ANYmal 是一款用于检查和维护技术系统的四足机器人。

　　科幻电影相对简单地描述了这个想法：终结者——要么试图毁灭人类，要么拯救人类——是一个如此完美的人形机器人，在大多数情况下它比人类优越。但如今，人形机器人在远离电影屏幕的情况下表现如何呢?

　　主要作者、苏黎世联邦理工学院感觉运动系统教授、Cybathlon 创始人 Robert Riener 发表在《机器人与人工智能前沿》杂志上的一项新研究解决了这个问题。

　　苹果与苹果的比较

　　第一个科学挑战是制定允许在人类和机器之间进行有意义的比较的标准。在生产线上为车身喷漆的工业机器人比人类更快、更长时间、更精确地完成这一任务。它是专门为此开发的，但也没有任何其他功能。

　　因此，里纳将此类机器人排除在研究之外。“我们人类根据我们的标准和需求塑造我们的环境。如果机器人要以有意义的方式支持我们，它们需要在这个人造环境中工作。因此，我们很快就找到了与人类相似的机器人，至少在解剖学上如此。” 正是出于这个原因，Riener专门对人形机器人进行了研究，并将27个相关标本整合到他的研究中。

　　然而研究人员还在这种机器人类型中定义了某些选择标准。“例如，对于一个有滚轮而不是腿的机器人来说，它很容易滚动得比人类跑得快——但我们不想将苹果与梨进行比较，”里纳解释道。

　　因此，只选择那些有两条腿或四条腿的机器人，这样它们也能够爬楼梯。他们还需要有苗条的身材才能通过门，并且有一定的高度(至少 50 厘米)，手臂和手(或手臂和手可伸展)，以便他们还可以拿起托盘或架子上的物体。为了能够与人类合作并支持人类，它们还应该保持安静并且不排放任何废气。

　　机器人在组件方面显然更好

　　最初的结果甚至让研究人员感到惊讶：如果将机器和人类的各个组件(例如麦克风与耳朵、摄像头与眼睛或驱动系统与肌肉)进行比较，那么技术组件在关键的感觉运动特性方面总是表现更好。

　　例如，如今使用比骨头还硬的碳纤维。如果我们忽略人体骨骼的其他特性，例如它的自愈能力，那么该技术解决方案在机械特性方面显然更胜一筹。正如这位 ETH 教授所解释的那样，令人困惑的事情如下：“出现的问题是，为什么我们今天无法用这些高质量的组件建造一个比人类具有更好运动和感知能力的机器人。”

　　Digit 是一款人形机器人，其设计比传统机器人更加动态地移动。图片来源：敏捷机器人公司

　　这给我们带来了这项综合研究的第二个结果：如果我们考虑人类和机器被要求执行的活动，人类通常优于机器人。虽然人形机器人也能够行走和跑步，但如果我们根据身体尺寸、重量或能量消耗来设定行走或跑步的速度，大多数机器人将不再能够跟上步伐。

　　机器人 MIT-Cheetah 的速度为每秒 6.1 米，比慢跑的人类跑得更快，因此名副其实。然而，四足机器人的能耗较高(973瓦)，而且也仅在实验室条件下部署。在耐力与操作时间方面，人类也明显优于机器人。

　　空手道小子关节僵硬

　　机器人因其精度而受益于某些功能。“例如，当用一条腿保持平衡时，机器人可以很容易地使关节僵硬，而人类往往会有点摇晃，这会消耗更多的能量。机器人还可以精确地识别它们的关节角度并非常准确地重复动作，这非常令人印象深刻，而且有点让人想起空手道小子，”罗伯特·里纳说。

　　对于另一种运动功能——拾取物体，结果更加复杂：虽然机器人可以非常快地拾取物体，但它们在许多不同的手部动作和手指的操纵技能方面还无法超越我们。机器人的另一个弱点是游泳、爬行和跳跃等各种动作，因为它们只能执行其中的一些动作。

　　相比之下，大多数人能够轻松地执行和组合其中的几个动作。新研究以踢足球为例：机器距离运球、头球或分析和解释其他球员的策略还有很长的路要走。

　　机器人可以在未来为我们提供支持

　　那么，今天的人形机器人仍然只是一个噱头吗?

　　“不，近年来机器人技术取得的进步令人难以置信。我们希望身边有机器人，这样它们可以帮助我们完成困难或危险的任务。然而，我们的人造环境非常复杂，因此并不那么容易“机器人能够在这里自主且无差错地运行。不过，我相信，凭借现有的强大技术组件，我们很快就能制造出更智能的机器人，能够更好地与人类互动。”Riener 说道。

　　Riener 表示，下一步重要的一步是在系统工程和自动控制技术方面更加努力，以便更好地结合现有的强大组件。

　　然后可以想象在护理和家庭护理、建筑行业或家庭中进行部署，即在任何迫切需要支持以减轻工作人员负担和为行动不便的人提供支持的地方。