让人啼笑皆非的机器人翻车现场揭示了多少行业真相?

来源:半岛电竞官网    发布时间:2023-10-27 10:06:00


  智东西10月26日报道,上周二,波士顿动力的Spot和Atlas机器人大秀舞技,“复现”了韩国男团BTS的《Permission to Dance》MV,走位、动作都栩栩如生。

  10月1日举行的特斯拉AI Day上被抬着出场,让不少人感觉,就这?半解剖电线版特斯拉机器人,小心翼翼、步履蹒跚地完成了一次惊险首秀。

  、控制差:摔倒后自救困难,只能靠人工帮助2021年世界人工智能大会上,人形机器人Walker X本该自信满满地演示快速行走,但没走几步,Walker X却突然蹬腿倒地,直挺挺地趴在地板上,看起来是膝关节部位突然伸直使得人形机器人无法保持平衡,并且Walker X倒地瞬间和人腿部抽筋的状态也十分相似。

  、小“聋瞎”:离谱避障、摸鱼好手,扫地机“发粪涂墙”除了控制外,机器人的传感系统出现故障,造成的后果往往令人啼笑皆非。波士顿动力的人形机器人能翻跟头、跑酷、跳男团舞,谁能想到它也翻过车呢。2017年,在“未来科学家与技术领袖大会”上,波士顿动力的人形机器人Atlas首次亮相,它抱着箱子完美走完一圈后,本来应该停下“谢幕”,

  2016年7月,K5在美国加利福尼亚州的斯坦福购物中心巡逻时撞到了一个16个月大的小朋友,当他面朝下摔倒后,机器人并没有停下来,而是继续开走了,仿佛什么都没有发生。

  、失手:机械化操作,不能灵活变通而伤人机器人在实际应用上,本该展示它们高超的自动化工艺,或者精湛的下棋、巡逻技艺时,往往会出现因严格遵循流程,不能灵活应对突发情况的事件。今年7月,莫斯科国际象棋公开赛上出现了特殊的选手——象棋机器人。本来是比拼棋艺的激烈场面,象棋机器人却一把夹住对方棋手的手,导致小朋友手部受伤。原因好像是小朋友本来已经下子,却想调整一下,而象棋机器人则不能灵活变通,失手伤人。

  Ramji Lal从机器人后面伸手去调整它。但预编程的机器人直接用焊条刺穿了他的腹部。”

  、晕头:多机协同无法灵活变通,一台故障全部“歇菜”尤其是大型工厂内,经常会有很多分拣、配送机器人来协同工作,它们每天各司其职,使得货物分拣、运送等工作流程都十分高效。

  、智障:人机对话时经常“鸡同鸭讲”安保机器人还发生过一件糗事。诸如下图的美国加州安保机器人,在巡逻时,理应让人们获取帮助时更加便捷,但一名女士向安保机器人报案时,该机器人非但没有受理案件,还为她唱了一首歌,不知道是不是当时已经到了安保机器人的下班时间。

  回到刚开始的问题,为什么机器人仍然看起来不够聪明?想回答这个问题,我们可以从机器人是怎么动起来的入手。

  顾名思义,机器人就是“机器”+“人”,如果机器人的运动行为难以理解,我们可以先想想自己。当眼睛看到前面有石头,把这一传递给大脑,大脑将需要采取行动避开障碍物的信号传递给四肢,然后我们抬腿迈过石头。

  我们再放到机器人系统中来看,机器人中的传感系统对应的就是五官,控制系统就是大脑,而驱动和执行机构在人体中可能没有具体对应的位置,但可以近似看作我们的四肢和关节等。

  现在看来,机器人很多行为表现智障到令人无语。带着这个疑问,智东西对话了机器人行业的多位资深人士后,我们发现背后的原因与上面的四大系统密不可分。

  小婴儿最开始学的就是走路,和机器人一样,不论是双足、四足、轮子和履带机器人,最先学习的就应该是保持机器人动态平衡。这些形态的机器人在保持平衡时难易程度不同,其中和生命体形态类似的四足、双足机器人是技术难度较高的。原因是这类形态的机器人足部与地面接触面积很小,再加上材质硬度较高,就好比你穿着滑冰鞋走在地面上时,也很容易失去平衡摔倒。

  CEO王雪松说:“其实从完整的视频中可以看到,在机器狗摔倒之后,它有明显的自救行为,但可惜因为地面有咖啡,导致并没有自救成功。”从根源来讲,如何在有咖啡等液体的光滑地面正常行走?这个问题属于常见情况中的特殊情况,也就是说,我们不可能在刚学走路时就学习穿着滑冰鞋在冰场里滑行。王雪松谈道,未来,机器人研发过程中可能会针对于这类特定的场景进行研发。在让机器人动起来的环节中,还有驱动系统的关键部件——驱动电机,顾名思义,就是驱使机器人运动的系统。超级骆驼联合创始人兼智能装备负责人庄子骏谈道,对于机器人本体来讲,现在国内机器人玩家面前的难题还在于驱动电机的国产化、小型化。其中,波士顿动力的机器人驱动方式采用的是液压驱动,而其他特斯拉、小米等机器人都采用的是电机驱动,我们可以简单理解为前者是靠液压油的压力势能,后者是靠电势能。

  令人印象深刻的机器人翻车事件莫过于扫地机器人“发愤涂墙”了,而这也和机器人的五官密不可分,除了看到还需要让它们看清前面是什么,到底能不能清扫,会不会搞坏自己。因此,模拟人眼的3D视觉方案就是目前最有效的。

  “特斯拉能做机器人的一个原因就是,它将做智能汽车的HW3.0系统移植到了机器人算力系统中,可以支撑起视觉计算。”▲特斯拉人形机器人的视觉方案演示

  iRobot的旗舰扫地机器人Roomba J7就采用的是视觉避障技术,而这款扫地机器人的价格高达849美元(约人民币5500元).▲iRobot

  此外,即便机器人通过视觉感知到前方物体,但其识别事物特征的方式与人类不同,如人类在识别猫的种类时,可能会通过毛色、长短、眼睛和耳朵的形状、叫声等,但计算机也许是通过别的特征来进行判断。因此,研发人员可能只能看到其识别结果,而无法从精准优化其识别过程。

  再从更加宏观的技术角度来看,久平科技创始人、CEO王雪松告诉智东西,机器人在硬件领域的基础设施已经相对成熟,没有特别大的技术难点,在一些关键零部件上基本成熟。

  走的颤颤巍巍的原因更多还是在软件、算法上。”机器人的灵活性已经可以满足一般需求,而上面说到的突然摔倒、发生碰撞等情况,可能和其传感器突然失灵有关,与其硬件本身的关系不大。人在生活、工作时也会遇到陌生的环境不知道如何应对,只能是第一次见过后积累经验,所以对于机器人也是一样,研发人员不可能在设计初期就考虑到所有的情况,因此只能针对常见的情形对其优化。

  机器人作为一项技术,和人工智能、5G等一样,更多是为现有的一些工具服务,为其进行智能化升级,因此,面向细分场景的机器人,或者说能够做到“在其位谋其职”可能是目前更应该考虑的发展方向。可以看出,目前为止,机器人的技术进展已经走在前面,使得机械臂、扫地机器人等能够在工厂、家庭里帮助人类做很多事情,但软件层面的不足让其真正落地、普及还是一大难题,因此,但看机器人现在的智障行径,离统治地球、主宰人类还很遥远。

  Nature的封面。作为一只两栖“动物”,它可以变换形态,让四肢在地面、水里都顺畅行动。不过看其在地面行走的时候,仍然十分笨拙,像刚刚学会走路的小婴儿。

  有时候机器人在搜救、巡逻时往往会面对范围特别大的情况,一台机器人想要执行搜救任务就会费时费力,因此,机器狗间的多机协作也是机器人界的一大研究方向。今年10

  X20四足机器人,自主规划、决策,完成了在3000平米未知环境下对8个模拟目标的协同搜索。在搜索过程中,它们还会及时“沟通”,避免搜索到重复区域,还能共享进展,这样看来,机器狗搜救不仅能标记已搜索点,还省去了稍显古老的对讲机设备。▲云深处5

  前面说到,软件是阻碍机器人智能化的关键,那么如何在短时间内让机器人更聪明也就十分重要了。

  8月,谷歌重磅研究进展公布,通过结合更强大的人工智能大型语言模型,使得机器人执行命令的成功率从61%

  74%,这项研究让机器人从被动执行向主动执行、感知跨越了一大步。这些介绍听起来可能难以理解,举个例子,比如,当你问机器人:“我把饮料洒了,你能帮忙吗?”谷歌机器人可以迅速筛出适配指令的合适行动,然后从厨房拿块清洁海绵来。但一般机器人可能只有当你完整说出:“我的饮料洒了,你能去厨房拿块清洁海绵来吗?”,才有可能理解你的意思。

  传感系统上,我们看到更多的可能还是视觉,但很多研发人员已经将视野拓展到了味觉和触觉。

  味觉”,机器人厨师能够尝到西红柿炒鸡蛋到底咸不咸,并一步步调整。事实上,机器人并不是真的尝到了咸的味道,而是通过基于电导的味觉传感器的UR5机械臂的实验装置,通过混合食物模拟咀嚼、电流传导复现盐的味道,帮助机器人品尝食物的“

  (人造指尖),也称“光触觉传感器”,装上这个人造指尖,机器人的手指就可以控制力道,轻轻提起千纸鹤,而不会只管运送不顾千纸鹤是否完好。▲装备了TacTip的机器人成功拿起千纸鹤

  在视觉层面,现在味觉、触觉传感器距离落地应用的机器人可能还十分遥远,视觉感觉是目前最为常见的。因此,机器人如何行动的“把关人”就是视觉,但只有视觉是不够的,“现在除了视觉外,还需要AI

  ”林智宾补充道。我们可以举一个最简单的例子,当扫地机器人识别到前方有粪便时,它需要做两件事:识别到粪便、在合适的地方绕开,如果它远远地看到粪便就绕开,那么中间很长一段距离就不会被清理到。因此,估计扫地机器人到障碍物的距离、提高AI识别能力也是各界玩家在研发的主要方向。现阶段最有效的解决方案可能是双目3D

  你刚出生的时候,不会拿筷子、不会走路,在日复一日的积累、观察下,你掌握了越来越多的技能,而这也就是机器人的强化学习,从自己的经验和行为中不断学习,比单纯靠其他人一点点教学的方式简单多了。这种做法不仅能缩减机器人训练的时间和成本,在提升其智能化上也更有效,能够让机器人自己驱动、控制关节来执行指令,甚至产生让研发人员意想不到的惊喜。比如,以机器狗为例,研发人员初期并没有将应对湿滑地面作为主要的优化方向,但通过机器狗的自我学习,也就是买了一次咖啡后,就增加了这个特殊场景的经验,之后或许可以及时识别前方地面上的液体并及时避开。

  今年10月,Meta(原Facebook)和纽约大学的研究人员提出了一种训练机器人的新框架HOLO-DEX,机器人训练不再需要“真刀真枪”演练,人带着VR(虚拟现实)头显置身虚拟世界,就可以教机器人“学习”。这些VR、AR等技术与机器人技术的结合,在不断的碰撞中,又在加速机器人智能化、灵活性的升级。

  但目前而言,人们对于机器人的期望仍然过高,即使在硬件层面上已经破解了多道技术难题,但作为未来被寄予厚望的机器人而言还远远不够。梦想可以天马行空,但技术进步还是得一步一个脚印。仍有很多悬而未决的技术难题,有待研究人员和工程师们持续探索。特斯拉人形机器人


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