Humanoid Robot

又稱: Humanoid, Bipedal Robot, Human-Form Robot
類別: Mechanical structure › Robot morphologies
標籤: humanoid, bipedal, locomotion, manipulation, legged-robot

具有類似人類之身體結構的機器人，有軀幹、手臂與腿，可在人類環境中運作。

定義

人形機器人是身體結構仿照人類外形設計的機器人，通常具有軀幹、頭部、兩隻手臂與兩條腿。類似人類的外形讓它們能在為人打造的環境中運作：上下樓梯、開門、使用工具，並與人並肩工作，而不需要改造基礎設施。

人形機器人的主要技術挑戰包括： - 雙足行走運動：以兩條腿行走時維持動態平衡，需要精密的控制演算法。與輪式或四足機器人不同，雙足機器人的支撐面很窄，必須持續管理自己的質心。 - 全身協調：手臂、腿與軀幹必須協同運作，才能完成邊走邊搬物體，或伸手時倚靠牆壁支撐等任務。 - 靈巧操作：具有多根手指、類似人類的機器手能使用工具，但會大幅增加控制的複雜度。 - 能源效率：雙足行走本質上比輪式移動更不穩定、更耗能，使電池續航力成為持續存在的挑戰。

自 2023 年起，這個領域在 Tesla（Optimus）、Figure AI（Figure 01/02）、1X Technologies（NEO）、Unitree（H1/G1）、Agility Robotics（Digit）等公司的大量投資下快速加速。HATO、HOPEJr 與 Asimov v0 等開源人形機器人專案，正讓研究人員與業餘愛好者更容易接觸這項技術。

人形機器人正被開發用於倉儲物流、製造組裝、居家輔助與危險環境作業，在這些場合中，人形的機器人可以使用既有的工具與基礎設施。

為何重要

人形機器人是依大致人類比例打造的機器人，支持這種外形的理由在於環境而非美觀：世界本來就是為人體打造的，所以外形相似的機器可以使用既有的樓梯、門口、工具與車輛，而不必改造任何一樣。反對的理由同樣有力：雙足平衡困難、昂貴又耗能，而對大多數單一任務而言，專用機器都會明顯勝出。哪一方的論點占上風，完全取決於任務範圍是狹窄的還是開放的。

主要應用

在為人設計的環境中工作，而不必加以改造
使用既有的人類工具與操控裝置，而不是客製的治具
通用操作與全身控制的研究
涉及樓梯、梯子與混合地形的物流任務
人形外觀有助於被接受的公眾互動與服務角色
具身 AI 與視覺-語言-動作（VLA）模型的測試平台

實際應用

這個領域之所以進展迅速，是因為兩件事匯聚在一起：以強化學習訓練的行走運動讓雙足行走變得可行，而視覺-語言-動作（VLA）模型則提供了通往通用操作的途徑。Unitree 的 G1 等平台讓研究預算也買得起硬體。誠實地說，目前的狀態是行走已大致解決，靈巧操作卻還沒有，所以大多數令人印象深刻的展示呈現的是行走運動與取放，而不是人形外觀理應能實現的精細雙臂作業。

常見誤解

通用機器人一定要有人形外觀：裝有手臂的輪式底盤更便宜、更穩定，在大多數平坦環境中也已足夠
會走路的展示就代表能做有用的工作：行走運動遠比操作成熟，而讓人形機器人在經濟上具有吸引力的正是操作
人形機器人會取代專用機器人：對任何固定的任務而言，專用機器都更快、更便宜也更可靠
電池續航力和輪式機器人差不多：雙足平衡會持續消耗電力，即使站著不動也一樣

誰需要了解

任何評估當前這波人形機器人發表的人
判斷一項任務是否真的需要人形外觀的工程師
對照展示內容評估能力宣稱的投資人與分析師
挑選全身控制平台的研究人員
進入腿式機器人或具身 AI 領域的學生

影片

How This Humanoid Robot Was Made | WIRED: WIRED

維基百科

類人型機器人

Open Source Robotics