03 why robots cannot fold clothes
本文是「前沿与译文」系列的加更篇。数据快照 2026-10-23,来源见文末。
一个反直觉的排序¶
先做一个思想实验:让现在的顶级人形机器人和你比赛,以下三件事它最能拿下的应该是哪件?
- 在工厂把汽车部件搬上流水线
- 后空翻
- 叠一件刚洗完的 T 恤
直觉上最简单的 3,恰恰是最难的。真实数据摆在这:Figure 03 在 30 个陌生家庭做了 420 次家务尝试,简单家务成功率 56%——而这些"简单家务"里最扎手的就是叠毛巾、铺床这类柔性物体操作。同一个机器人在 BMW 工厂做物流分拣(搬的都是硬盒子),已经签了按小时计费的正式合同。
硬物体上,机器人正在超越普通人类;软物体上,它还像个刚学步的孩子。 这个反差不是偶然,是物理结构性的。
死结一:衣服不是一个"物体",是无穷多个¶
机器人理解世界靠的是几何模型:这个杯子是圆柱体,重心在这,表面摩擦系数是多少。这套打法叫刚体假设——物体形状固定,抓哪、怎么抓都能提前算出来。
衣服没有固定形状。同一件 T 恤,摊着是一张面,揉着是一团,挂着是一条。理论上描述它的状态需要的参数不是 6 个(位置+朝向),而是成百上千个——每一段布料相对其他布料的位置都得算。工程师管这类东西叫"高维构型空间",人话就是:机器人面前摊开的不是一件衣服,是一道有几百万个变量的数学题。
而你的大脑是怎么做的?你根本没算。你靠的是触觉反馈循环:捏一下,感觉布料的垂坠,调整,再捏。人类叠衣服是"摸着石头过河"的实时控制,不是预先规划。要复制这个能力,机器人需要又快又准的触觉传感器——这东西到现在都不成熟(这是后续触觉专篇的主角)。
死结二:每一次"抓"都是一次赌博¶
拿一个杯子,机器人手指合拢,杯子不动,稳了。因为杯子硬,受力就那么几种。
抓衣服的时候,诡异的事情发生了:你的抓取动作本身会改变物体的状态。捏住袖子的一瞬间,衣服其他部分被拖动、滑移、旋转,等你展开一看,抓错了地方。这在力学里叫接触丰富的操作(contact-rich manipulation):动作和物体的状态互相纠缠,牵一发而动全身。
数学上,这类问题属于接触力学里最难的那一档:接触点数量不定、摩擦状态在"滑动/粘滞"之间跳变、布料还可能自接触(衣服折起来自己碰自己)。本系列第 11 篇会讲摩擦锥和互补条件——那是理解"为什么腿式机器人会抖"的钥匙,也是理解"为什么衣服抓不稳"的同一把钥匙。
死结三:训练数据无底洞,而衣服的"正确答案"不唯一¶
2026 年机器人行业最热的词是"数据飞轮"。Figure 的内部数据集 Index 每秒增长 35 分钟人类操作视频,其对照实验显示:去掉这个数据集,家庭任务成功率从 56% 暴跌到 9%。
但叠衣服有个比缺数据更麻烦的问题:它没有标准答案。叠杯子的"正确"是唯一的,叠衣服的"正确"有无穷多种——袖子先折还是先对齐下摆,都行。人类示范视频里每个人的手法都不同,学习算法面对的是一堆互相矛盾的"正确答案"。
更糟的是后果不对称:杯子拿歪了会摔,所以机器人学得小心;衣服怎么抓都不会"坏",人类示范里到处是无所谓的随手动作。算法从这些数据里学不出"哪些细节是关键的",因为示范者自己也不知道。
死结四:失败是静悄悄的¶
硬物体操作失败很"响":杯子掉了、砸了、传感器报警了,系统知道要重来。
叠衣服的失败是静默的:机器人以为抓的是领口,实际抓的是下摆;它按流程执行完了,动作一气呵成,结果是一团被抻长的布。没有任何传感器读数告诉它"你错了"。识别"自己叠错了"需要的自我检查能力,本身又是另一个难题。
这就是 56% 这个数字的真正含义:剩下 44% 里,机器人大都不知道自己失败了。对工厂来说这不可接受,对家庭来说这是灾难——你不会买一个把袜子叠进枕头的保姆。
那什么时候能等到会叠衣服的机器人?¶
三个信号值得跟踪,每一个背后都有后续文章展开:
- 触觉传感器的成本曲线(第 21 篇):当"指尖触觉阵列"从实验室配件变成量产件,死结一和二松了一半。Unitree 已经把 22 自由度的灵巧手卖到 6,500 美元——硬件在降价,传感器紧随其后。
- 软体仿真的成熟度(第 11 篇):现在机器人练叠衣服主要在真实世界练(成本极高),因为布料的物理仿真本身是难题。谁先把布料仿真做对,谁就能复制"强化学习练走路"的奇迹。
- "无所谓动作"的数据清洗技术(第 16 篇):能不能从人类示范里自动识别哪些动作是关键、哪些是随意?这是数据工程的深水区。
我的判断:工厂里的柔性物体操作(布料分拣、缝纫上料)会在 2~3 年内商业落地——因为场景可控、品类有限。家庭叠衣服还要更久,瓶颈不是机器人不够聪明,而是死结一到四每一个都需要独立突破,而它们目前都还没突破。
一句话带走:机器人会后空翻不会叠衣服,不是因为它笨,而是因为后空翻是"一道题",叠衣服是"几百万道互相纠缠的题"。下一个十年的具身智能竞赛,胜负手不在谁跑得快,在谁先解开软物体这道老题。
延伸阅读¶
- 数据来源:Figure 03 家庭测试(OB News / MaxBiT);工厂数据(Robot News Today)
- 系列衔接:本文是第 11 篇(接触力学)、第 16 篇(数据飞轮)、第 21 篇(执行器与传感器)的共同引子——读到那里你会回头发现,本文的每个"死结"都有一篇硬核展开
- 付费版预览(订阅可见):四个死结的技术深挖——布料仿真的三种技术路线对比(质点弹簧/有限元/学习型)、接触丰富操作的算法谱系(从强化学习到扩散策略)、以及"为什么 56% 这个数字其实被低估了"的口径分析,见 CSDN 完整内容专栏
完整内容链接(完整可用代码):https://blog.csdn.net/2301_81238088/category_13220213.html
完整版每周二更新,订阅后第一时间推送。