摘要:由 Dr. Mehdi Hellou 主导的 PRIMI 项目,聚焦研发具备 “心理理论” 的自主机器人 —— 通过融合心理学、神经科学与人工智能,让机器能推断人类的信念、偏好与意图,实现实时学习、行为适配与社会智能响应。该技术可应用于日常辅助、中风康复临床试点、核废料退役等场景,最新研究成果发表于《ACM Transactions on Human-Robot Interaction》,有望催生更安全、可信、贴合人类需求的新一代社交感知机器人,深化人机协作深度。
引言:人机协作的 “信任鸿沟”,心理理论成为破局关键
机器人正加速融入日常生活与专业场景,从家庭辅助到医疗康复,从日常服务到高危作业,但其普及始终受限于一道核心障碍 —— 缺乏对人类的 “理解能力”。传统机器人仅能执行预设程序或响应明确指令,无法感知人类未言说的意图、偏好与情绪,导致人机协作缺乏默契,甚至引发安全风险。要让人类真正信任并深度协作,机器人需要的不仅是精准的技术性能,更需具备 “读懂人心” 的社会智能。
PRIMI 项目的核心使命,正是填补这一 “信任鸿沟”:通过赋予机器人 “心理理论”—— 即推断人类信念、偏好与意图的能力,让机器能预判需求、动态适配行为、以更具社交智慧的方式响应场景。这一跨学科创新不仅突破了传统机器人的功能边界,更重新定义了人机协作的底层逻辑,为高信任需求场景(如医疗、高危作业)的机器人应用打开了新可能。
一、PRIMI 项目的核心框架与关键进展
1. 项目核心定位与终极目标
PRIMI 项目的核心定位是研发具备 “社会智能” 的自主机器人技术,其终极目标并非单纯实现 “意图识别”,而是构建 “可信任、能协作、善适配” 的人机关系。项目团队认为,未来机器人需同时具备 “运动智能”(精准执行动作)与 “认知智能”(推理决策能力),二者结合才能真正融入人类生活与专业场景。
具体目标可分为三层:一是基础能力构建,让机器人能通过观察、交互,准确推断人类的即时意图(如 “需要帮助”)与长期偏好(如 “习惯左手操作”);二是动态适配能力,根据不同用户(如老人、康复患者)、不同环境(如家庭、医院、高危场地)调整行为模式;三是信任构建,通过透明化的决策逻辑与贴合人类预期的响应,降低人机协作的心理门槛,让机器人成为 “可依赖的伙伴” 而非 “冰冷的工具”。
项目负责人 Dr. Mehdi Hellou 强调:“我们不仅要开发能辅助日常的自主系统,更要应对医疗康复、核废料退役等关键场景的需求 —— 这要求机器必须能灵活适配不同用户与环境,而‘理解人类’是实现这一切的前提。”
2. 技术核心:跨学科融合的 “心理理论” 构建
PRIMI 项目的技术突破,源于对心理学、神经科学与人工智能的深度整合,三者各司其职、协同构建机器的 “心理理论”:
心理学提供理论基础:借鉴人类 “心理理论” 的形成机制,明确机器需要识别的核心心理维度(信念、偏好、意图、情绪),以及通过行为线索(动作、表情、语言)推断心理状态的逻辑,确保机器的 “理解” 贴合人类社交常识;
神经科学提供感知依据:研究人类在表达意图、传递需求时的神经反应与行为特征,为机器设计精准的感知模块 —— 例如通过分析肢体动作的幅度、速度,判断人类的操作意图或求助信号;
人工智能实现算法落地:将跨学科 insights 转化为可执行的算法模型,让机器能从实时交互数据中学习,动态优化对人类心理状态的推断精度,同时结合运动智能,将 “理解” 转化为适配的行为响应(如主动提供帮助、调整操作节奏)。
这种跨学科融合并非简单叠加,而是形成 “感知 - 推理 - 行动” 的闭环:机器通过传感器捕捉人类行为线索,借助心理学逻辑与 AI 算法推断心理状态,再通过运动智能执行适配动作,整个过程实现实时反馈与迭代优化。
3. 应用场景与研究进展
PRIMI 项目的技术应用覆盖 “日常 - 医疗 - 高危” 三类核心场景,且已取得阶段性研究成果:
日常辅助场景:机器人可通过观察人类的行为习惯(如反复尝试拿取高处物品),预判需求并主动提供帮助;长期交互中记忆用户偏好(如对温度、节奏的要求),持续优化服务模式;
医疗康复场景:计划开展中风康复临床试点,让人形机器人根据患者的康复状态、情绪反应(如疲劳、挫败)调整辅助强度与训练方案,提升康复效果与患者依从性;
高危作业场景:在核废料退役等危险环境中,机器人可理解人类操作员的指令意图与风险预判,动态调整作业策略,避免误操作,保障人机协同安全。
目前,项目团队已将研究成果整理为论文《Robot, Did You Read My Mind? Modelling Human Mental States to Facilitate Transparency and Mitigate False Beliefs in Human–Robot Collaboration》,发表于国际权威期刊《ACM Transactions on Human-Robot Interaction》(DOI:10.1145/3737890),为技术落地奠定了学术基础。
二、机器如何 “读懂” 人类意图?
1. 核心逻辑:从 “行为观察” 到 “心理推断” 的跨越
传统机器人的交互逻辑是 “指令 - 响应”,而 PRIMI 项目构建的逻辑是 “行为 - 心理 - 响应”,核心跨越在于增加了 “心理推断” 中间层,其运作流程可拆解为三步:
行为线索捕捉:通过视觉传感器(捕捉动作、表情)、语音传感器(识别语气、语言)等,收集人类的多维度行为数据,例如 “眼神停留 + 手部试探” 可能对应 “需求帮助”,“动作放缓 + 皱眉” 可能对应 “疲劳或挫败”;
心理状态建模:基于心理学理论与训练数据,AI 算法将行为线索转化为心理状态标签 —— 例如通过 “反复操作同一按钮未成功”,推断出 “用户对操作逻辑存在误解(错误信念)”,或 “需要更清晰的引导(意图)”;
适配行为生成:结合场景需求与运动智能,生成贴合心理状态的响应 —— 例如对 “需求帮助” 的用户主动提供步骤引导,对 “疲劳” 的康复患者调整训练强度,同时通过透明化反馈(如 “我发现你操作遇到困难,是否需要演示?”)让人类理解机器的决策逻辑,强化信任。
2. 跨学科融合的关键价值:让 “理解” 更贴合人类认知
PRIMI 项目的技术核心优势,在于避免了单一学科的局限性,通过跨学科融合让机器的 “理解” 更符合人类社交逻辑:
心理学保障 “认知对齐”:确保机器对心理状态的推断遵循人类社交常识,而非单纯的算法逻辑 —— 例如同样是 “沉默”,结合场景可区分 “思考”“拒绝” 或 “疲劳”,避免误判;
神经科学提升 “感知精度”:借助人类神经反应与行为的关联规律,让机器能捕捉到细微的意图信号(如微表情、动作停顿),提升推断的准确性;
人工智能实现 “实时迭代”:算法可通过海量交互数据持续学习,适配不同人群的行为习惯(如老人、儿童的表达差异),让 “理解” 能力不断进化。
3. 信任构建的底层逻辑:透明化与可预期性
人机协作的信任,源于机器行为的 “可预期性” 与决策的 “透明化”,这也是 PRIMI 项目的重点设计:
决策透明化:机器在响应时会同步传递 “推断依据”,例如 “因为你三次尝试打开药盒未成功,我推测你需要帮助”,让人类清楚机器的行为逻辑;
行为可预期性:基于对人类偏好与意图的理解,机器的响应会贴合人类预期 —— 例如知道康复患者偏好 “鼓励式引导”,而非 “指令式催促”,避免引发抵触情绪;
错误修正机制:当推断出现偏差时,机器能通过人类的反馈快速调整,例如 “如果我的判断不对,请告诉我你的需求”,形成 “推断 - 响应 - 修正” 的良性循环,持续强化信任。
三、PRIMI 技术重构人机协作的多重维度
1. 对机器人行业:从 “功能工具” 到 “协作伙伴” 的升级
PRIMI 项目的技术突破,彻底改变了机器人的定位边界:
能力边界拓展:机器人从 “执行明确指令” 升级为 “预判潜在需求”,例如家庭机器人可提前准备老人常用的物品,康复机器人可预判患者的动作难点并提供辅助,大幅提升服务价值;
竞争维度升级:行业竞争从 “技术精度” 转向 “社会智能与信任度”,具备心理理论的机器人将在高需求场景(如医疗、养老)形成核心竞争力;
技术范式创新:推动机器人研发从 “单一工程技术” 转向 “跨学科融合”,心理学、神经科学将成为高端机器人的核心技术组成,引领行业发展方向。
2. 对高信任需求场景:解决核心痛点,提升应用价值
在医疗、高危作业等对信任与适配性要求极高的场景,PRIMI 技术的价值尤为突出:
医疗康复场景:中风患者的康复过程需要个性化、柔性化辅助,机器人通过理解患者的疼痛反应、康复意愿,可动态调整训练强度与方式,提升康复效果;同时,对患者情绪的感知(如挫败、焦虑)能及时给予鼓励,增强治疗依从性;
高危作业场景:核废料退役等环境对操作精准度与安全性要求极高,机器人可理解操作员的意图与风险预判,在复杂环境中灵活调整作业策略,避免误操作引发危险,同时减少人类暴露在高危环境的时间;
日常辅助场景:针对老人、残障人士等群体,机器人可通过理解其行为习惯与身体状态,提供更贴心的辅助(如提醒用药、协助移动),同时降低其对他人的依赖,提升生活自主性。
3. 对人机协作生态:深化协作深度,拓展应用边界
PRIMI 技术的落地,将推动人机协作从 “浅层配合” 走向 “深度协同”:
协作效率提升:机器能预判需求、主动适配,减少人类的指令成本,例如在手术辅助中,机器人可提前准备医生常用的器械,无需反复指令;
应用场景扩容:高信任门槛的场景(如儿童陪伴、精神健康辅助)将逐步开放,机器人可通过理解儿童的情绪需求提供陪伴,或感知心理疾病患者的状态变化并预警;
社会价值释放:在老龄化加剧、专业人才短缺的背景下,具备社会智能的机器人可填补养老、医疗领域的人力缺口,同时提供更个性化、可持续的服务。
四、社会智能成为机器人的核心竞争力
1. 行业研发方向转型
PRIMI 项目将推动机器人行业研发重心从 “硬件升级” 转向 “软件与认知能力进化”:
跨学科人才需求激增:心理学、神经科学专家将更多参与机器人研发,形成 “工程技术 + 社会科学” 的复合型研发团队;
数据积累方向转变:行业将从 “技术性能数据” 转向 “人机交互数据”,重点积累不同人群、场景下的行为与心理关联数据,支撑算法训练;
技术标准重构:未来机器人的评价标准将新增 “社会智能指标”(如意图识别准确率、信任度评分),而非仅关注运动精度、续航等传统参数。
2. 应用市场格局重塑
具备心理理论的机器人将在高价值场景形成垄断优势,推动市场格局分化:
高端市场集中化:医疗、养老、高危作业等高端场景,将被掌握跨学科技术的企业主导,中小企业可能聚焦低需求场景的标准化产品;
个性化服务崛起:机器人将从 “标准化产品” 转向 “个性化解决方案”,例如针对不同康复患者的需求定制 “理解模型”,提升服务的贴合度;
跨界合作频繁:机器人企业将与医疗机构、心理学研究机构、高危行业企业深度合作,共同推进技术落地与场景适配。
3. 社会认知与接受度提升
PRIMI 技术将改变人类对机器人的认知,推动其更广泛的普及:
降低心理门槛:具备社会智能的机器人更贴合人类的社交逻辑,能减少 “与机器交互” 的违和感,尤其让老人、儿童等群体更易接受;
化解安全顾虑:通过精准理解人类意图与环境变化,机器人可有效避免 “误操作” 引发的安全风险,例如不会在人类无意靠近时启动危险动作;
强化社会认同:机器人从 “替代人力” 转向 “辅助人力”,能更好地融入社会分工,减少 “机器取代工作” 的抵触情绪,获得更广泛的社会认同。
五、技术落地的核心阻碍与突破路径
在意图推断精度方面,人类心理状态的复杂性(如 “口是心非”“情绪波动”)与行为表达的个体差异,可能导致机器推断出现偏差。对此,项目团队将通过扩大训练数据的多样性(覆盖不同年龄、性别、文化背景的人群),优化算法的多维度特征提取能力,同时引入 “人类反馈强化学习”,让机器通过实时反馈持续修正推断模型,提升精度。
在场景适配方面,不同场景(如家庭、医院、高危环境)的交互模式与需求差异较大,机器需具备快速适配能力。解决方案是构建 “基础心理理论模型 + 场景定制模块”,基础模型保障核心理解能力,场景模块通过针对性训练适配特定环境的行为逻辑与需求特点,例如医疗场景强化 “疼痛反应识别”,高危场景强化 “风险意图预判”。
在伦理与隐私方面,机器对人类行为与心理的持续感知,可能引发隐私泄露风险;同时,过度依赖机器人可能导致人类社交能力退化。对此,项目将建立 “隐私保护机制”,仅收集与服务相关的行为数据,且数据存储采用加密处理;同时,明确机器人的 “辅助定位”,避免其替代人类的核心社交与决策,平衡技术便利与社会伦理。
在技术落地成本方面,跨学科技术研发与数据积累的成本较高,可能限制规模化应用。应对策略是先聚焦高价值场景(如医疗、高危作业)实现商业化,通过场景验证与成本摊薄,逐步向日常辅助场景渗透;同时,推动核心技术的模块化、标准化,降低中小企业的应用门槛。
六、未来展望:2025-2030 社会智能机器人的演进路径
1. 短期(2025-2026):试点验证与技术优化
完成中风康复临床试点,收集患者行为与心理数据,优化机器人的意图识别与辅助策略;
深化核心算法迭代,将意图推断准确率提升至 85% 以上,适配不同康复患者的个体差异;
发布针对医疗场景的专用原型机,验证技术的安全性与实用性。
2. 中期(2027-2028):场景拓展与技术普及
将技术拓展至养老、儿童陪伴等场景,推出家庭版社交智能机器人,具备日常辅助、情绪陪伴等功能;
与高危行业企业合作,开发针对核废料退役、高空作业的协作机器人,降低人工风险;
推动跨学科技术标准的建立,规范机器人 “心理理论” 的研发与应用。
3. 长期(2029-2030):生态成熟与行业引领
构建 “基础模型 + 场景插件” 的开放生态,第三方企业可基于核心技术快速开发细分场景解决方案;
社会智能机器人成为医疗、养老、高危作业等场景的标配,人机协作深度融入社会生产生活;
主导全球社会智能机器人的技术标准与伦理规范制定,推动行业健康可持续发展。
七、结语:心理理论赋能,人机协作迈入 “心领神会” 新时代
PRIMI 项目的核心意义,不仅在于赋予机器人 “读懂人心” 的能力,更在于构建了人机协作的 “信任基础”—— 它让机器人从 “被动执行指令” 的工具,升级为 “主动理解需求” 的协作伙伴,彻底改变了人机交互的底层逻辑。
通过融合心理学、神经科学与人工智能,PRIMI 技术不仅突破了传统机器人的能力边界,更引领了行业 “跨学科融合” 的研发范式。未来,随着技术在医疗、养老、高危作业等场景的落地,机器人将真正成为人类生活与工作中的 “可靠帮手”,化解人机协作的信任鸿沟,推动社会向更高效、更包容、更安全的方向发展。
尽管面临精度优化、伦理规范、成本控制等挑战,但 PRIMI 项目已为社会智能机器人的发展指明了清晰路径。随着研究的持续深入与技术的不断迭代,人机协作将迈入 “心领神会” 的新时代,机器人将以更贴合人类需求的姿态,深度融入社会的每一个角落。
END