小紀有話說：
本文經授權轉載自公眾號「DeepTech深科技」
圖丨Luxo Jr.（來源：WikiPedia）
更具親和力的智慧檯燈
從硬體構成來看，這款實驗性機器人採用了經過改裝的 6 自由度機械臂（WidowX）作為基礎平臺，頂端安裝了一個 3D 列印的半透明燈罩“頭部”。這個“頭部”內部集成了 LED 照明、雷射投影儀和一個內建攝像頭，底座還額外配備了一個朝下的外接攝像頭用於環境感知。整個系統還配備了語音互動功能，能夠傾聽和回應使用者的語音指令。
圖丨燈型機器人的硬體組成（左）；人機互動模式，包括手勢、口頭交流、燈光和投影顯示以及觸控互動（右）（來源：arXiv）
讓這款機器人最與眾不同的是其豐富的互動方式。它不僅能完成傳統檯燈的照明功能，還能進行一系列富有表現力的互動。例如，當用戶詢問天氣時，檯燈會先“看”向窗外收集資訊，然後轉回來彙報天氣狀況，這個看似簡單的動作序列實際傳達了資訊收集和反饋的完整過程。當機器人收到超出其運動範圍的指令時，它會表現出努力嘗試的姿態——先猶豫地暫停，然後伸展機械臂表現出盡力的樣子，最後低下頭表示歉意，透過這種擬人化的動作序列讓使用者更容易理解和接受失敗的結果。
影片丨這款檯燈的演示影片（來源：蘋果）
在實驗場景中，研究人員還展示了多種應用可能。比如在攝影場景中，檯燈能根據使用者的手勢調整照明角度和亮度；在閱讀場景中，它可以根據使用者的閱讀位置自動調整光照方向；在視訊會議時，它能透過動態調整位置來保持最佳的拍攝角度。更有意思的是，當播放音樂時，檯燈會隨著節奏搖擺舞動，看起來很有生命力。
這些自然流暢的動作背後，是蘋果研究團隊開發的 ELEGNT 框架在運作。這個框架的名稱代表“Expressive and Functional Movement Design for Non-anthropomorphic Robot”（非人形機器人的表達性與功能性動作設計），其核心思想來源於人類學和行為科學研究。研究者發現，人類在交流時，除了語言之外，身體語言和空間距離也傳遞著重要資訊。即使是很小的姿勢變化，也能傳達出豐富的社交暗示。
圖丨研究假設概述（來源：arXiv）
ELEGNT 框架將機器人的動作系統分為兩個關鍵維度：功能性動作（Function-driven）和表達性動作（Expression-driven）。功能性動作主要解決“做什麼”的問題，比如如何從起始狀態到達目標位置，如何避免碰撞，如何最佳化運動軌跡等。這些問題可以用傳統的運動規劃演算法來解決。而表達性動作則關注“怎麼做”的問題，它考慮如何透過運動軌跡的細微變化來傳達機器人的“內部狀態”。
從原理上來看，ELEGNT 框架將問題建模為一個馬爾可夫決策過程（MDP）。在每個時間步驟 t，系統狀態 st 包含機器人關節角度、工具狀態（如燈光開關）和環境狀態。動作 at 定義了關節角度的變化和工具事件。獎勵函式 R 由功能效用 F 和表達效用 E 兩部分組成。透過調節這兩部分的權重係數 γ，可以在任務效率和表達豐富度之間找到平衡。
為了實現豐富的表達能力，研究團隊設計了一套完整的運動原語系統，主要包含兩大類：動作語言學（Kinesics）和空間距離學（Proxemics）。
動作語言學原語包括：
空間特徵：如點頭、搖頭、低頭等基本姿勢；
時序特徵：如速度變化、停頓、加速度（或急促度）等；
軌跡特徵：如動作的流暢度、優雅度等。
空間距離學原語則包括：
靜態關係：如注視、聚光、忽視、接觸等；
動態關係：如趨近、迴避、轉移、強調等。
圖丨表達性機器人運動的佈局空間示意圖（來源：arXiv）
這些基本原語可以組合產生更復雜的表達序列。例如，一個“表示同意”的動作可能包含“點頭”姿勢配合“適中的速度”和“流暢的軌跡”；一個“表示好奇”的動作可能結合“前傾”姿勢和“緩慢地趨近”動作。透過精心設計這些動作序列，即使是一個簡單的檯燈也能傳達出豐富的非語言資訊。
蘋果研究團隊對 21 名參與者進行了使用者研究，比較了僅有功能性動作和加入表達性動作兩種情況下使用者的感受。結果顯示，具有表達性動作的機器人獲得了明顯更高的評分，使用者認為它更富有吸引力、更像人類、更智慧。特別是在社交導向的任務中，比如播放音樂或閒聊時，表達性動作的效果更為明顯。
圖丨參與者人口統計學特徵和背景對平均感知評分的影響，其中，表情驅動機器人為藍色和功能驅動機器人為粉色（來源：arXiv）
這項研究揭示了非人形機器人如何透過精心設計的動作，在不需要擬人化外形的情況下，也能與人類建立起自然的互動關係。正如皮克斯能讓一盞檯燈打動無數觀眾一樣，蘋果似乎也找到了讓家用機器人更具親和力的方向。
蘋果的下一個戰略要點——智慧家居機器人
實際上，這款機器人的出現並非偶然。早在 2024 年 4 月，彭博社就曾報道，在 2024 年 2 月份終止電動汽車專案後，蘋果正將更多資源投入到家用機器人和人工智慧領域。由原本負責汽車專案的 Kevin Lynch 領導的團隊，當時正在開發一款代號為“J595”的家用機器人產品。這個產品被設想為一個智慧家居控制中心、視訊會議裝置和遠端家庭安全工具的集合體。
圖丨相關新聞（來源：彭博社）
而這一產品的核心特徵與現在展示的這款具有表現力的檯燈機器人高度重合——都強調透過自然的動作來增強人機互動體驗。這意味著，這款實驗性的檯燈很可能是蘋果更大規模機器人計劃的一個重要技術驗證。透過檯燈這種相對簡單的形態，蘋果可以在較低風險的情況下測試和完善其機器人互動技術。
此前的訊息顯示，蘋果計劃中的家用機器人將採用類似 iPad 的顯示屏搭配機械臂的形式，預計售價在 1,000 美元左右，最早可能在 2026 或 2027 年推出，屆時，全球智慧家居市場規模或將突破 2,000 億美元。而具有 Social AI（社交人工智慧）特徵的產品可能會成為新的增長點。
用精心設計的外貌、動作語言，讓原本冰冷的機器展現出溫度和情感，這種能力在未來的人機互動中將變得越來越重要。今年的 CES（國際消費電子展）已經明顯體現出了這一趨勢。特別是在家庭環境中，使用者往往會對裝置產生某種程度的情感依賴，而有表現力的動作設計恰好能強化這種連線。
圖丨CES 2025 上走紅的情感機器人 Mirumi（來源：Yukai Engineering）
不過，單就這款檯燈所提供的這種動作互動來說，其能否真正落地還有待考量。
一方面，6 軸機械臂和複雜的感測器系統必然推高硬體成本。如果它真的要商品化，那麼如何在保持核心功能的同時實現合理定價，是其必須面對的問題。Vision Pro 的教訓提醒我們，即使是蘋果的忠實使用者，也不會僅僅為了新奇的互動體驗就接受過高的價格。何況，這種互動並不一定能讓所有人接受——研究顯示，不同年齡段的使用者對錶達性動作的接受程度差異顯著，年長使用者往往表現出較低的偏好。
另一方面，從目前智慧家居的發展來看，使用者的核心需求主要集中在功能便利性、場景智慧化和裝置互聯互通等方面。雖然像小米、亞馬遜這樣的公司也在不斷推出新的互動方式，但最終能夠留存的往往是那些能夠切實解決使用者痛點的功能。目前市面上的掃地機器人之所以能夠成功，正是因為它們很好地解決了這兩個問題。
再以現有的智慧檯燈市場為例，核心功能依然主要圍繞著遠端控制、場景聯動等實用層面。而類似語音互動、情感支援的功能，往往更多服務於兒童教育等垂直領域。蘋果能否開創下一個方向，還有待時間檢驗。
當然，許多具有開創性的產品往往在釋出之初難免會讓人心生懷疑。iPhone 剛釋出時，很多人也不理解為什麼需要一個“全是螢幕”的手機。關鍵在於，iPhone 解決了手機互動的根本痛點，而現在的問題是，動作互動能否同樣解決家用機器人領域的某個根本問題？
參考資料：
1.https://arxiv.org/abs/2501.12493
2.https://machinelearning.apple.com/research/elegnt-expressive-functional-movement
3.https://www.bloomberg.com/news/articles/2024-04-03/apple-explores-home-robots-after-abandoning-car-efforts
4.https://www.bloomberg.com/news/articles/2024-08-14/apple-pushes-ahead-with-tabletop-home-device-in-shift-to-robotics
5.https://venturebeat.com/security/evolving-threat-landscape-rethinking-cyber-defense-and-ai-opportunties-and-risk/
*頭圖及封面圖來源於“ivy”
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