加州大學(xué)洛杉磯分校機(jī)器人與嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)始主任、教授丹尼斯洪（Dennis Hong）在鈦媒體2023 T-EDGE
什么時(shí)候機(jī)器人能夠幫我們?nèi)祟愓砦葑�、清掃垃圾，甚至參加足球比賽�?/p>
ARTEMIS是洪所在的實(shí)驗(yàn)室最新研究成果。據(jù)洪介紹，ARTEMIS身高4英尺8英寸，體重85磅，能在崎嶇不平的地面上行走，也能奔跑和跳躍。即使受到強(qiáng)烈推擠或其他干擾，ARTEMIS也能保持穩(wěn)定。
相關(guān)資料顯示，在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試中，ARTEMIS以每秒2.1米的速度行走，這使其成為世界上行走速度最快的人形機(jī)器人。專為人形機(jī)器人定制設(shè)計(jì)的執(zhí)行器是ARTEMIS的主要?jiǎng)?chuàng)新。在機(jī)器人硬件上，執(zhí)行器是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)的最關(guān)鍵的部分，完善的軟件系統(tǒng)是ARTEMIS實(shí)現(xiàn)靈活運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。
在演講中，洪表示，研發(fā)ARTEMIS來(lái)自于2018年的一個(gè)想法，研發(fā)過(guò)程，也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的周期，遭遇了包括疫情在內(nèi)的突發(fā)事件，但最終，這款代表著先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)性能得到提升，承載著穩(wěn)定性得到提升的機(jī)器人技術(shù)的人形機(jī)器人，終于在今年面世。
也是因?yàn)锳RTEMIS的出現(xiàn)，洪預(yù)計(jì)，未來(lái)我們?nèi)祟惸芘c人形機(jī)器人共同生活的那一天，已經(jīng)變得指日可待。
以下是丹尼斯洪在鈦媒體2023T-EDGE的演講實(shí)錄，經(jīng)過(guò)鈦媒體APP刪減：
我告訴我的學(xué)生要突破他們自身的極限，讓機(jī)器人做得更快，讓機(jī)器人舉起更難舉起的東西，我還告訴學(xué)生，要破壞機(jī)器人，因?yàn)槿绻覀儾蝗L試失敗、不去破壞它們，我們就學(xué)不到任何東西。我們的學(xué)生們像我的朋友一樣，他們更像家庭成員一樣，我和他們?cè)谝黄鸸ぷ�。所以在我們的�?shí)驗(yàn)室RoMeLa里面，我們開發(fā)機(jī)器人技術(shù)，讓世界變得更美好。
我們有一個(gè)消防員機(jī)器人，名字叫Sarfire, 災(zāi)難救援機(jī)器人，名字叫Thor,研究和教育方面的機(jī)器人，名字叫Darwin。我們實(shí)驗(yàn)室最令人驕傲的地方不是我們的機(jī)器人，也不是我們開發(fā)的技術(shù)，也不是我們發(fā)表的文章，而是我們的學(xué)生。
學(xué)生來(lái)到我們的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)機(jī)器人，他們學(xué)的不是知識(shí)，而是一種智慧，它將對(duì)世界對(duì)社會(huì)產(chǎn)生影響。如果你失敗，然后放棄，那么一切就結(jié)束了。但是如果我們從失敗當(dāng)中學(xué)習(xí)，它將成為成功的墊腳石。我要我們的學(xué)生去真正地相信樂觀主義的力量，他們具備創(chuàng)新的感知能力，他們有一股特別的能量來(lái)照亮他們的眼睛，這就是我喜歡UCLA的地方。
感謝邀請(qǐng)我來(lái)到這里，我的名字是Dennis Hong, 我是來(lái)自UCLA機(jī)械與航空工程學(xué)院的一名教授，我也是RoMeLa實(shí)驗(yàn)室的總監(jiān)，即UCLA的機(jī)器人和機(jī)械實(shí)驗(yàn)室。我也是一個(gè)機(jī)器人科學(xué)家，我喜歡機(jī)器人技術(shù)并且制造機(jī)器人。
當(dāng)我七歲時(shí)，也就是很久很久以前，我第一次看了《星球大戰(zhàn)》這部電影，順便說(shuō)一句，第四部是第一個(gè)星戰(zhàn)系列。我仍然記得所有的激動(dòng)人心的場(chǎng)面，所有的太空戰(zhàn)艦、光榮拯救者，這些激動(dòng)人心的場(chǎng)面讓我大呼過(guò)癮。在這部電影中，已經(jīng)有出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器人了，你可能已經(jīng)知道了，R2D2和C3PO，在電影里面的叫法不一樣，但是我被它們深深吸引。所以在看完電影，回家的路上，我坐在車?yán)�，告訴我的爸爸和媽媽，我要長(zhǎng)大成為一個(gè)機(jī)器人科學(xué)家。我追隨了我的夢(mèng)想，今天我夢(mèng)想成功地站在了這里。
這兩個(gè)機(jī)器人，R2D2 看起來(lái)像一個(gè)垃圾桶，在當(dāng)時(shí)，它真的是一種非常革命性的創(chuàng)造，沒有人想象過(guò)機(jī)器人可以像這個(gè)樣子。在電影里面，他們以不同的形式移動(dòng)。它可以用輪子來(lái)移動(dòng)，用兩條腿來(lái)走路，有時(shí)候是三條腿，它們用許多不同的方式來(lái)行走。
我想，在我7歲的時(shí)候，我真的從這些機(jī)器人那里深受啟發(fā)，潛意識(shí)里面，它們也對(duì)我后來(lái)的研究工作產(chǎn)生了一定的影響。如果你看我們的研究工作，我們開發(fā)了許多運(yùn)動(dòng)機(jī)制，有三條腿的機(jī)器人能夠翻轉(zhuǎn)來(lái)行走的，它們利用了被動(dòng)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。輪式腿的混合型機(jī)器人，它們是一種新型的機(jī)器人，用6條腿走路、爬升式的機(jī)器人，甚至還有阿米巴變形蟲式的機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)外翻轉(zhuǎn)。還有腿型的機(jī)器人，兩條腿、三條腿、六條腿，可以實(shí)現(xiàn)跳躍、小跳的能力。這是全新的運(yùn)動(dòng)機(jī)制。
我想，在我小的時(shí)候我們也是受到R2D2機(jī)器人的影響，以研發(fā)出所有這些不同的伸縮功能。另一個(gè)方面，C3PO是一個(gè)人形的機(jī)器人。人形機(jī)器人意味著，它有兩條腿兩只胳膊，有身體有頭。在電影里面，C3PO在環(huán)境中到處走動(dòng)，幫助人們。
作為一個(gè)孩子，當(dāng)時(shí)我真的被機(jī)器人可以這樣地在現(xiàn)實(shí)生活中幫助我們而深受啟發(fā)。人形機(jī)器人非常難建造，用兩條腿走路其實(shí)是非常難的一件事，還有其他的一些方面也非常難。那么，為什么我們需要人形機(jī)器人呢？
著名的建筑學(xué)家Louis Sullivan 曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：形式跟隨功能。意思是，物體的形式是受它的功能控制的。我們可能不應(yīng)該問這個(gè)問題，為什么我們需要人形機(jī)器人，我們應(yīng)該問那些需要人形狀來(lái)完成的任務(wù)。
我有一個(gè)夢(mèng)想，在將來(lái)，我想要機(jī)器人跟我一起生活，洗碗、倒垃圾，負(fù)責(zé)所有的家務(wù)。我敢聲稱，生活在人類環(huán)境中的機(jī)器人，這些機(jī)器人是具有人形特點(diǎn)的。
我們看看周圍，臺(tái)階，臺(tái)階設(shè)計(jì)的高度是讓人們走上去的�；蛘吣愕拈T把手安裝的高度，是讓人易于控制的。除非機(jī)器人采用人形，否則它們就無(wú)法對(duì)環(huán)境進(jìn)行偵察，或者說(shuō)設(shè)計(jì)工具來(lái)為人類服務(wù)。
或許你家里已經(jīng)有些機(jī)器人了，你家里有沒有掃地機(jī)器人？許多人家里已經(jīng)有掃地機(jī)器人了。掃地機(jī)器人看起來(lái)并不像一個(gè)看門清理員，它不是那樣的。它看起來(lái)像一個(gè)大餡餅。為什么具有這樣一個(gè)形狀是因?yàn)樗皇菃我蝗蝿?wù)的機(jī)器人，它只被設(shè)計(jì)用來(lái)掃地吸塵。它要避免一些路障，來(lái)到你的桌子下面，最佳的外形設(shè)計(jì)是圓盤狀。
如果你想機(jī)器人具有多任務(wù)，而不是單一任務(wù)，人形就變得重要了。我們進(jìn)行了許多人形機(jī)器人的研究，比如應(yīng)用在自然災(zāi)害的救援現(xiàn)場(chǎng)，如果你到這些自然災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，它們可以挖掘物體、有這樣一些工具，它們需要做很多未預(yù)料的任務(wù)，所以人形在此類場(chǎng)景中非常重要。也有許多其他的應(yīng)用案例。
就物流行業(yè)來(lái)說(shuō)，用人形機(jī)器人來(lái)搬動(dòng)箱子，就老年人的照護(hù)來(lái)說(shuō)，老齡化越來(lái)越嚴(yán)重，我們需要更多的人力來(lái)照顧老人。還有，遠(yuǎn)程呈現(xiàn)，這些任務(wù)的完成都需要人形的機(jī)器人。
在我們的實(shí)驗(yàn)室中，在過(guò)去二十年當(dāng)中，我們創(chuàng)造了各種各樣的機(jī)器人，現(xiàn)在讓我用一分鐘的時(shí)間，來(lái)給大家看幾個(gè)案例，說(shuō)一說(shuō)幾款激動(dòng)人心的機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人叫做Darwin OP，它是一個(gè)開源式的人形機(jī)器人，用來(lái)服務(wù)于研究和教育的目的。
這是Charli，它被認(rèn)為是美國(guó)第一款全人形機(jī)器人，Thor這款機(jī)器人應(yīng)用到自然災(zāi)害的救援，Sarfire用來(lái)進(jìn)行救火的機(jī)器人，它為美國(guó)空軍海軍服務(wù)，用于在海軍船艦上的消防救火場(chǎng)景。除此之外，我們還開發(fā)許多大的和小的人形機(jī)器人，近百種機(jī)器人。
今天，我非常激動(dòng)地給大家展示我們最新的人形機(jī)器人，相信我，沒有比這更激動(dòng)了，它叫ARTEMIS。首先是2010人形機(jī)器人 Darwin-OP, 緊隨而來(lái)的是美國(guó)首個(gè)全人形機(jī)器人叫Charli，以及自然災(zāi)害救援機(jī)器人，名叫Thor 2014。
這個(gè)機(jī)器人是通過(guò)社會(huì)眾籌來(lái)建造的一個(gè)機(jī)器人，眾籌的方式獲得了研發(fā)資金。這款機(jī)器人，用了尚未存在的全新的技術(shù)，所有器件我們采購(gòu)不到，除了計(jì)算機(jī)、攝像頭、螺絲和螺母、電線之外，我們?cè)O(shè)計(jì)了其他的每個(gè)部件，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室當(dāng)中完成生產(chǎn)。尤其是齒輪，我們?cè)O(shè)計(jì)并切割了齒輪，我們必須自己繞線圈，制造了所有的磁力部件。
機(jī)械工程方面的機(jī)器人，當(dāng)我看到它的誕生，我覺得看起來(lái)很性感。如果我有時(shí)間的話，我會(huì)談一下拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)，這是用來(lái)設(shè)計(jì)ARTEMIS這款機(jī)器人的，是不是看起來(lái)很漂亮？
最后，我們把所有的機(jī)器人的下部身體組裝起來(lái)，然后去做動(dòng)作量程范圍測(cè)試。這個(gè)機(jī)器人比人的動(dòng)作量程更廣泛，除了腳踝部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)人類的動(dòng)作之外。這款機(jī)器人的設(shè)計(jì)不僅僅為了能夠走路，這是一款非常有活力的機(jī)器人，它可以跳可以跑，可以做各種活動(dòng)的機(jī)器人，所以你能夠看到在這個(gè)機(jī)器人平臺(tái)上我們要實(shí)現(xiàn)哪些事情。這是我們實(shí)驗(yàn)室推出的一款非常令人振奮、超級(jí)具有活力的機(jī)器人。
這就是我們?nèi)ツ晗奶焱瞥龅腁RTEMIS，上面寫著ARTEMIS即將問世。問世的時(shí)間就是現(xiàn)在了，我非常興奮地給大家展示ARTEMIS這款機(jī)器人。對(duì)于大家知道機(jī)器人的人來(lái)說(shuō)，大家會(huì)驚掉自己的下巴。這款機(jī)器人，我們?cè)趹敉膺M(jìn)行測(cè)試，沒有任何的安全線輔助。這是一次非常大膽的聲明，我們?cè)趹敉鉁y(cè)試了兩個(gè)星期，我們?cè)诓萜荷�、石子路上，它沒有跌倒。
順便說(shuō)一下，ARTEMIS是代表先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)性能得到提升、穩(wěn)定性得到提升的機(jī)器人技術(shù)。正如我提到的，機(jī)器人不會(huì)摔倒。我們踢他，你看到它不會(huì)跌倒。我沒在開玩笑，我們踢得一點(diǎn)也不輕，我們真的想踢倒它。從側(cè)面踢倒有點(diǎn)困難，機(jī)器人還不能做到跨越的動(dòng)作。但是它仍然能夠保持平衡。
我們看一下從后面來(lái)推他，它顯得更為強(qiáng)劍我們可以推它可以踢它，我們真的用了很大的力氣，最終能夠看到這個(gè)機(jī)器人是非常穩(wěn)固的，沒有辦法踢倒的。我們把力度加大一點(diǎn)，用一個(gè)球砸它，這個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)工作人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)好的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì)，這是一個(gè)5厘米高的障礙物，順便說(shuō)一下，這個(gè)障礙物并不是用來(lái)測(cè)試視域的。
我們并沒有用任何的攝像機(jī)，只是用來(lái)測(cè)試被動(dòng)的反應(yīng)的。讓我們用一些更為隨機(jī)的物體，一個(gè)5厘米厚的海綿板，這是一個(gè)非常難以跨過(guò)去的障礙物體。你還可以看到很多的紙盒，即使踩在這些物體上，它還是不會(huì)跌倒。
現(xiàn)在，我們讓機(jī)器人跑起來(lái)，這是世界上第三款可以跑步的機(jī)器人，也是世界上第一款人形跑步機(jī)器人。我們?cè)噲D讓它在我們的樓里面走路，它一口氣走了260米，中途沒有停下，順便說(shuō)一下，這都是它自發(fā)的，我們并沒有對(duì)它進(jìn)行控制，機(jī)器人用攝像機(jī)觀察周圍情況，它在嘗試識(shí)別障礙物和路線。
這款機(jī)器人可以以每秒2.1米的速度行走。這是世界上行走最快的機(jī)器人。我提到過(guò)的，它還能跑，能跑多快？我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室的空間不夠，不能測(cè)定它能跑多快。我相信它是跑得最快的人形機(jī)器人。
現(xiàn)在，我們讓機(jī)器人做點(diǎn)更為有意義的事情，它在搬箱子，這個(gè)空箱子，它做得很不錯(cuò)。我們給它一個(gè)更加難一點(diǎn)的任務(wù)，這次是一個(gè)很大的箱子，大家可以注意到，當(dāng)它在行走過(guò)程中，它在主動(dòng)地保持平衡。它做得很不錯(cuò)。推車和拉車怎么樣？
現(xiàn)在我們說(shuō)是，我們并未設(shè)計(jì)新的行為，我們只是讓他朝推車走去。它做得也很不錯(cuò)。對(duì)于那些了解機(jī)器人的人來(lái)說(shuō)，你會(huì)對(duì)接下來(lái)呈現(xiàn)得大為吃驚。這是非常大膽的嘗試。在室外測(cè)試機(jī)器人，沒有部署任何的安全險(xiǎn)。大家看一下，它能夠從草坪移動(dòng)到石板路面，它能夠勝任不同地形上進(jìn)行行走，我們對(duì)這款新的機(jī)器人感到非常興奮。
再一次，ARTEMIS代表先進(jìn)的運(yùn)動(dòng)性能得到提升、穩(wěn)定性得到提升的機(jī)器人技術(shù)，然而，在我們的實(shí)驗(yàn)室，我們對(duì)這個(gè)名字的解讀還有另外一種說(shuō)法。ARTEMIS意味著能夠超越梅西這位足球運(yùn)動(dòng)員的機(jī)器人。因?yàn)樗軌蛱咦闱颉?/p>
在我們的實(shí)驗(yàn)室有許多機(jī)器人的足球比賽，其中一個(gè)叫做Robocup。這是一場(chǎng)國(guó)際自動(dòng)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器人足球大賽。所有把做的機(jī)器人聚在一起，讓他們做足球比賽。
這期間，不通過(guò)遠(yuǎn)程來(lái)控制它們。它們自行觀察周圍，踢球。完全實(shí)現(xiàn)了自發(fā)的動(dòng)作。Robocup最酷的地方是，這場(chǎng)比賽的最終目的是，到2050年，我們希望2050年有一支機(jī)器人的足球隊(duì)能參加世界杯，然后努力讓機(jī)器人隊(duì)伍獲勝，這是我們官方的目標(biāo)。
朝著這個(gè)目標(biāo)，我們?cè)陂_發(fā)新的技術(shù)。順便說(shuō)一句，我們獲得了五次冠軍，這是在8年前。上一次，即8年前，我在頒獎(jiǎng)典禮上會(huì)大家宣布，我們已經(jīng)贏了5次，我們期望其他隊(duì)伍能夠贏，所以我們就不再參賽了。
但是，如果在將來(lái)真的出現(xiàn)顛覆性的新技術(shù)的話，那時(shí)，我們會(huì)重返Robocup，這就是今年，所以今年的Robocup，今年的比賽在法國(guó)波爾多進(jìn)行。讓我給大家展示一個(gè)視頻，這是當(dāng)時(shí)對(duì)德國(guó)隊(duì)比賽的場(chǎng)景，我們有兩位ARTEMIS, 其中參與的人員是我的學(xué)生，他們不能觸碰機(jī)器人，如果一旦觸碰了，就失去了比賽資格。
規(guī)則是，真人必須站在機(jī)器人之后，出于安全的考量。所以一切都是自發(fā)的，沒有人控制任何東西，也沒有人觸碰任何東西。這是自由踢球，這是第一個(gè)進(jìn)球。這些機(jī)器人是完全自主控制的，有時(shí)候，我們不知道機(jī)器人在思考什么。
如果你們看機(jī)器人的頭，可以知道它們?cè)诳词裁矗梢酝茢嗨鼈兗磳⒆鍪裁�。你可以看到我們有多享受這個(gè)比賽，非常的激動(dòng)人性而有趣。所有的機(jī)器人是最快的，也是最強(qiáng)壯的！最快速的、最強(qiáng)壯的機(jī)器人不代表一定能贏，時(shí)隔八年，我們有了一支全新的隊(duì)伍。下一年，將在荷蘭舉辦！我們很興奮帶隊(duì)再去參加！
其實(shí)我在社交媒體上也是非�；钴S，我比賽完畢之后，我打開了Instagram，我多了大概三千個(gè)粉絲，正是這個(gè)比賽幫我吸收了更多的粉絲。比爾蓋茨，當(dāng)時(shí)有6800萬(wàn)粉絲。第二天，我發(fā)現(xiàn)他寫了這句話，“非常興奮能夠看到ARTEMIS參與了2023Robocup”。
他邀請(qǐng)了我們，去西雅圖。我們有了一次很好的交流。我不知道你是否察覺到，如果，你看ARTEMIS機(jī)器人的大腿上是比爾蓋茨的簽名，這非常酷。
許多人問我們，需要多久時(shí)間才能做出ARTEMIS呢？這很難說(shuō)，這是一次持續(xù)性地開發(fā)和創(chuàng)新。2018年我們開始有了這樣的想法，我們當(dāng)時(shí)說(shuō)希望能夠研發(fā)出能夠控制自己行動(dòng)的機(jī)器人。隨著一些初步的計(jì)算，以及數(shù)學(xué)科學(xué)家告訴我們，這個(gè)想法可以實(shí)現(xiàn)。那么我們就決定去做吧。
正如我說(shuō)的，在2019年的時(shí)候，我們有一個(gè)眾籌基金，我們眾籌的能力很強(qiáng)。2020年疫情暴發(fā)，我們不得不關(guān)了我們實(shí)驗(yàn)室，但是它不能停止我們的腳步。我們重新回到了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，但是是分散的方式，有的在宿舍工作，在學(xué)生公寓。
我給大家看一下這款機(jī)器人每個(gè)月取得的進(jìn)度更新。2022年1月我們做了一個(gè)模擬，第一次試著讓機(jī)器人站起來(lái)，2022年3月，做到了第一次的平衡，我們讓地面震動(dòng)起來(lái)，試著推它仍然還能平衡。它的腳在彈動(dòng)，我們還試著擊打它，對(duì)不起。4月的時(shí)候，幾乎能走了，還不太行。這種情況經(jīng)常發(fā)生。7月，我們完成了上肢的組裝，并進(jìn)行了測(cè)試，我們找到了問題所在，我們發(fā)現(xiàn)了一些漏洞。我們重新裝了新的測(cè)算器。10月是第一次穩(wěn)定的走路，是一次長(zhǎng)足的進(jìn)步。11月，把它們帶到實(shí)驗(yàn)室之外，這是一個(gè)大的活動(dòng)。
2022年12月，比較大的一個(gè)災(zāi)難，機(jī)器人碎了。如果我有時(shí)間，我愿意介紹我們所經(jīng)歷的失敗。我們沒有放棄，我們從失敗中學(xué)習(xí)，并改進(jìn)了我們的機(jī)器人。1月，第一次跑步。3月的時(shí)候，我們第一次去戶外，就像我說(shuō)的，每?jī)蓚�(gè)星期，我們把它們帶到UCLA的校園。學(xué)生們很喜歡她。3月，我們做了首次的發(fā)布。這就是ARTEMIS。
我們還有很多東西沒分享，時(shí)間有限，孩子的時(shí)候我就喜歡機(jī)器人，跟大家講了為什么開發(fā)人形機(jī)器人，三年前你問我你覺得人形機(jī)器人什么時(shí)候能跟我們一起生活，我覺得我可能能看到，我這輩子能看到，我們就很幸運(yùn)，但是我們需要更加努力。
但是如果今天，你還問我同樣的問題，我開始改變想法了，隨著ARTEMIS 的誕生，未來(lái)可能比我們想象的來(lái)得更快。你怎么看？將來(lái)，你覺得人形機(jī)器人幫我們整理屋子、清掃垃圾，或者到2025年機(jī)器人能參加世界杯，并取得勝利嗎？或者在將來(lái)，它能夠參與自然災(zāi)害的救援嗎，能夠拯救我們?nèi)祟惖纳鼏幔?/p>
我有一個(gè)夢(mèng)想，抱有希望，在將來(lái)，我已經(jīng)老了，我可能跟孫子輩的人看電視，當(dāng)時(shí)可能是三維圖像的電視。在新聞里，某處大樓著火了，機(jī)器人去哪兒，拯救人們，然后我告訴我的孫子，那個(gè)機(jī)器人，是你爺爺開發(fā)的，多么酷�。�
為了這樣的將來(lái)，我們會(huì)持續(xù)我們的研究，謝謝大家。
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