学到的一个重要的东西。我相信在座的各位也理解这些硬件和动作控制是很重要的，我也希望在外形之外，在功能上可以获得更多的突破。

表面一定要覆盖柔性的材料，这机器人仍然是刚性的，表面是很硬的，不知道为什么现在仍然是这种硬的表面，我们其实是有可能为机器人安排软性的覆盖的表面，可能会有不同的一些颜色或者设计，让它们看起来很有艺术感，跟人互动时也是更有趣，这是另外一个实现的东西。

在制造业当中，工人会使用各种工具，我想现在要设计手可能不是最优化的，我们可能要设计成手形的工具，人类的机器人可以让手部变形，变成扳手，变成其它的一些便捷的工具，没有必要一定设计成很复杂的仿生人类灵巧手，我们可以让这个手部变成工具本身，因为这方面有大量的灵活性，我们就可以考虑让机器人自己能够变形或者能够换不同的工具来使用，就像视频当中一样。

我们甚至可以在脚步进行改变，就好像人会穿不同的鞋一样，机器人也可以有不同的足步设计，甚至头部也可以换设计。我们在系统当中如果希望做的比较实际，可以在不同的应用当中采用不同的配置，在工业当中我们可以换人形机器人的手、足和头，这是我个人的一些想法。

我认为在进入个人的人形机器人之前，需要把制造业做好，最多的一些研究是在这方面，研发让它能够进入制造业的场景，然后再考虑怎么能把它使用在日常生活当中，很多的这些技术、行走、感知、拾取等等都在工业当中是有应用的。

另外一点是关于软件，我很快的说一下，我们做的工作都是在线上是一个开放的社区，开源的软件，我在这里要特别感谢今天上午的那位日本教授，他在这方面说的非常好了，我相信大家都可以从他的演讲当中学到很多的东西。

感知也是很重要的，之前的发言嘉宾也提到了，然后执行，有的时候人们对于不执行任务的机器人感觉很失望或者至少它们不能做的跟人一样好，有很多人说它太慢了或者是会犯错误，或者是它在工作的时候没有全身的动作控制，可能会有很复杂的一些问题。

比方说它是加速或者全身运动，它就是一个浮点的系统，所以我们也希望能够在各种场合来测试自己的技术，我们需要有不同的平台，我们做了大量行走的测试等等，我们希望最终是一种交钥匙的解决方案。

现在人形机器人已经准备好工作了吗？我觉得没有或者说还没有，这里有其它的一些重要的考量，我们刚才已经提到了，包括伦理、硬件和部署，我们在工厂和在医院里面工作的时候会有上级的一些整体部署，但是进入个人应用的领域可能没有这样大规模的部署，我刚才也跟Marc说到了在这方面私人的机器人服务应用。

谢谢大家！

（本文根据录音整理）