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2016-06-27

说机器人研究了几十年没多大进展?一位机器人从业者看不下去了……

编者按:本文观点出自爱啃萝卜机器人 CEO 佘元博在知乎上的讨论,佘元博的团队曾在 Lamda 实验室做出了实验室级别的智能移动机器人,目前的创业项目是以视觉应用为主的智能移动机器人,解决机器人的眼睛+移动的机能需求。

开篇先来一段 Honda(日本本田 )ASIMO 机器人的相关视频(7 分钟左右),虽然是两年前的视频了,但仍然可以作为行业技术的标杆:


机器人研发,只是看起来「没有进展」

人类研发机器人已有几十年之久,而为什么在大家看来却没多大长进?原因在于,大家对这个问题的评判角度都不尽相同,我从一个机器人行业的从业者以及爱好者的角度,可以看到,经过几十年的研究,机器人在许多方面有着非常大的进步。

首先是对机器人的定义,并非只有那些拥有人类的外观、智慧的机器才能叫「机器人」,凡是具备感知、决策、执行三部分的机器,都可以称之为「机器人」。

其次是对进展的评价,机器人技术领域有很多进展是基础性的,并不直接反映在最终能展现出来的机器人身上,机器人本身是技术综合程度非常高的「物种」,不能因为这个「物种」无法让我们满意就认为相关的基础技术没有太大进展。

然后是信息不透明。这跟跟每个公司 PR 策略有关,也跟国家政策有关,这里不详述,总之普通民众是很难获取到完整信息的。

最后是大众对机器人技术的期望过高。几十年前,科幻电影就已经科普了智能机器人,但科幻终究是科幻,技术还是得一步步脚踏实地地走。一些媒体和商业化组织有目的渲染,也给人们一次次带来不切实际的幻想,当现实无法满足人们期望的时候,自然也会觉得「没有多大进展」了。

为什么现在的机器人看起来还是蠢蠢的?

另外,大家或许回想问:为什么机器人研究了几十年,还是给人感觉机器人都不够智能,蠢蠢的?

下面我想从技术的发展史和组成解释一下这个问题。

机器人技术的发展史

机器人技术从 20 世纪中旬发展到现在,也不过数十年。

上个世纪,全球机器人技术的两个大国是美国和日本。20 世纪 70 年代前后,美国注重机器人在军事领域应用,而日本注重机器人在工业领域应用。后来在机器人技术民用化的进程中,日本的机器人工业基础实力雄厚,而美国则有更多的「黑科技」。

Honda(日本本田)在智能机器人领域的努力,贯穿人类的整个智能机器人发展史,其对机器人研究的进程可以一定程度上反映机器人技术整体的发展历史。

1986 年至 1997 年间,Honda 依次发布了 E0 ~ E6,P1 ~ P3,10 种型号的人形机器人。这些机器人的研究目标,是解决人形机器人自动化阶段的一些问题,让双足机器人能够更稳定地行走——更可靠的结构设计和动力系统、更稳定的控制系统、机器人稳定行走的算法,让机器人具有可操作性、小型化、轻型化。

当他们的人形机器人具备了可靠的机器人硬件,下一步目标,是追求机器人的智能化:机器人能够更自主地与环境(人)交互。

为了这个目标,他们在 2000 年创造了 ASIMO,这是一个具有划时代意义的机器人,标志着 Honda 的研究重点从传统的自动化转向智能化方向,让机器人具备与人,与环境进行交互的能力,让机器人融入人的生活。

2002 年的 ASIMO 具备了智能的特征,2005 年的 ASIMO 能够与人进行实时交互,2007 年的 ASIMO 可以多台机器人协同工作,2012 年的 ASIMO 可以跳跃、奔跑、进行人脸声源识别,与多人对话,融合视觉触觉与人互动等。现在的 ASIMO 已经可以像人一样完成很多复杂的动作,甚至在一些程度上代替人工作,Honda 在机器人自动化控制上的水平是世界一流的,但智能化还有很长的路要走。

机器人技术的组成

我们将机器人技术划分为五个技术领域(层):机械硬件、电子硬件、嵌入式软件、上层软件、智能算法。

机器人技术在自动化阶段主要涉及前三层和一些控制算法,从上世纪至今,在制造业发展得非常完善,但仍旧不断有新的工艺、传感器、材料出现,将机器人基础技术往前推进。

而后两层,是机器人智能化阶段的重点,其在本世纪初的互联网行业中得到了迅猛的发展,例如软件工程技术大大提升了机器人软件工程的开发效率,人工智能则让机器人变得更「聪明」。

人工智能技术虽然发展了很多年,被人们切身体验到它的存在还是近十年互联网行业的爆发之后,而机器人上的人工智能技术应用,才刚刚开始。机器人软件工程技术,也在最近几年才开始发展起来。

机器人技术的发展,是一步一步进行的,没有底层的完善就没有上层的应用空间;而机器人产品进入人们的生活,也是一步一步的,没有人们的需求和认识水平的提高,也很难有服务机器人产业的爆发。

总结

机器人技术是一项跨领域非常大,综合程度非常高的技术类别。目前来说,机器人各方面的技术储备已经达到了一个即将爆发的临界点,比如移动机器人上游产业链的完善、人工智能技术(尤其是计算机视觉)的进步、机器人软件系统的扩大化发展、自主导航(无人驾驶)技术方案框架的明晰,接下来将是技术的整合以及在人们生活中的应用。一开始或许是仓储机器人、送餐机器人、酒店机器人这样的移动服务机器人,在各种技术的集成与完善之后,才会开始出现适用范围的「超级机器人」。

文中图片来源于网络

责任编辑:林亿

题图:电影『雨果』

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