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

2024世界機(jī)器人大會(huì)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(dòng)向和創(chuàng)新成果，深入研討人工智能與機(jī)器人技術(shù)深度融合帶來的新趨勢、新機(jī)遇，共同打造了一場十分精彩的機(jī)器人領(lǐng)域前沿觀點(diǎn)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(jī)器人產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新實(shí)踐》為主題發(fā)表演講。

數(shù)說2024世界機(jī)器人大會(huì)

論壇

26 家國際支持機(jī)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(tái)嘉賓參會(huì)

線上線下聽眾達(dá) 160萬 人次

展覽

27 款人形機(jī)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(gè)國家和地區(qū)的 7000 余支賽隊(duì)

 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(tái)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(shí)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(jī)器人大會(huì)，感謝主辦方給我機(jī)會(huì)在主論壇上和大家分享我的研究。我還是要就人形機(jī)器人做一點(diǎn)分享。我希望探索一下人形機(jī)器人已經(jīng)準(zhǔn)備好工作了嗎這個(gè)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(gè)實(shí)驗(yàn)室研究，一個(gè)是法國，另外一個(gè)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(jī)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(jī)器人產(chǎn)品。很抱歉現(xiàn)在還沒有很多中國人形機(jī)器人放在PPT上，但是參加完今年大會(huì)，我回去之后會(huì)更新我的PPT。

我們問人形機(jī)器人準(zhǔn)備好工作了嗎？首先問什么工作。這三個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中我想可以實(shí)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(gè)領(lǐng)域看一下人形機(jī)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(shí)間。

先看前兩個(gè)應(yīng)用，一個(gè)是制造業(yè)另外一個(gè)是護(hù)理。制造這方面我也在三個(gè)重要項(xiàng)目中參與過，一個(gè)是和空客就是飛機(jī)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(jī)器人，很多都是手動(dòng)操作的。所有操作人員都手動(dòng)做焊接等等，當(dāng)時(shí)他們給我了很多理由和借口。但是我記得當(dāng)時(shí)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(huì)說機(jī)器人不能給我們提供所謂的附加值。機(jī)器人指的是取代一個(gè)人的崗位或者替代一些人完成工作。

第二個(gè)是法國另外一個(gè)大的制造企業(yè)。我不提名字了，其實(shí)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(dòng)，從這個(gè)地方移到那個(gè)地方，把這個(gè)物料上料都是手動(dòng)來做的。這個(gè)工作其實(shí)很愚蠢而且無聊，你不會(huì)希望你的工人從事這樣的工作。

第三個(gè)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(jī)器人，就像汽車一樣有的時(shí)候需要車內(nèi)工作。另外，它并不是平整的地面，有的時(shí)候會(huì)有物件放在地板上。有的時(shí)候可能需要移除車間地板才能進(jìn)入機(jī)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(huì)不斷地更改自己姿勢，而且員工會(huì)排班輪流做，因此不會(huì)造成健康問題。

如果要置辦所有的廠房里的貨物、電纜，機(jī)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(gè)投資回報(bào)率不高，另外機(jī)器人必須是移動(dòng)機(jī)器人，我們不能安無人機(jī)或者其他系統(tǒng)。所以當(dāng)時(shí)他們就問我們要有什么樣的機(jī)器人，是具足的還是要有機(jī)器臂的，當(dāng)時(shí)沒有說到人形機(jī)器人。但是后來我到日本，其實(shí)它的手臂已經(jīng)可以執(zhí)行很多工作了，這個(gè)機(jī)器人可以是三足或者是其他的設(shè)計(jì)。我想這種人形機(jī)器人在未來可以做更多探索性研究。我們有一個(gè)歐洲項(xiàng)目，之前有位同事也提到了，他來自羅馬大學(xué)，他們團(tuán)隊(duì)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(gè)歐洲項(xiàng)目用了強(qiáng)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(jī)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(xiàng)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(gè)空間，將一個(gè)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(jī)里想找到打印機(jī)并且放得精確，我們必須再通過一個(gè)尺子測量，可見其精確性。

每一個(gè)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(gè)都是獨(dú)立的模型，可以用視覺結(jié)合做。這是另外一個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，需要自己拿著，因?yàn)樗鼪]有辦法把粘的東西拿起來。這個(gè)顏色是粉色，不是為了讓它識(shí)別而染的，只是剛好是粉色。這是在法國的一個(gè)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(shí)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(jī)器人是一個(gè)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?yàn)槲覀冃枰獧C(jī)器人可以24小時(shí)工作并且可靠，于是我們做了原型機(jī)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(gè)接觸點(diǎn)完成任務(wù)。我們用另一個(gè)機(jī)器人去做，重要的不是只在一個(gè)機(jī)器人上，而是在另外一種機(jī)器人上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還編了一些變量環(huán)境。

另外一個(gè)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?yàn)閳D片上可以看到，必須追蹤所有物體，同時(shí)機(jī)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(gè)任務(wù)。

第二部分，我們做了很多實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)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(shí)候怎樣控制，沒有速度的時(shí)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(dòng)作時(shí)也可以平衡重力和重心。這是歐洲的一些項(xiàng)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?huì)失效。

再看一下日常協(xié)助。我想做這個(gè)項(xiàng)目是因?yàn)槲业哪赣H生病的時(shí)候非常需要，她已經(jīng)去世了。這個(gè)故事很長，不給大家講了，但是家里真的很需要這種機(jī)器人幫助我們。所以對我來說它是非常實(shí)用的功能，當(dāng)大家親人年齡大的時(shí)候，因?yàn)槲覀冃枰ぷ?，需要有東西幫他們做簡單日常的活動(dòng)。機(jī)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(shí)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(jī)之間通過ChatGPT進(jìn)行互動(dòng)，并且有論文說加一些趣味性。比如機(jī)器人這樣做你是否喜歡，可以獲得一些反饋，讓人機(jī)更加協(xié)調(diào)。

當(dāng)你離一個(gè)人很近時(shí)，沒有辦法追蹤所有點(diǎn)，我們希望將整個(gè)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(jī)器的正確地點(diǎn)正確位置進(jìn)行計(jì)算，通過在環(huán)境中評估追蹤，來驗(yàn)證當(dāng)人和機(jī)器環(huán)境接觸時(shí)有沒有比較好的方式。產(chǎn)業(yè)里的問題是如何讓機(jī)器人和環(huán)境互動(dòng)，做出合理的動(dòng)作，我們希望讓他和人聯(lián)系起來，協(xié)助人日?；顒?dòng)。

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(gè)手放在床下，必須讓你的腳接近病人的腳這樣才不會(huì)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(jī)器人，環(huán)境就會(huì)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(jī)器人。

如果做可以將機(jī)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(dòng)作到可以居家?guī)椭先撕筒』?，同時(shí)讓他能夠意識(shí)到人的存在，因?yàn)橛械臅r(shí)候你不會(huì)接觸它。我們已經(jīng)在空客開發(fā)了整個(gè)感知的基本框架，讓它知道自己在哪里，也能夠意識(shí)到人的存在，可以檢測到人的接近?，F(xiàn)在可以將這個(gè)功能直接移入現(xiàn)有機(jī)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(jī)器人要知道你的動(dòng)作知道你要干嘛，施加的力，除了外力有兩個(gè)元素，一個(gè)是人自己可以施加的力，另外一個(gè)是機(jī)器必須應(yīng)用的力。但是如果需要另外一個(gè)人，那就不是協(xié)助，而是影響了。所以系統(tǒng)需要計(jì)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(gè)是平衡，這是我們和日本的企業(yè)一起去做的項(xiàng)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(jī)器人必須學(xué)會(huì)如何平衡，比如說它必須知道這個(gè)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(shí)可以將這些技術(shù)落地，讓機(jī)器人知道如何去平衡。如果使用工具的時(shí)候會(huì)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(jī)器人碰一個(gè)人，知道這個(gè)人要怎么運(yùn)動(dòng)，我沒有時(shí)間講細(xì)節(jié)，但最后我們測繪了人的模型，包括人的動(dòng)態(tài)平衡、重心，通過計(jì)算，讓它可以永遠(yuǎn)就在一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的域里面進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

本來想準(zhǔn)備一個(gè)視頻，但沒時(shí)間了，我想提一點(diǎn)，實(shí)際上你不需要很大的力去幫助一個(gè)人，有的時(shí)候甚至一點(diǎn)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(jī)器人的干擾，因?yàn)檫@種介入反而變成干擾。

最后我想分享一些我的經(jīng)驗(yàn)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(jī)器人不一定是人形機(jī)器人，如果我們想要抓一個(gè)東西，機(jī)器人沒有辦法去做擰的動(dòng)作，機(jī)器人這樣去做，他們期待的是機(jī)器做的動(dòng)作和人一樣，但我們還沒有探討這個(gè)，如果有一個(gè)很大的人的數(shù)據(jù)，那就可以部署人形機(jī)器人。

我們有大量人的數(shù)據(jù)，我們?nèi)绾巫鍪虑?，如果我們有人的外形，然后讓人形機(jī)器去學(xué)習(xí)，我們就不需要再重新建新的了。硬件對于機(jī)器人來說也是非常重要的，要設(shè)計(jì)人形機(jī)器人需要讓硬件的設(shè)計(jì)能夠做跟人同樣的動(dòng)作，這一點(diǎn)非常重要，這是我學(xué)到的一個(gè)重要的東西。我相信在座的各位也理解這些硬件和動(dòng)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(jī)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(shí)是有可能為機(jī)器人安排軟性的覆蓋的表面，可能會(huì)有不同的一些顏色或者設(shè)計(jì)，讓它們看起來很有藝術(shù)感，跟人互動(dòng)時(shí)也是更有趣，這是另外一個(gè)實(shí)現(xiàn)的東西。

在制造業(yè)當(dāng)中，工人會(huì)使用各種工具，我想現(xiàn)在要設(shè)計(jì)手可能不是最優(yōu)化的，我們可能要設(shè)計(jì)成手形的工具，人類的機(jī)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(jì)成很復(fù)雜的仿生人類靈巧手，我們可以讓這個(gè)手部變成工具本身，因?yàn)檫@方面有大量的靈活性，我們就可以考慮讓機(jī)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(huì)穿不同的鞋一樣，機(jī)器人也可以有不同的足步設(shè)計(jì)，甚至頭部也可以換設(shè)計(jì)。我們在系統(tǒng)當(dāng)中如果希望做的比較實(shí)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(jī)器人的手、足和頭，這是我個(gè)人的一些想法。

我認(rèn)為在進(jìn)入個(gè)人的人形機(jī)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(diǎn)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(gè)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(shí)候人們對于不執(zhí)行任務(wù)的機(jī)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(huì)犯錯(cuò)誤，或者是它在工作的時(shí)候沒有全身的動(dòng)作控制，可能會(huì)有很復(fù)雜的一些問題。

比方說它是加速或者全身運(yùn)動(dòng)，它就是一個(gè)浮點(diǎn)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(tái)，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(jī)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(shí)候會(huì)有上級的一些整體部署，但是進(jìn)入個(gè)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(jī)器人服務(wù)應(yīng)用。

謝謝大家！

（本文根據(jù)錄音整理）