人體增強機械人不是替代人：意大利教授談可穿戴機械人與人機共生

今年 8 月在京举办的世界机器人大会上，来自意大利锡耶纳大学的 Domenico Prattichizzo 带来一场兼具技术实践与人文思考的主旨分享。身兼高校研究者与创业公司联合创始人，他一边深耕触觉机器人的基础科研，一边推动可穿戴机器人技术走向落地。距离大会落幕已过去数月，但他关于人形机器人操作瓶颈、人体增强机器人、人机共生关系的诸多判断，依然值得整个机器人行业重新审视。

照片 意大利锡耶纳大学教授、WEART公司联合创始人 Domenico Prattichizzo

Domenico Prattichizzo 的团队共有 30 名研究人员，长期聚焦人与机器、物理世界的交互课题，兼顾国家级与国际层面科研项目。在他看来，当下人形机器人行业已经可以实现跳舞、动力学演示等炫酷效果，但面向真实场景的物体灵巧操作，依旧处在发展早期。有两个命题亟待行业解答：一是如何训练人形机器人实现现实环境下的自主操作；二是步入机器人时代，如何以技术实现人体机能增强，始终保证人在系统中的核心地位。

1 多维触觉反馈的价值

“只依靠视觉，不足以支撑机器人完成精细作业。” 这是 Domenico 在演讲中反复强调的判断。传统可穿戴触觉方案大多依赖振动马达实现简单反馈，而他的团队开发出新一代多维度可穿戴触觉技术，单个交互触点集成压力传感器、驱动电机与温度传感器，可以模拟接近人类皮肤的感知能力，同步输出力觉、触感、温度三重信号。依托相关技术，WEART 开发出手部穿戴设备，覆盖手掌与全部手指，让设备使用者能够感知物体的压力、质地与温度变化（图1）。

图1 WEART 的手部穿戴设备

这套触觉技术拥有广阔的应用边界，可覆盖XR工业培训、数字艺术、沉浸式购物、远程机器人控制等多个场景（图2）。人类手部完成抓取、拿捏等微操作时，并不仅仅依靠眼睛判断，皮肤感知到的力度、温度，是调整动作幅度的核心依据。如果缺失力与温度的反馈，操作者无法判断抓取一件物品应当施加多大力量，更难以完成高难度精细动作。

图2 触觉技术的部分应用领域

演讲现场以远程沏茶作为演示案例：操作员佩戴触觉穿戴设备远程操控机器人，能够实时感知茶包的重量变化，也可以捕捉茶杯、茶水的温度信号。当机械手握住滚烫的茶杯时，温度反馈信号立刻上升预警。这类细微的操作，如果缺少力、触觉、温度的综合反馈，就根本无法完成。

在 Domenico Prattichizzo 的构想当中，触觉反馈不只是提升远程操控体验的加分项，更是人形机器人走向大规模部署的战略性基础设施。

借助搭载多维度触觉反馈的遥操作系统，人类操作员可以完成各类实操任务，同步采集完整的力、触觉数据集，以此训练机器人灵巧手，推动机器人实现自主操作。人类大脑会自动过滤一部分触觉信息，只有部分感知信号真正主导人的动作；在数据采集过程中，我们可以把有效的力反馈、触觉数据传递给机械手，形成高质量训练素材。

“当未来数千台人形机器人投入实际部署，具备多维触觉反馈的遥操作平台，就不再是可有可无的附属配件。” 他提出，规模化人形机器人体系，需要人类操作员通过遥操作输入人类智能，承担数据采集、模型训练、故障排除等关键工作，遥感触觉反馈将成为支撑整个体系运转的底层底座。

2 人体增强机器人：重在辅助，而非替代

如果说触觉遥操作解决的是机器人如何更好和世界交互的问题，那么人体增强可穿戴机器人，则回答了机器人该如何服务于人。Domenico 认为，人机发展不应当陷入 “人或者机器人二选一” 的对立逻辑，理想模式是实现人机共生，将机器人作为人类碳基肉身的延伸，重点在于增强人的能力，而不是替代人完成任务。

演讲列举了多例面向中风失能人群的技术实践。不少中风患者肢体的物理结构完好，但神经受损，手部失去抓握、活动能力，实体的手只能闲置在口袋之中。团队研发的柔性可穿戴机器手指（第六手指），不需要替换原生肢体，就可以辅助患者完成抓握茶杯等日常动作，帮助一部分运动与认知功能重新激活。其中令他印象深刻的一名受试者，曾经是航海爱好者，中风之后不得不告别自己热爱的大海，借助这套可穿戴机器人辅助系统（图3），得以重新出海。

图3 借助可穿戴机器人辅助系统，中风后的航海爱好者能重新出海

谈及可穿戴机械臂的研发思路，Domenico 也表达了自己不一样的思考。市面上不少方案追求机械臂独立完成全部任务，但很多生活场景，人的参与感与主观体验远比任务完成本身更重要。例如过生日切蛋糕、向亲人敬酒、给自己涂抹润肤霜等，这些事情即便全自动机器人可以代劳，但失去了本人的参与，行为本身的情感意义也随之消失。

图4 可穿戴机器人辅助系统原理

演讲中展示了轮椅使用者的实验案例（图5）：受试者中风的右手已经无法触碰自己的左手，但依托可穿戴机器人的传感器与反馈系统，依旧能够感知左手皮肤的温度。实验数据表明，佩戴可穿戴机器人辅助装置之后，受试者完成任务的循环时间明显缩短，作业表现得到改善。机器是人的能力延伸，使用者依旧是整个行为的主导者。

图5 依托可穿戴机器人的传感器与反馈系统，依旧能感知左手皮肤的温度

3 人机不是二选一，人类必须留在决策闭环

在演讲的结尾，Domenico Prattichizzo 提出了属于整个行业的社会责任命题：技术发展，必须保证人类始终处在决策闭环之内。机器人可以拓展人的身体边界、弥补身体机能的缺损，但不能剥夺人的主体性。

“未来不是人类与机器人二选一的世界，而是由机器人赋能人类，人类掌握最终决策权的共生世界。” 技术的终点，不是让机器取代人的行动，而是让更多人重新拿回行动的主动权。