“2024，機器人大爆發(fā)。”
作者| 王王
編輯｜蔓蔓周
2024是機器人元年。似乎每年都這么說。
2023年12月，歲末年終之際，隨著全球第一家人形機器人公司優(yōu)必選上市，“機器人”似乎成了緊跟大模型之后的下一個風口浪尖，給2024年拉開了鼓舞人心的序幕。
除了首個IPO之外，最近機器人領域新聞頻頻。例如馬斯克在毫無預警的情況下在自己的X賬號放出特斯拉人形機器人Optimus二代目的視頻，走路、深蹲、拿雞蛋樣樣精通；斯坦福團隊的Mobile ALOHA更是進化到能自主炒菜、擦桌子、按電梯，成功率高達90%。
不妨借這個機會，看看2023年你可能錯過的，機器人領域那些最受歡迎的故事。
01
人形機器人終于能打工了
2015年，有“機器人奧運會”之稱的DARPA機器人挑戰(zhàn)賽上，韓國KAIST團隊的人形機器人DRC Hubo以44分28秒的成績完成了模擬災難救援的任務，拔得頭籌。
然而，這場緊張刺激的比賽在看客們眼中，有點“蠢哭了”：機器人忙活將近一個小時完成的任務，人類只需要5分鐘，更別提各種平地摔、走路摔、開門摔、吹風摔等花樣百出退出比賽的參賽選手。
當時，人們不禁發(fā)問：人形機器人何時才能真正走向市場？或許，我們能在2024年看到答案。
人形機器人DRC Hubo | IEEE Spectrum
今天，我們看到了不少機器人已經(jīng)能完成多種復雜的運動，甚至是接住掉落物品這樣既要速度又要準確的精密操作。越來越多的機器人廠商也不再滿足于搬箱子、送快遞，而是朝著“通用型機器人”的目標研發(fā)。
Sanctuary AI的控制系統(tǒng)模仿人腦的記憶、視覺、聲音和觸覺系統(tǒng)，結(jié)合符號推理和神經(jīng)網(wǎng)絡這兩種技術，讓機器人具有如同人類的智能。挪威機器人公司1X與OpenAI達成合作，讓大模型的風吹到機器人身上，借助通用大模型使機器人具備更深刻的“思維”。這些企業(yè)都計劃在2024年商業(yè)化落地。
馬斯克預言，未來20年內(nèi)，地球上將會有10億臺人形機器人。不過，站在2024年開頭，還是要潑一盆冷水。
盡管過去兩年大量資金和人才涌入商業(yè)人形機器人領域，但最近并沒有出現(xiàn)能夠產(chǎn)生實質(zhì)性突破的技術變革。例如，制動器仍然復雜昂貴，電池續(xù)航能力也是一道難關；軟件層面，安全穩(wěn)定性也需要持續(xù)不斷投入優(yōu)化。從生產(chǎn)制造角度看，大規(guī)模商業(yè)部署需要彈性供應鏈和基礎設施建設，這也需要投入時間和資源。
02
掃地機器人制霸全球
AmundsenScott南極科考站，全年平均氣溫-28℃，極端時可達-80℃。由于氣候嚴苛，每年有8個月的時間里科考站會處于0補給的自生自滅狀態(tài)。無論科考隊員來來往往，站里一直有四名常住人口：Bert，Ernie，Sam和Frodo，四臺掃地機器人。
四臺機器人的日常生活除了掃地，還有頗多跌宕起伏的故事。
Bert作為最早入住的成員，有一年多的時間里，一直是世界上最孤獨的掃地機器人。后來Ernie加入，與Bert分掃一二層，二人因一道無法跨越的樓梯，成為最近又最遠的靈魂伴侶。直到Sam和Frodo這對好基友加入，Bert和Ernie才終于能在同一樓層長相廝守。甚至Ernie還遭遇過綁架，綁匪威脅索要小餅干；索性Ernie平安歸來，繼續(xù)掃地。
X賬號South Pole Telescope記錄了這4臺掃地機器人扣人心弦的日常，以及苦寒之地的科考隊員們的（冷）笑話。
“太冷了”，Ernie說
一個冷知識，掃地機器人其實是軍事研究的產(chǎn)物。
1990年，MIT的研究人員創(chuàng)立了iRobot（就是上圖掃地機器人的品牌），研發(fā)方向是給美國軍方開發(fā)一種掃雷的機器人。為此，這支團隊開發(fā)出了一種算法，使機器人能夠走遍指定空間的每個地方。研發(fā)期間，團隊發(fā)現(xiàn)，同樣的技術也可以用在吸塵器控制上。于是，2002年，第一臺掃地機器人推向美國市場，2年內(nèi)銷量超過百萬臺。今天，最低只要一千多人民幣，就能買到一臺掃雷神器。
03
Henry Evans和機器人共生的第13年
Henry Evans因中風失去了行動能力，只剩眼睛、頭、頸和左手拇指能微微運動。直到2010年，Henry偶然看到了機器人公司Willow Garage的PR2機器人，他預感到這可能是改變生活的一次機會，于是找到研發(fā)團隊，一起開展“Robots for Humanity”項目，幫助殘疾人盡可能自理的同時，讓殘疾人的家人和照護者有更多獨立自由的時間。
Henry Evans和PR2，圖源 | Stanford Magazine
然而PR2重達181公斤，價格40萬美元，只能是“科研成果”而無法走向市常2017年，PR2的團隊在和Henry一家合作了多年之后成立了一家新公司Hello Robot，研發(fā)一種更簡單輕便、成本較低的機器人。其成果Stretch拋掉了人的外形，只剩一根單臂，價格也壓縮到2萬美元，它能幫助Henry刮胡子、打牌甚至幫別人刷碗。
2023年是Henry一家人和機器人住在同一屋檐下的第13年。盡管生活中的大部分事依然依賴妻子和護工完成，但Henry時常能夠操作機器人獨立完成一些小任務。當他摘一朵玫瑰送給妻子時，Henry總能真切地感覺到自己總不至于一無是處。
04
火星直升機Ingenuity的第70次飛行
2023年12月22日，Ingenuity完成了它在火星表面的第70次起降，這距離2021年第一次從火星表面起飛，已經(jīng)過去了兩年多。在發(fā)射團隊原本的計劃中，Ingenuity最多只能飛5次，在火星上“存活”30天。
火星極度寒冷、干燥，大氣層稀薄，盡管重力較弱，但仍難以產(chǎn)生升力，這對火星直升機造成嚴苛的限制。此外，火星和地球之間的通信延遲也使每次飛行任務更加復雜。Ingenuity的飛行紀錄給火星探索帶來了革命性的啟發(fā)。作為火星上的先驅(qū)飛機，它為其后繼者提供了寶貴的經(jīng)驗教訓�？蒲袑＜腋鶕�(jù)這些經(jīng)驗，正在計劃將旋翼機納入火星樣本返回任務，為未來的火星車任務設計一架火星科學直升機，加大有效載荷來探索火星車無法到達的區(qū)域。
圖源| Space.com
05
在迪士尼樂園和機器人玩耍
現(xiàn)在，你可以和真人扮演的米老鼠、玲娜貝兒在迪士尼樂園里互動，未來可能有一群機器人成為你的迪士尼伙伴。
在位于蘇黎世的研究中心里，迪士尼正在開發(fā)全新的機器人娛樂。這些機器人不光是能走路、會說話的機器，還采用專門的行走方式來模仿迪士尼人物，并通過呆萌夸張的動作來表達情感。動畫師與機器人專家攜手合作，在確保機器人行走穩(wěn)定性的同時，讓它的一舉一動富有表現(xiàn)力，甚至可以做出歪頭殺等可愛的動作。
圖源| Youtube
在生產(chǎn)方面，由于這一新的機器人平臺不依賴硬件，因此可以快速將原型應用到不同的角色上，搭配3D打印的零件，迪士尼可以在短短幾個月的時間里就生產(chǎn)出新的角色機器人。
相信這類機器人將會很快與游客見面。
06
無人機賽飛：全自動機器人超越人類
一場自動無人機和人類世界冠軍飛手的競速比賽，兩臺無人機需要一次穿過7個不同方向、不同高度的門框，這個過程需要大量精密的微操。全長7.5米的復雜飛行，全自動無人機只用了5.3秒。
要戰(zhàn)勝人類，無人機必須更快、更穩(wěn)定。為此，團隊必須解決幾個問題。首先是計算出飛行的最佳軌道。在賽前訓練階段的3D模擬環(huán)境中，無人機團隊除了計算出數(shù)學上的最優(yōu)飛行軌道，還不斷收集添加真實世界的噪音數(shù)據(jù)，比如場地內(nèi)的氣流、無人機自身的抖動等。有了飛行路線，無人機還需要實時計算自己的位置和飛行方向。由于無人機速度太快，機身搭載的攝像頭會發(fā)生運動模糊，導致無人機“失明”。機器人團隊必須在最短路徑和不墜毀之間找到平衡點。
圖源|Nature
最終，這臺無人機配備了36個攝像頭的紅外跟蹤系統(tǒng)，可以每秒400次將無人機定位在毫米范圍內(nèi)。通過將位置數(shù)據(jù)與航線地圖相結(jié)合，機外計算機可以引導無人機沿著最佳軌跡行駛即使是最好的人類飛行員也很難做到這一點。
盡管是一場機器對人類的無情碾壓，機器人團隊仍然認為，在未來幾十年里自動無人機都無法取代人類。人類在處理壞數(shù)據(jù)的能力、適應環(huán)境并及時調(diào)整的能力依然超過機器。
2024，會迎來機器人大爆發(fā)嗎
在Nvidia高級研究科學家兼AI Agents負責人Jim Fan看來，機器人是2024年最重要的技術。在一條X推文上，他說：“我們距離物理AI Agents的ChatGPT時刻還有大約3年的時間。”
過去，機器人研究一直面臨一種“莫拉威克悖論”。
早在80年代，研究人員漢斯莫拉威克發(fā)現(xiàn)，感覺和感知需要耗費大量計算資源，而邏輯推理需要的資源反而沒有那么多。這就造成機器人研發(fā)中一種反直覺的現(xiàn)象：很多人類看來稀松平常的事情對機器人來說卻異常困難，比如接住一顆飛來的棒球；反之亦然，有些人類覺得很難的事情對機器人來說卻不那么困難。
今天，隨著多模態(tài)大模型、模擬數(shù)據(jù)集和硬件方面等技術的進步，機器人正在以成倍的速度進化成長，不僅有了超強的語言理解和交互能力，感知能力也有機會大跨步式的躍進。
也許奇點并不會立刻到來，但可以相信，機器人賽道的前景不容小覷，我們正走在通往奇點的道路上。
