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儀表網(wǎng) 儀表下游】導(dǎo)讀:實(shí)現(xiàn)機(jī)器人整體的平衡,流暢的動(dòng)作和最夠強(qiáng)的思維能力,是人形機(jī)器人的關(guān)鍵,只有解決了這些基礎(chǔ)性的問題,才能在此基礎(chǔ)上完成進(jìn)階的創(chuàng)作。
前些日子特斯拉要做人形機(jī)器人的新聞逐漸平息,能否像馬斯克所說的那樣的在明年上市,所有人都只能默默關(guān)注和等待。而在昨日閉幕的世界機(jī)器人大會(huì)上,優(yōu)必選科技帶來了熊貓機(jī)器人優(yōu)悠,是在大型仿人服務(wù)機(jī)器人WalkerX的基礎(chǔ)上,為迪拜世博會(huì)中國館定制的,另外業(yè)界比較知名的人形機(jī)器人的,還是波士頓動(dòng)力,想必在過去不到一年的時(shí)間里,已經(jīng)有不少人看過一群人形機(jī)器人配合著動(dòng)感音樂有節(jié)奏的起舞,每每發(fā)布都引來競相轉(zhuǎn)發(fā)?;蛟S,在相關(guān)的機(jī)器人廠商的眼里,人形機(jī)器人已經(jīng)成了流量密碼,久而久之,也開始內(nèi)卷了……
為什么偏偏是人形?
看字面意思,人形機(jī)器人指的是長得像人,具有人的體型的機(jī)器人;然而實(shí)際定義的人形機(jī)器人,又稱仿生人,是一種旨在模仿人類外觀和行為的機(jī)器人,尤其特指具有和人類相似肌體的種類,模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人。
通常,機(jī)器人廠家出于對實(shí)際應(yīng)用場景的需要,會(huì)把機(jī)器人設(shè)計(jì)出不同的造型,如機(jī)械臂,蜘蛛手,移動(dòng)底盤等等,就單純的工業(yè)應(yīng)用場景來說,這些類型的機(jī)器人已經(jīng)能夠完成絕大部分任務(wù)。因而生產(chǎn)人形機(jī)器人的大多是服務(wù)機(jī)器人廠家,它們致力于將機(jī)器人推廣向千家萬戶,但人類作為社會(huì)性動(dòng)物,至今并不能很好地接受純粹以機(jī)器人代替人類,從心理接受程度來講,越像人的機(jī)器人越容易讓人接受。而且在機(jī)器人真正普及之前,科幻片中機(jī)器人的形象早已深入人心,“他們”擁有人的外形,一舉一動(dòng)與人無異,甚至更像一個(gè)“人類高質(zhì)量機(jī)器人”,比絕大多數(shù)人類更優(yōu)雅、更有學(xué)識(shí)。
當(dāng)然,智造人形機(jī)器人從來都不是靠科幻片的想象,盡管造機(jī)器人也確實(shí)需要想象力和情懷。實(shí)際上,人形機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn),比一般機(jī)器人的難度系數(shù)更大,它集機(jī)械,電子,計(jì)算機(jī),材料,
傳感器,控制技術(shù)等多門科學(xué)于一體,代表著一個(gè)國家的高科技發(fā)展水平。也正因此,世界發(fā)達(dá)國家都不惜投入巨資進(jìn)行開發(fā)研究,波士頓動(dòng)力,特斯拉也紛紛致力于此。
難在哪里?
人之所以為人,除了會(huì)勞動(dòng),還要會(huì)思考,而機(jī)器人已經(jīng)擁有了比人類更強(qiáng)大的勞動(dòng)能力,卻沒有人類的思考,因此人形機(jī)器人研發(fā)的一大難題就是思維和學(xué)習(xí)能力。
如今,人形機(jī)器人對環(huán)境的適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及人類,即使是配合人工智能深度學(xué)習(xí)的AI,尚且只能做簡單的識(shí)別和基礎(chǔ)的人機(jī)對話,而且對話生硬,機(jī)器人想要真正達(dá)到類人,都還有漫漫長路。而且由于受到傳感器噪音,隨機(jī)運(yùn)動(dòng),在線學(xué)習(xí)方式以及訓(xùn)練時(shí)間的限制,學(xué)習(xí)控制的實(shí)時(shí)性還不能令人滿意,仍需要新的算法和實(shí)踐應(yīng)用大數(shù)據(jù),但目前針對機(jī)器人思維的研究,僅僅還在實(shí)驗(yàn)室仿真階段,走向市場,在場景中迭代,還有繼續(xù)等待。
另外,由于人形機(jī)器人大多用于家庭服務(wù),因此與環(huán)境交互的能力尤為重要,包括肢體語言(包括面部表情),思維和意識(shí)的交互,以及對環(huán)境的構(gòu)建和合理避障。
而且,最直接決定到底是不是人形機(jī)器人的,是它的結(jié)構(gòu)。身體必須擁有類似人類上肢的兩條機(jī)械臂,并在臂的末端有多指手部,以滿足一般操作需求,而且人體的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,也就要求機(jī)器人在完成動(dòng)作的同時(shí)要保證雙臂和手指關(guān)節(jié)的協(xié)調(diào),機(jī)器人的雙腿在行走時(shí)更要保證平衡,這么個(gè)機(jī)械龐然大物倒下了,可是極大地安全隱患,這也是為什么很多服務(wù)機(jī)器人有雙臂但是沒雙腳,一般采用移動(dòng)底座代替。
總體來說,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人整體的平衡,流暢的動(dòng)作和最夠強(qiáng)的思維能力,是人形機(jī)器人的關(guān)鍵,只有解決了這些基礎(chǔ)性的問題,才能在此基礎(chǔ)上完成進(jìn)階的創(chuàng)作,而這些基礎(chǔ),目前還是擺在研究人員面前的一項(xiàng)長期而艱巨的任務(wù)。
人形機(jī)器人是應(yīng)用,不是花瓶
人形機(jī)器人具有人類的外觀正是其特別之處,能夠更好地融入人類的生活和工作環(huán)境,代替人類或幫助人類完成各種作業(yè),并可以在很多方面擴(kuò)展人類的能力,在服務(wù),醫(yī)療,教育,娛樂等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
在老齡化嚴(yán)重的背景下,相關(guān)的問題逐漸露出水面,而人形機(jī)器人可以與人友好相處,可以擔(dān)任陪伴,照顧,護(hù)理老人和病人的角色,這也是家庭服務(wù)行業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用。在醫(yī)療方面,人們對人形機(jī)器人也有很多設(shè)想,最多的是用于康復(fù)的機(jī)器人,幫助癱瘓患者實(shí)現(xiàn)獨(dú)立行走,在這方面還等待著進(jìn)一步探索和研究。
當(dāng)然,目前很火的教育機(jī)器人,其實(shí)也是人形機(jī)器人的天下,比較出名的軟銀Pepper機(jī)器人和NAO機(jī)器人能夠用于學(xué)習(xí)人工智能、K12教育、STEAM教育、導(dǎo)診導(dǎo)購,適用于多類應(yīng)用場景教育,已經(jīng)有很多成熟的落地項(xiàng)目。
雖然從機(jī)器人技術(shù)和人工智能的研究現(xiàn)狀來看,要制造一個(gè)高度智能,高靈活性的人形機(jī)器人路漫漫其修遠(yuǎn),況且人類對自身也沒有徹底地了解,這些都限制了仿人機(jī)器人的發(fā)展。但畢竟人形機(jī)器人是能夠與人互動(dòng)的最理想的機(jī)器人,目前,專家和研究人員正在賦予它越來越強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力,算法和技術(shù)的優(yōu)化也在改善它的思維方式和行為方式,讓它們圓一個(gè)科幻夢。
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