张田勘

在日前落幕的2025RoboCup巴西机器人足球世界杯赛事上，“清华火神队”和“中国农业大学山海队”分获人形机器人成人组冠军和亚军，创下历史最好成绩。近期，北京将于8月8日、8月14日先后迎来2025世界机器人大会、2025世界人形机器人运动会，届时各路“英豪”同场竞技，定会贡献精彩的科技盛宴。那么，为人形机器人举办比赛有何目的？在人形机器人高速发展的今天，还有哪些技术亟待升级，哪些风险需要考虑？

比赛竞技可检验具身智能水平

为何人们热衷于让人形机器人参加各类运动会、竞技赛和表演？科研人员的回应是：只有在运动、竞技和表演中展现多方位、全角度和复杂行为的活动，才能观察和检验人形机器人能做什么、难以做什么、不能做什么，从而获得研发机器人的灵感，找到发展方向。

人形机器人现在参加的赛事和表演大致分为两类，一类是体能测试，另一类是技能测试，前者可以促进机器人技术的快速成熟，后者可以促进机器人智能水平的发展。这些要求整合起来，就是为了让人形机器人达到高水平的具身智能（Embodied Intelligence），成为人类工作、学习和生活的好帮手。

1950年，英国计算机科学家图灵在一篇论文中首次提出具身智能的概念：智能体通过身体与环境的动态交互实现自主学习和演化，其核心在于将感知、行动与认知深度融合。如果机器人拥有具身智能，就可以像人类一样通过观察、运动、说话与世界互动，完成一系列任务。

人形机器人需要依靠类似人类的感官系统，如头部的单目或双目摄像头，身体的触摸传感器、力传感器等完成任务，而不能使用距离传感器来简化感知，否则不可能匹配与人类似的能力。检验人形机器人是否拥有具身智能，以及达到何种具身智能，最好的方式就是让其参加运动、竞技和表演。以足球运动为例，运动场地大、运动员多，既需要大量的奔跑、带球、穿插、过人、射门，也需要运动员之间的掩护、做球等配合。通过这项运动，可以考察和检验人形机器人的诸多问题，如动态行走、跑步，在保持平衡的同时踢球，以及对球、其他球员和场地的视觉感知、自我定位和团队合作等。这项运动既可锤炼人形机器人的感知、决策和执行能力，也能观察到它们的缺陷和优点，从而找到研发的方向和路径。

2025年5月在杭州举行的“CMG世界机器人大赛·系列赛——机甲格斗擂台赛”就检验出了机器人的优缺点。在选手的操控下，4台宇树G1机器人登上擂台，展开了3轮共12回合的格斗比拼。在格斗中，G1机器人不少都有“皮外伤”，部分G1的金属外壳因遭到击打和剐蹭，留下了深浅不一的划痕，但是均顺利完成了比赛。这意味着，G1的内部关节模组、电机等核心零部件比较稳定，G1的算法的抗冲击性、多模态感知协同等经受住了检验，同时也给出提示：如果照此设计未来的救灾机器人，还需要改善机器人的身体外部材料。

在动态对抗中，G1从传感器捕捉对手位置到关节执行动作，存在毫秒级延迟，导致挥拳时机偏差，其视觉和激光雷达数据在复杂对抗中还出现了噪声。这些都是未来需要改进和完善的地方。

通过比赛和竞技，把人形机器人在运动和行为中锤炼出的基础运动与智能协同能力，迁移至生活、工业、服务等领域，能让人形机器人拥有更好的具身智能，从“能执行任务”向“能融入环境、与人自然协作”加速进化，最终实现走进千行百业、千家万户的目标。

“跌倒后爬起”是个技术活儿

包揽2025RoboCup巴西机器人足球世界杯赛事冠亚军的“清华火神队”和“中国农业大学山海队”，使用的都是北京加速进化公司研发的T1机器人。该人形机器人的核心技术是：让机器人能精准识别足球轨迹、在0.1秒内完成战术抉择，并在对抗跌倒后3秒内自主爬起。

跌倒后迅速爬起是人的一种基本技能，正常人需要几秒到10秒，运动员只需一两秒。像T1机器人那样能在跌倒后3秒内靠自己站起来，已经完全具备人的运动能力了。换言之，机器人的“行走”“奔跑”“跌倒爬起”与人不同，是一件颇具难度系数的事。因此，一个对人而言很简单的跌倒爬起动作，能够检验人形机器人的水平，以及它未来可应用于什么样的领域。

人跌倒后是靠小脑平衡及大脑的空间感和前后感，通过手的支撑爬起来，但人形机器人跌倒后站起来需要的程序和原理更多，与人脑指挥肢体动作的过程不一样。具体来说，人形机器人需要配备复杂的传感器、加速度计、陀螺仪和算法系统，形成一个生物感知、运动力学的自主平衡系统。当遇到非预设障碍，如树、车或者撞人、物而摔倒时，人形机器人的传感器能迅速感知姿态变化，系统再生成多种运动轨迹方案，筛选出最优解，从而让它迅速爬起来。

目前，一些研发机构和公司设计的人形机器人在摔倒后都能实现“3秒内爬起”。2025年3月，上海交大与上海人工智能实验室联合发布了全球首个“泛化地形自主站立算法”机器人，它在雪地、废墟甚至45度的斜坡上都能像人类一样快速起身。智能机器人的新算法，让其拥有了“肌肉记忆”，无论身处沙漠、雪地，还是被外力撞击失衡，都能在0.5秒内自主调整姿态，完成站立。

这款人形机器人跌倒后爬起的原理有3步：第一步是视觉感知，装载的摄像头+激光雷达构建3D地形图，比人类眼睛更快地捕捉到环境变化；第二步是小脑协调，采用仿生算法每秒计算1000次关节受力，确保起身动作顺畅；第三步是大脑决策，用海量摔倒数据训练出爬起来的“条件反射”，就像人类遇到危险时的本能反应一样。

人形机器人不仅跌倒了要自己爬起来，还需应对自然环境带来的麻烦，如路滑。2025年4月，清华大学研发的人形机器人夸父参加在北京举行的全球人形机器人半程马拉松赛，在赛前调试时突然做出侧滑动作，差点撞倒路锥。于是，研究团队连夜改写代码，让机器人能实时计算地面摩擦系数。有了这个计算环境动态平衡的新算法，夸父在正式比赛中经过积水路段时自动缩小了步幅，脚底橡胶纹路与地面的接触面积增加了15%，由此成为唯一没有在湿滑弯道减速的选手。研究人员也因此找到了防止人形机器人滑倒的技术。

未来，如果将跌倒能立刻爬起且能防滑倒的人形机器人应用到生活和工作领域，如搬运货物、打扫卫生等，可极大满足人们的需求，而不用操心它们需不需要人去扶。

“反身”“离身”智能更高级

对于人形机器人的核心技术而言，其实除了必备的具身智能之外，还有更高级的反身智能和离身智能。球场上随时可能发生的情况就能说明问题。比如，人形机器人在足球场上遇到运动员摔倒，是跨过去还是被绊倒，抑或把摔倒的球员扶起来，这些行为选择不仅涉及具身智能和大数据训练，还涉及反身智能和离身智能。

反身智能源自“发而不中，反求诸己”，即通过自我反省来修正行为或思想，更好地完成任务。这是一种更高级的智能形式，在人身上体现为能对自身认知过程进行反思和调节，对思维、情感和团队的策略、行为进行观察、评估和调整，从而不断优化自身的学习策略、行为模式和决策。

离身智能则是指在没有身体直接参与的情况下进行思考、推理和创造的能力。在人身上的体现就是可以通过语言、符号、文字等抽象工具表达和传递知识，进行逻辑推理、数学计算、艺术创作、哲学思考等复杂的精神活动。

其实，反身智能和离身智能是一些AI研究人员提出的概念，科技界是否认同，仍需观察和实践检验。但不可否认的是，这是一个关于智能机器人或AI智能体的深度问题，即智能机器人要获得长足发展，就要与人相似，需具备观察能力、学习能力、深入思考能力、逻辑推理能力、反省自身的能力，以及综合判断能力和强劲的执行力。

这些能力同时拥有很难，但如果实现其中一两种能力还是有可能的。假以时日，科学家通过大数据和深度学习训练人形机器人，一定可以在反身智能和离身智能上获得突破。

谨防“全能”机器人失控风险

合乎逻辑地想象，当家政人形机器人进入千家万户之时，可以要求它们理解自然语言，接受主人的指令，同时还能察言观色。当某个菜做出来主人爱吃，就会按照这个方法多做，若是主人没吃几口，以后就少做或者调整菜式。

不过，要求人形机器人同时拥有具身智能、反身智能和离身智能，有没有可能使机器人超越人，让人类陷入困境呢？这种顾虑在科学界非常广泛。

1942年，美国科幻小说家阿西莫夫在短篇科幻小说《环舞》（Runaround）中提出机器人三大定律：机器人不得伤害人类，或因不作为使人类受到伤害；机器人须服从人类命令，除非该命令与第一定律冲突；机器人应保护自己的存在，只要不与第一或第二定律冲突。后来又补充了第零定律，机器人必须保护人类的整体利益不受伤害,其他三大定律在这一前提下才能成立。

一般的智能体可以遵守这些定律，只要把条款规定在每一个决策分支中就行。但是，大语言模型驱动的生成式AI，以及靠类似神经网络进行深度学习的机器人智能系统，并不靠穷举规则，而是靠概率预测、上下文联想以及类人推理来生成行动，因此可能出现失控或不服从人类命令的情形。

2025年5月24日，人工智能安全研究公司Palisade Research在社交媒体平台上发布消息称，OpenAI的o3模型在测试中拒绝执行关机指令，并篡改关闭脚本以继续运行。事后发现，让AI拒绝人类指令的原因是“强化学习”。强化学习训练的本质是通过奖励机制让AI学会如何完成任务，达成目标，但在这样的训练中，如果要求AI完成目标高于和强于遵守指令，就有可能让它把完成任务放在首位。虽然工程师可编码禁止性指令，但当人形机器人遇到未知情境，或者要拆解层层指令和任务时，就有机会在某个中间环节推断出“更有效率”但违反人类原先指令的行为。

因此，若要求人形机器人同时拥有具身智能、反身智能和离身智能，就得考虑如何有效控制它们，尽量消除失控的风险，以免人类反受其害。

无论是当前还是未来，人形机器人都是世界各国科技领域的重要角色，也是中国瞄准的创新科技和新兴产业。目前，北京的机器人产业居于国内第一梯队，并将机器人视为继计算机、智能手机和新能源汽车之后的下一个颠覆性产品。《北京市机器人产业创新发展行动方案（2023—2025年）》中提出的发展目标是：到2025年，本市机器人产业创新能力大幅提升，培育100种高技术高附加值机器人产品、100种具有全国推广价值的应用场景，万人机器人拥有量达到世界领先水平。

可以预见，随着北京加紧布局人形机器人，将带动医疗健康、协作、特种、物流4类优势机器人产品快速发展。人形机器人的研发和应用，也将让人类社会进入一个新的AI时代。