实在是太颠覆想象了，一家波兰机器人初创公司 Clone Robotics（身为 Automaton Robotics）日前宣布将在明年推出一款拥有人造肌肉和合成器官的仿真人形机器人“Clone Alpha”，《西部世界》终于成真。

区别于我们印象中传统的钢铁机器，Clone Alpha 不仅无需依靠机械关节就能自由活动，机器人表面还覆盖着一层富有弹性的皮肤，从外观上更接近实际的人体。

图源：Clone Robotics

根据 Clone Robotics 的说法，Clone Alpha 可以完成所有人们不想做的工作，包括从工厂流水线工作到家庭家务劳动在内的所有日常琐事。该机器人第一批 279 套将于明年开放预订，这意味着拥有人类外表、自由可动的仿真人形机器人最早将在明年走进普通家庭。

液压驱动，一比一复刻真实人类

面对人形机器人的设计难题，Clone Robotics 选择了与特斯拉的 Optimus 或 Figure 01 等竞争对手截然不同的解法：“既然都是模仿人类，何不从从头到尾都直接复刻真实人体，创造出硅基版本的超级人类。”

Clone Alpha 的与众不同之处在于它的仿生架构：全身没有使用传统的机器人组件，取而代之的是肌纤维状的“人工肌肉”。

根据 Clone Robotics 的展示，Clone Alpha 拥有独特的仿生架构，其关键特点在于使用了合成器官系统，包括骨骼、肌肉、血管和神经系统，旨在模仿人体结构和功能。值得注意的是，Clone Alpha 的合成器官并非是人体内脏器官的翻版，而是一种名为 Myofiber 的人工肌肉，通过聚合物骨骼和液压“血管”系统驱动实现了类似人类的运动能力。

曾经关注过 Clone Robotics 早些时候另一款产品“Clone Hand”的朋友可能对 Myofiber 比较熟悉，这是 Clone Alpha 运动功能的核心关键。该技术是 Clone Robotics 于 2021 年推出的一项专有人造肌肉技术，通过将液压血管系统组成的一块块“肌肉”附着到聚合物骨骼点位上，以模仿哺乳动物快速反应、收缩等肌肉特征。

图源：Clone Robotics

Clone Robotics 在其网站上表示，Clone Alpha 的肌肉系统将使骨骼充满活力，这些人造肌肉可以在 50 毫秒内收缩 30%，同时仅用 3 克的材料就能产生一公斤的力。

Clone Alpha 全身由 206 根聚合物骨骼组成，同时搭载了由紧凑型 500 瓦泵提供动力的液压血管系统。紧凑型电动泵模拟人体心脏，通过 Aquajet 阀系统提供液压，以实现高效的肌肉驱动。

骨骼系统同样借鉴人体解剖结构，具有带人工韧带和高自由度的铰接关节。仅在上半身，Clone Alpha 就设置了 164 个关节点，提供高达 164 度的自由度和运动范围，尤其是在手、手腕和肘部等关键区域，每只手、手腕和肘部的组合有 26 个自由度。

图源：Clone Robotics

该机器人还具有全面的神经系统，包括 70 个用于关节反馈的惯性传感器、320 个用于肌肉力量监测的压力传感器以及来自 4 个深度摄像头的视觉输入。

Clone Alpha 数据处理依赖于运行 Clone Cybernet 模型的 NVIDIA Jetson Thor GPU，针对环境感知和交互式任务进行了训练。

在使用场景上，Clone Alpha 预装了 16 项功能，专为一系列日常任务而设计：

家庭管理：一些日常的家庭杂务，比如吸尘、准备简单的饭菜（官方给出的例子是做三明治），甚至管理洗衣。

家庭导航：Clone Alpha 可以记住家庭布局，并在整个被允许的生活空间内顺畅移动。

互动体验：Clone Alpha 配备了语音对话交互功能，增强机器人交互性。

此外，考虑到用户需求各异，Clone Robotics 还贴心地为 Clone Alpha 搭配了一个名为 Telekinesis 的创意训练平台，允许用户手把手教授 Clone Alpha 新技能，进一步增强其多功能性。

也因此，Clone Alpha 的使用场景可以不局限于家庭，通过学习训练，Clone Alpha 可以上手更多对精细度要求更高的操作，例如在工业场景的精细装配、医疗场景的辅助康复训练、教育场景的儿童托管等，甚至可以和其他智能系统无缝集成，打造出人类的“硅基替身”。

与传统的机械关节驱动的仿生机器人相比，Clone Alpha 的优势更多在于仿生结构的高效性以及聚合材料的经济耐用性，电动液压系统和先进的控制算法也能确保机器人的精确操作和快速响应。

图源：Clone Robotics

但同时，Clone Alpha 也并非毫无缺点。

首先便是 Clone Alpha 还是一个未经市场检验的产品。除了官方展示的视频外，该机器人尚未得到有更多实际演示，而相关实际应用场景也仅仅只是 Clone Robotics 一家之言，在其能力得到真实证明之前，对 Clone Alpha 的可靠性的质疑仍将存在。有业内人士认为，虽然 Clone Robotics 相关技术展示出了非凡的前景，但将这些系统完全集成到功能齐全的人形机器人中是否可行仍有待证明。

其次是对 Clone Alpha 的定价细节。虽然即将预定的消息已经放出，但 Clone Robotics 官方并没有提供这款机器人的定价细节。先进的技术通常意味着重大投资，

而考虑到此前官方透露的单只 Clone Hand 制作材料成本约为 2800 美元，结合躯干和训练系统的花费，Clone Alpha 的最终定价大概率不会低于 1 万美元。

Clone Alpha 之前，可抓取 7kg 物体的 Clone Hand 机器手已经火出圈

作为一家铁了心要造出无限接近人类的机器人的初创公司，Clone Robotics 的目标是在竞争激烈的人形机器人市场中找到一条和 Optimus、Figure 01 不同的路，即创造尽可能低成本的人形机器人，并最终在人们“已经厌烦的工作岗位上”取代人类。

从 2014 年开始，公司创始人 Łukasz Kozlik 就开始着手改进 McKibben 人造肌肉，并计划利用生物力学原理推动仿生机器人技术向前发展。到 2020 年，公司主要人物 Dhanush Radhakrishnan 加入，推动了肌肉骨骼技术的产品化，并开发出了可以快速学习新操作技能的机器人大脑系统。

今年 8 月，Clone Robotics 的核心产品 Clone Hand（克隆手）刚刚取得新进展，其最新研发的肌肉骨骼机器人手通过先进的仿生技术设计，可以以惊人的精度模仿人类复杂的手势和精细的动作。

Clone Hand 不仅模仿了人手的外观和功能，还拥有 24 个自由度和 37 块 McKibben 肌肉，能够执行各种复杂的任务。

根据 Clone Robotics 的说法，Clone Hand 是世界上最接近人类肌肉骨骼结构的机械手，由 Clone 专有的液压肌肉和阀门驱动，大小和生物特征与人的手相同，包括半个臂骨、完整的前臂和手掌，其余部分则由类似于皮肤的柔软材料制成。整个骨骼部分采用一体式设计，以提高结构的稳定性和耐用性。

图源：Clone Robotics

这些机械手通过液压系统进行控制，不仅收缩性能良好，并且还能够承受高负荷，使用寿命长于一般的机械设备。

支撑机械手活动的 McKibben 肌肉可以在 650,000 次膨胀和收缩周期中存活，聚合物骨骼则由 Clone 开发的碳纤维材料模制而成，相比传统金属更加柔软轻便，在保证坚固的同时制造成本低廉。

图源：Clone Robotics

数据显示，在灵活性方面，Clone Hand 肌肉纤维收缩率为 27%，收缩时间为 0.3 秒，以确保快速响应和灵活操作；在力度方面，Clone Hand 可以承受 7 kg 左右的作业负荷，足以应付大多数需要强大作业能力的场景；电源方面，Clone Hand 配备 500W 无刷直流电机，动力输出强劲，电池续航时间可达 2 小时，短时间家务足以应付，但工厂环境的长时间操作任务就有点捉襟见肘了。

有了 Clone Hand，Clone Robotics 又延伸出了 Clone Torso（克隆躯干）的概念。Clone Torso 拟人化手部设计的延伸，由强化的脊柱、可移动的脖子和完全可移动的手臂构成了一个完整的上半身人形躯干，设计类似于人体骨骼结构，为需要复杂上半身运动的任务提供了新的解决方案。

驱动方面，Clone Torso 内置单件式柔性水容器，可储存 2 升水为电动液压系统提供动力源；控制系统方面，Clone Torso 内置 Raspberry Pi 4B 进行高级控制和网络连接，以实现对机器人的高级控制，同时支持网络连接和远程操作。

可以说，在机器人技术研究上，Clone Robotics 遵循着渐进式的研究思路，由最开始的 Clone Hand 逐步过渡至上半身可动的 Clone Torso，并最终促成了完整人形机器人 Clone Alpha 的出现。

仿生人形机器人正在朝着“偏离机器”的方向发展

Clone Robotics 将自身在机器人领域研究的优势总结为：高效的仿生设计、耐用性、经济性和精确控制。在他们看来，Clone Alpha 使用了比传统金属更柔软、更轻、更便宜的聚合物材料，以及先进的电动液压系统和控制算法，这种完全从人类自身出发的拟人化设计摒弃了过去“以钢为骨、以铁作皮”的机器人外形设计思路，是对具身智能的一种新的理解，“我们要做的不是人形的机器，而是从内到外都无限接近于人类的硅基版超级人类。”

对于现阶段的仿生机器人来说，能跑能跳已经是基本功能了，机器人们的下一步是朝着“成为人类”去的。

比较出名的有英国机器人公司 Engineered Arts 的 Ameca AI 人形机器人。

图源：网络

Ameca 的突出特点是其可以具有灵动的面部表情变化，可以通过面部表情表现出喜悦、惊讶、忧伤等情绪，此外，配合点头、歪头的头部动作以及手势，Ameca 还可以模仿人类进行肢体语言交流。

Engineered Arts 表示，Ameca 搭载了 27 个执行器用于控制嘴唇、眉毛等部分的微小细节活动，再加上手臂、手指和颈部总共拥有 61 个自由度，使得 Ameca 能够以自然而富有表现力的动作表情进行交流。

此外，得益于 GPT-4 API 提供的语音克隆功能，Ameca 也可以基于基本的理解水平，模仿名人的声音，并根据上下文调整其语气和响应，智能回答问题。

Engineered Arts 对 Ameca 设想不仅仅只是一个机器人，它还是一个探索人机交互未来的平台，其主要目的是参与帮助科学家和开发人员测试人工智能、社交通信和情感机器人技术新想法的研究。

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与 Clone Alpha 不同的是，虽然都是打造超级人类，但 Ameca 没有抛弃钢铁外形，反而将技能点都点在了“无限接近人类的沟通交流方式”上。

心理学研究表明，同理心和情感理解对于人类互动中的信任至关重要，与人类相同的微笑、点头或皱眉的表情可以使人们更容易产生共鸣。这些小动作有助于营造一种联系感，让人类觉得机器人更加平易近人，而不是令人生畏。

此外，肢体语言也在人类交流中起着至关重要的作用。研究表明，人与人之间超过 70%的信息交流是非语言的。Ameca 能够复制人类手势动作，这种对非语言线索的关注增强了它进行有意义互动的能力，一个可以进行轻微的头部倾斜并投来好奇目光的机器人相比“目光呆滞”的电子显示屏上的数字表情要更能获得人们的兴趣和信任。

当然，在仿生机器人的研究上，也有和 Clone Alpha 一样热衷于将“硬件”转变为“软体”的，这也是机器人未来发展方向之一的“生物混合电子机器人（eBiobot）”。

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来自伊利诺伊大学的研究人员将小鼠肌肉组织、3D 打印支架和微电子技术相结合，创造了一个小型遥控机器人，当使用 LED 刺激光敏工程肌肉时，就可以引起肌肉收缩，“推动”着机器人聚合物腿行走移动。

从实验结果来看，研究人员为生物机器人添加无电池 micro-LED 后，发送无线信号使 LED 亮起，最终实现对肌肉的刺激并驱动生物机器人以每秒约 0.8 毫米的速度向前移动。

这项研究到目前为止已经进行了 12 年之久，旨在通过真实的肌肉组织控制机器人进行生物活检、医疗手术等复杂任务。未来，生物机器人上还可以添加化学和生物传感器等更先进的组件，以解锁新的应用场景。

虽然该机器人用的是真肌肉，外形也与 Clone Alpha 的人形形态相去甚远，但至少也证明了，作为地球上最为精密的“机器”，生物结构在运动灵活性方面的优势在目前还是机械构造无法比拟的，在传统主流机器人的道路之外，从人体结构中找寻突破现有机器人限制的方法不失为一种新的思路。

不过还是要强调，作为一种目前成熟度不高的技术，Clone Alpha 相比已经能在工厂拧螺丝的铁皮机器人来说，市场接受度不会很高。

目前看来，Clone Robotics 的重点还是能否顺利完成首批 279 台 Clone Alpha 交付，如果 Clone Alpha 的最终表现能够高于市场预期，或许就能将机器人市场客户偏好转向更加拟人化的设计，再结合类似于 Ameca 的人性化交互，这种更有“人味”的机器人或许也才更符合我们对科技未来的想象。