【W(wǎng)RC大咖論道】法國國家技術(shù)學(xué)院院士Abderrahmane Kheddar：《人形機器人準(zhǔn)備好工作了嗎？》

2024世界機器人大會以“共育新質(zhì)生產(chǎn)力 共享智能新未來”為主題，為期三天的主論壇和26場專題論壇上，416位國內(nèi)外頂尖科學(xué)家、國際組織代表、院士和企業(yè)家聚焦前沿技術(shù)、產(chǎn)業(yè)動向和創(chuàng)新成果，深入研討人工智能與機器人技術(shù)深度融合帶來的新趨勢、新機遇，共同打造了一場十分精彩的機器人領(lǐng)域前沿觀點盛宴！

在8月24日下午的主論壇上，法國國家技術(shù)學(xué)院院士，法國蒙彼利埃大學(xué)教授Abderrahmane Kheddar以《人形機器人產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實踐》為主題發(fā)表演講。

數(shù)說2024世界機器人大會

論壇

26 家國際支持機構(gòu)

3 大主題 26 場專題論壇

416 名國內(nèi)外頂尖科學(xué)家、國際組織代表、院士和企業(yè)家

74 位國外嘉賓及港澳臺嘉賓參會

線上線下聽眾達(dá) 160萬 人次

展覽

27 款人形機器人集中亮相

首發(fā)新品 60 余款

近 170 家參展企業(yè) 600 余件參展產(chǎn)品

參觀人數(shù)近 25萬 人次

大賽

全球 10 余個國家和地區(qū)的 7000 余支賽隊

 13000 余名參賽選手

每天參賽人數(shù) 4000 余人

媒體關(guān)注

近 400 家國內(nèi)外媒體

短視頻平臺話題播放量達(dá) 2.9億

Abderrahmane Kheddar（法國國家技術(shù)學(xué)院院士，法國蒙彼利埃大學(xué)教授）

以下是對話內(nèi)容實錄 

謝謝主持人的介紹，大家下午好，很高興參加今年的世界機器人大會，感謝主辦方給我機會在主論壇上和大家分享我的研究。我還是要就人形機器人做一點分享。我希望探索一下人形機器人已經(jīng)準(zhǔn)備好工作了嗎這個問題，大家可能各有答案，我給大家分享一下我的研究。

我主要在兩個實驗室研究，一個是法國，另外一個是日本和一些教授共事。2021年秋天，我們剛剛更新了很多新的機器人。我在慕尼黑2021年給各位展示了。但是三年之后又發(fā)現(xiàn)了這么多新的人形機器人產(chǎn)品。很抱歉現(xiàn)在還沒有很多中國人形機器人放在PPT上，但是參加完今年大會，我回去之后會更新我的PPT。

我們問人形機器人準(zhǔn)備好工作了嗎？首先問什么工作。這三個領(lǐng)域當(dāng)中我想可以實現(xiàn)大規(guī)模部署：制造業(yè)，老年人護(hù)理，國防和安全。就各個領(lǐng)域看一下人形機器人是否準(zhǔn)備好了，答案分別是：是、否、也許。但是也要考慮到具體時間。

先看前兩個應(yīng)用，一個是制造業(yè)另外一個是護(hù)理。制造這方面我也在三個重要項目中參與過，一個是和空客就是飛機制造業(yè)。我很驚訝，2014年我拜訪空客，他們沒有任何的工業(yè)機器人，很多都是手動操作的。所有操作人員都手動做焊接等等，當(dāng)時他們給我了很多理由和借口。但是我記得當(dāng)時他們說的就是有各種各樣的要求，檢查以及各種各樣組裝要求，所以他們不希望替代人類工人，至少他們會說機器人不能給我們提供所謂的附加值。機器人指的是取代一個人的崗位或者替代一些人完成工作。

第二個是法國另外一個大的制造企業(yè)。我不提名字了，其實第一天ABB的講者有提到，大家如果還記得就可以猜到?？梢钥吹焦と税焉习俟锏碾娎|在廠房里移動，從這個地方移到那個地方，把這個物料上料都是手動來做的。這個工作其實很愚蠢而且無聊，你不會希望你的工人從事這樣的工作。

第三個領(lǐng)域是物流。空客他們的車間可以看到需要在產(chǎn)品內(nèi)部工作，所以不能使用固定機器人，就像汽車一樣有的時候需要車內(nèi)工作。另外，它并不是平整的地面，有的時候會有物件放在地板上。有的時候可能需要移除車間地板才能進(jìn)入機艙內(nèi)部。而且圖上也可以看到，工人要爬進(jìn)空間進(jìn)行組裝。他們工作很辛苦，會不斷地更改自己姿勢，而且員工會排班輪流做，因此不會造成健康問題。

如果要置辦所有的廠房里的貨物、電纜，機器人要全部更新的話，空客認(rèn)為過于昂貴，而且他們認(rèn)為這個投資回報率不高，另外機器人必須是移動機器人，我們不能安無人機或者其他系統(tǒng)。所以當(dāng)時他們就問我們要有什么樣的機器人，是具足的還是要有機器臂的，當(dāng)時沒有說到人形機器人。但是后來我到日本，其實它的手臂已經(jīng)可以執(zhí)行很多工作了，這個機器人可以是三足或者是其他的設(shè)計。我想這種人形機器人在未來可以做更多探索性研究。我們有一個歐洲項目，之前有位同事也提到了，他來自羅馬大學(xué)，他們團(tuán)隊希望做些demo，各種各樣的復(fù)雜任務(wù)規(guī)劃等等，這也是第一個歐洲項目用了強化學(xué)習(xí)技術(shù)。而且是有魯棒性工作場景，所以視頻當(dāng)中可以看到2019年2月21日第一次讓人形機器人進(jìn)入了工廠。

這是在空客，它可以做些示范如何做任務(wù)，參與了歐洲項目，通過本地化紅線來對比本地化多么精確。他們可以進(jìn)入這個空間，將一個籃子拿起來非常精確地放置在應(yīng)該做的地方，然后使用。在飛機里想找到打印機并且放得精確，我們必須再通過一個尺子測量，可見其精確性。

每一個零件的組裝包括一顆螺絲都已經(jīng)進(jìn)行建模，我們的夢想就是將來不需要建模。但是它還是需要我們的工人以及電纜，都和我們模型進(jìn)行了疊加，每一個都是獨立的模型，可以用視覺結(jié)合做。這是另外一個領(lǐng)域的應(yīng)用，需要自己拿著，因為它沒有辦法把粘的東西拿起來。這個顏色是粉色，不是為了讓它識別而染的，只是剛好是粉色。這是在法國的一個工程，要支持平衡不跌倒，后面可以看到模仿同樣的任務(wù)和我們一起對比看誰做得更好。

這里有很多現(xiàn)實任務(wù)必須使用大扭矩，展示了我們的規(guī)劃不能太笨重，所以人形機器人是一個解決方案，可以服務(wù)于類似的產(chǎn)業(yè)。但是誰來提供系統(tǒng)？因為我們需要機器人可以24小時工作并且可靠，于是我們做了原型機研究，不是很完美。一直到2019年，空客才說可以。如果我想買，誰可以供貨？我們想要自己的解決方案，所以看到右上角進(jìn)入空間使用工具，現(xiàn)在有4個接觸點完成任務(wù)。我們用另一個機器人去做，重要的不是只在一個機器人上，而是在另外一種機器人上進(jìn)行實驗，還編了一些變量環(huán)境。

另外一個制造情況和空客情況不太一樣，但是想重現(xiàn)之前的案例。但是它需要邊走邊操控，這比較復(fù)雜。因為圖片上可以看到，必須追蹤所有物體，同時機器人還要邊走邊操作。這是基于模型的控制，但是我們成功做好了這個任務(wù)。

第二部分，我們做了很多實驗，在實驗室里進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，這是物流可以看到我們?nèi)绾斡每刂破髯屗鼪]有速度的時候怎樣控制，沒有速度的時候怎樣控制它的姿態(tài)，所以要增加它的控制器，讓它停止做動作時也可以平衡重力和重心。這是歐洲的一些項目，從視頻就可以看出我們的理念。它想要抓住物體，確?？刂破鞑粫А?/p>

再看一下日常協(xié)助。我想做這個項目是因為我的母親生病的時候非常需要，她已經(jīng)去世了。這個故事很長，不給大家講了，但是家里真的很需要這種機器人幫助我們。所以對我來說它是非常實用的功能，當(dāng)大家親人年齡大的時候，因為我們需要工作，需要有東西幫他們做簡單日常的活動。機器人就可以幫助他們起床，每天幾次或者一天兩三次，可以做幾千次東西。實際中這樣做很難很復(fù)雜，我也希望我們可以有技術(shù)上的進(jìn)步。還有人機之間通過ChatGPT進(jìn)行互動，并且有論文說加一些趣味性。比如機器人這樣做你是否喜歡，可以獲得一些反饋，讓人機更加協(xié)調(diào)。

當(dāng)你離一個人很近時，沒有辦法追蹤所有點，我們希望將整個過程中都進(jìn)行追蹤，現(xiàn)在已經(jīng)做到90%。我們還要做更多的工作，比如了解人和機器的正確地點正確位置進(jìn)行計算，通過在環(huán)境中評估追蹤，來驗證當(dāng)人和機器環(huán)境接觸時有沒有比較好的方式。產(chǎn)業(yè)里的問題是如何讓機器人和環(huán)境互動，做出合理的動作，我們希望讓他和人聯(lián)系起來，協(xié)助人日?；顒印?/p>

護(hù)士們學(xué)過，他們知道在不同的情景應(yīng)該做什么。我們有非常明確的教導(dǎo)，比如將手放在這里，另一個手放在床下，必須讓你的腳接近病人的腳這樣才不會滑道，這是我們培訓(xùn)醫(yī)護(hù)人員的方式。如果你沒有這樣的信息輸送給機器人，環(huán)境就會變得非常復(fù)雜，就像上午說的可以用教學(xué)的方式培訓(xùn)機器人。

如果做可以將機器人送到學(xué)?；蛘唣B(yǎng)老院，讓它從人身上學(xué)怎么成功地做這些工作，從剛開始比較笨重的動作到可以居家?guī)椭先撕筒』?，同時讓他能夠意識到人的存在，因為有的時候你不會接觸它。我們已經(jīng)在空客開發(fā)了整個感知的基本框架，讓它知道自己在哪里，也能夠意識到人的存在，可以檢測到人的接近?，F(xiàn)在可以將這個功能直接移入現(xiàn)有機器人中，我們?nèi)绾慰梢詰?yīng)用這是很難的問題，不能以簡單的方式回答。如果你想從現(xiàn)在的位置放在想要的地方，我們需要適用力。機器人要知道你的動作知道你要干嘛，施加的力，除了外力有兩個元素，一個是人自己可以施加的力，另外一個是機器必須應(yīng)用的力。但是如果需要另外一個人，那就不是協(xié)助，而是影響了。所以系統(tǒng)需要計算兩種情況，一是沒有辦法接觸人，二是人自己施加力。

第二個是平衡，這是我們和日本的企業(yè)一起去做的項目，跟本田公司一起研發(fā)這一概念，有一些工具比較大的，機器人必須學(xué)會如何平衡，比如說它必須知道這個人的質(zhì)量、中心、它的形態(tài)以及形態(tài)改變以后質(zhì)量中心的改變，我們確實可以將這些技術(shù)落地，讓機器人知道如何去平衡。如果使用工具的時候會產(chǎn)生什么樣的平衡和重心的變化，將人和工具進(jìn)行測繪，這是第一次我們可以看到人形機器人碰一個人，知道這個人要怎么運動，我沒有時間講細(xì)節(jié)，但最后我們測繪了人的模型，包括人的動態(tài)平衡、重心，通過計算，讓它可以永遠(yuǎn)就在一個動態(tài)平衡的域里面進(jìn)行運動。

本來想準(zhǔn)備一個視頻，但沒時間了，我想提一點，實際上你不需要很大的力去幫助一個人，有的時候甚至一點力都不需要。一些任務(wù)他覺得自己是可以做的，那就不需要機器人的干擾，因為這種介入反而變成干擾。

最后我想分享一些我的經(jīng)驗教訓(xùn)，首先做所有這些工作以后，我能跟大家說的是還有其它的應(yīng)用，我們有用的機器人不一定是人形機器人，如果我們想要抓一個東西，機器人沒有辦法去做擰的動作，機器人這樣去做，他們期待的是機器做的動作和人一樣，但我們還沒有探討這個，如果有一個很大的人的數(shù)據(jù)，那就可以部署人形機器人。

我們有大量人的數(shù)據(jù)，我們?nèi)绾巫鍪虑椋绻覀冇腥说耐庑?，然后讓人形機器去學(xué)習(xí)，我們就不需要再重新建新的了。硬件對于機器人來說也是非常重要的，要設(shè)計人形機器人需要讓硬件的設(shè)計能夠做跟人同樣的動作，這一點非常重要，這是我學(xué)到的一個重要的東西。我相信在座的各位也理解這些硬件和動作控制是很重要的，我也希望在外形之外，在功能上可以獲得更多的突破。

表面一定要覆蓋柔性的材料，這機器人仍然是剛性的，表面是很硬的，不知道為什么現(xiàn)在仍然是這種硬的表面，我們其實是有可能為機器人安排軟性的覆蓋的表面，可能會有不同的一些顏色或者設(shè)計，讓它們看起來很有藝術(shù)感，跟人互動時也是更有趣，這是另外一個實現(xiàn)的東西。

在制造業(yè)當(dāng)中，工人會使用各種工具，我想現(xiàn)在要設(shè)計手可能不是最優(yōu)化的，我們可能要設(shè)計成手形的工具，人類的機器人可以讓手部變形，變成扳手，變成其它的一些便捷的工具，沒有必要一定設(shè)計成很復(fù)雜的仿生人類靈巧手，我們可以讓這個手部變成工具本身，因為這方面有大量的靈活性，我們就可以考慮讓機器人自己能夠變形或者能夠換不同的工具來使用，就像視頻當(dāng)中一樣。

我們甚至可以在腳步進(jìn)行改變，就好像人會穿不同的鞋一樣，機器人也可以有不同的足步設(shè)計，甚至頭部也可以換設(shè)計。我們在系統(tǒng)當(dāng)中如果希望做的比較實際，可以在不同的應(yīng)用當(dāng)中采用不同的配置，在工業(yè)當(dāng)中我們可以換人形機器人的手、足和頭，這是我個人的一些想法。

我認(rèn)為在進(jìn)入個人的人形機器人之前，需要把制造業(yè)做好，最多的一些研究是在這方面，研發(fā)讓它能夠進(jìn)入制造業(yè)的場景，然后再考慮怎么能把它使用在日常生活當(dāng)中，很多的這些技術(shù)、行走、感知、拾取等等都在工業(yè)當(dāng)中是有應(yīng)用的。

另外一點是關(guān)于軟件，我很快的說一下，我們做的工作都是在線上是一個開放的社區(qū)，開源的軟件，我在這里要特別感謝今天上午的那位日本教授，他在這方面說的非常好了，我相信大家都可以從他的演講當(dāng)中學(xué)到很多的東西。

感知也是很重要的，之前的發(fā)言嘉賓也提到了，然后執(zhí)行，有的時候人們對于不執(zhí)行任務(wù)的機器人感覺很失望或者至少它們不能做的跟人一樣好，有很多人說它太慢了或者是會犯錯誤，或者是它在工作的時候沒有全身的動作控制，可能會有很復(fù)雜的一些問題。

比方說它是加速或者全身運動，它就是一個浮點的系統(tǒng)，所以我們也希望能夠在各種場合來測試自己的技術(shù)，我們需要有不同的平臺，我們做了大量行走的測試等等，我們希望最終是一種交鑰匙的解決方案。

現(xiàn)在人形機器人已經(jīng)準(zhǔn)備好工作了嗎？我覺得沒有或者說還沒有，這里有其它的一些重要的考量，我們剛才已經(jīng)提到了，包括倫理、硬件和部署，我們在工廠和在醫(yī)院里面工作的時候會有上級的一些整體部署，但是進(jìn)入個人應(yīng)用的領(lǐng)域可能沒有這樣大規(guī)模的部署，我剛才也跟Marc說到了在這方面私人的機器人服務(wù)應(yīng)用。

謝謝大家！

（本文根據(jù)錄音整理）