文|至頂頭條 劉文軒
編輯|舞春秋
從機器人的發(fā)展歷程來看，讓門框機器人和“笨笨”成為現(xiàn)實也是遲早的事。
如果你看過《流浪地球2》，那你一定會被里面的機器狗“笨笨”圈粉，它不僅可以感知主人的情感，自己也擁有豐富的情緒，讓人很想在家里也養(yǎng)一只。除了“笨笨”，電影里一臺造型別致的“門框機器人”（Framer）也吸引了不少觀眾的目光，它不僅可以架槍輸出，還能加盾防御，安靜站在那里時就成了一個安檢門，它還可以潛入海底執(zhí)行任務(wù)，幾乎無所不能。
盡管機器人早已是科幻電影的“常駐角色”了，但不難看出，制作團隊依然想打破人們對機器人的刻板印象。只是局限于當(dāng)前的技術(shù)能力，想要在現(xiàn)實生活里1:1復(fù)制一臺電影里面的機器人，恐怕沒那么容易。但這并不意味著未來沒有可能，從機器人的發(fā)展歷程來看，讓門框機器人和“笨笨”成為現(xiàn)實也是遲早的事。
01 雙足機器人，離“門框”還有多遠？
波士頓動力在這幾年公開了不少Atlas雙足機器人的影片，比較有名的像是后空翻、跳舞、跑酷，還有最近在一塊模擬工地的區(qū)域幫忙搬運物品，每一次更新都能刷新人們對機器人的認(rèn)知。
這些成果，源自人類對機器人最初的幻想，這可以追溯到15世紀(jì)末，達·芬奇繪制的一幅“機器武士”，這臺機器人依靠風(fēng)力和水力驅(qū)動，但這在當(dāng)時也只能停留在想象當(dāng)中。
真正在現(xiàn)實世界登場的人形機器人，直到1928年才正式公開。當(dāng)時，西屋電氣工程師Roy J. Wensley為了推廣一款名為“Televox”的變電站控制單元，他將Televox包裝成一臺名為“Herbert Televox”的機器人，在紐約的Level Club亮相。
Herbert Televox
Herbert Televox的“本體”依然是Televox控制單元，它的一部分可以放在操控室，另一部分放在變電站內(nèi)，利用音叉振蕩器產(chǎn)生不同頻率，當(dāng)接收端的Televox收到頻率轉(zhuǎn)換成可解讀的編碼，并通過電話線將編碼傳輸?shù)阶冸娬?，變電站根?jù)編碼內(nèi)容采取相應(yīng)動作，實現(xiàn)遠程遙控。
至于Herbert Televox，如果以現(xiàn)代機器人的標(biāo)準(zhǔn)來看，它的外觀只能用“粗糙”來形容，一眼看過去也不過是一塊人形立牌，但是在功能上，它可以控制遠處的開關(guān)，的確也符合“未來仆人”這樣的描述。Wensley還為Herbert Televox設(shè)計了一個噱頭：在幾年喬治·華盛頓誕辰的那天，機器人為一幅華盛頓的肖像揭幕。
Wensley為控制單元取名字，還賦予它外形和性格的想法被視為一項創(chuàng)舉，使大眾對機器人有了一個更具體的概念。
不過真正能夠行走的雙足機器人直到40多年后才能看到端倪。1971年，日本早稻田大學(xué)教授加藤一郎研發(fā)出的WAP-3是世界第一臺三維雙足機器人，可以靜步行走。WAP-3為機器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，加藤一郎也被譽為“世界人形機器人之父”。
我國第一臺登上媒體的雙足人形機器人是由國防科技大學(xué)在2000年公布的“先行者”，這臺身高140厘米的機器人，能夠以1秒2步的速度行走，突破了我國雙足步行機器人只能6秒1步的紀(jì)錄。
和日本本田公司在同一年公布的ASIMO相比，先行者雖然外觀簡陋，但它所搭載的收音與發(fā)音能力，也在當(dāng)時為人機交互模式帶來更多靈感。
不過當(dāng)時對雙足/人形機器人研究最為矚目的依然是日本，2003年，豐田推出的“Toyota Partner Robot”能夠演奏樂器；2011年，本田推出的All-New ASIMO已經(jīng)可以利用傳感器避障，手指也十分靈活，具備基本的行動能力。
Toyota Partner Robot
在這之后，再一次讓人們頗為震撼的雙足機器人，就是波士頓動力2016年2月公布在官方Y(jié)ouTube頻道的Atlas。影片展示了Atlas在地面上行走、開門，然后在戶外的雪地中行走，并且可以很好的調(diào)整重心，不會摔倒，搬運貨物也得心應(yīng)手，摔倒后可以恢復(fù)站立狀態(tài)。
波士頓動力的Atlas雙足機器人
這段標(biāo)題為“Atlas, The Next Generation”的影片很快登上各大媒體的版面，盡管《華盛頓郵報》評價它像“喝醉了的鋼鐵俠”，卻依然沒有減少它帶給人們的震撼。在這之后的發(fā)展我們也有目共睹，官方持續(xù)公布Atlas的最新能力，像是后空翻、跳舞、在模擬工地搬運物品等等。但遺憾的是，Atlas至今尚未商業(yè)化，而第一款商業(yè)化的雙足機器人是Agility Robotics在2020年推出的Digit，售價25萬美元，主要用途也是倉儲、工業(yè)等場景。
Agility Robotics的Digit機器人
不過有一個好消息是，埃隆·馬斯克的特斯拉Optimus機器人未來也許會成為你家里的幫傭。他曾在去年9月預(yù)言，未來這臺機器將可供家用，包括做晚餐、修剪草坪、照顧長者，甚至成為人類的“伙伴”，甚至成為性伴侶。
特斯拉Optimus機器人
稱贊Optimus的同時，馬斯克當(dāng)然也不忘貶損一下競爭對手。他表示，目前的人型機器人都“沒有腦子”，它們沒有自行解決問題的能力，且造價非常昂貴，創(chuàng)造的價值卻很低。
不過機器人專家Christian Hubicki在Twitter上對Optimus給出了不太一樣的評價，盡管他稱贊在沒有對機器人采取安全措施的情況下進行現(xiàn)場演示的做法很大膽，但他也強調(diào)這款機器人的可靠性有待觀察。
Optimus可望在未來成為離我們?nèi)粘Ｉ钭罱臋C器人之一，那“門框機器人”什么時候才能走進現(xiàn)實呢？像“門框機器人”一樣功能豐富的雙足機器人，以目前的技術(shù)水平恐怕還很難實現(xiàn)，其中最難攻克的也許就是電池技術(shù)了，能夠支撐如此多變的形態(tài)，需要更先進的高能量密度電池。
不過好在有電動車?yán)顺钡尿?qū)動，能量密度更高、更安全的固態(tài)電池技術(shù)已經(jīng)成為各大電動車廠商競逐的陣地，甚至有廠商發(fā)表在“2030年之前，將固態(tài)電池應(yīng)用到量產(chǎn)的車輛上”這樣的豪言壯語，但電動汽車電池廠商StoreDot CEO Doron Myersdorf認(rèn)為這不可能實現(xiàn)，因為讓固態(tài)電池量產(chǎn)還需要十年左右的時間，更實際的做法是采用半固態(tài)電池，目標(biāo)是到2028年實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
不論電動汽車還是機器人廠商，攻克電池與充電技術(shù)都將為產(chǎn)品的升級迭代提供有力支撐，這個過程，也需要我們付出更多的時間和精力，相信有一天，我們會看到門框機器人那樣，或同樣級別的機器人設(shè)備出現(xiàn)在日常生活當(dāng)中。
02 四足機器人，已無限接近“笨笨”
比起門框機器人，《流浪地球2》當(dāng)中的機器狗“笨笨”看起來更容易實現(xiàn)，因為我們在過去幾年已經(jīng)看過許多行動靈活的四足機器人，其中最有名的當(dāng)然就是波士頓動力的Spot。
相比Atlas，Spot的“成長”速度快多了，這款機器人早在2019年就已經(jīng)成為商品。這的確也可以理解，至少在掌握平衡方面，有四條腿總比兩條腿要容易一些，但事實真的如此嗎？
其實四足機器人同樣經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。世界上第一臺有記載的四足機器人是Chebyshev在1870年設(shè)計的一臺器械，它擁有四條腿，通過對角線的連接分成兩組，它只能進行簡單的站立、行走和奔跑，但無法適應(yīng)復(fù)雜的地形，所以只能在平坦的表面上行動。
在這之后，L.A.Rygg在1893年申請了一項可騎行的四足機器人的專利，這臺機器人的動力來自騎手腳下的踏板，結(jié)合連桿和曲柄的聯(lián)動，使它能夠行走。
到了20世紀(jì)，南加州大學(xué)的R.McGhee與A. A. Frank在1968年共同研究了一臺名為Phony Pony的四足機器人，由電機驅(qū)動，能夠利用控制系統(tǒng)讓機器人行進，或是慢速的奔跑。
Phony Pony
在這之后McGhee研究了更多機器人，其中包括誕生于1977年的六足機器人OSU。OSU被視為行走機器人歷史上的重要里程碑，也是第一臺由電腦控制的行走機器人。到了1986年，McGhee還與Waldron一起打造了ASV六足步行機，具有很好的地形適應(yīng)能力。
這段時間以來，日本的研究人員也正著手于四足機器人的研發(fā)，其中比較有名的就是東京理科大學(xué)教授廣瀨茂男與機器人專家梅谷陽二在1982年研究的PV-II，這臺10公斤重，1米高的機器人能夠上下樓梯、在凹凸不平的地面行走，同樣具有里程碑意義。
PV-II
而四足機器人的商業(yè)化早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)出現(xiàn)了，1983年，Odetics公司推出ODEX-1，這是一臺六足機器人，后來的迭代版本也被用于一些工業(yè)場景。
ODEX-1
不過到這時為止的四足機器人都屬于靜態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)，麻省理工學(xué)院教授Marc Raibert在1986年開發(fā)了第一臺能夠行走和奔跑并且完全動態(tài)穩(wěn)定的四足機器人，先從單腿的動態(tài)穩(wěn)定入手，再應(yīng)用到設(shè)備上。Raibert在1992年創(chuàng)辦了波士頓動力，這之后我們也看到了BigDog、LittleDog、AlphaDog、Cheetah Robot、RHex Rough、WildCat等四足機器人的問世，還有2015年2月在YouTube公開的Spot，以及在2017年11月公開，擁有更精致外觀的新版Spot。
波士頓動力的Spot機器人
和Atlas一樣，波士頓動力先公布了幾段影片來介紹它具備怎樣的能力，像是奔跑、傳遞物品、開門、上下樓梯、跳舞、拖拽卡車…… 直到2019年9月24日，Spot的第一部廣告片公開，波士頓動力正式將這條“大黃狗”商業(yè)化。
像Spot這樣的四足機器人，主要面向工業(yè)場景使用，而且使用起來也需要較高的技術(shù)門檻，主要功能也是執(zhí)行人類設(shè)定好的動作，工具屬性很強，放到日常生活當(dāng)中，這種造型也非常不友善，很容易嚇到別人。
《流浪地球2》里的“笨笨”更像是Spot與陪伴型四足機器人（如索尼Aibo）的結(jié)合體，在工具屬性的基礎(chǔ)，加一點點娛樂屬性，不僅可以幫助人類完成任務(wù)，還可以感知人類情感，同時能夠表達各種情緒。想要實現(xiàn)這些功能，只需要結(jié)合一定的人工智能技術(shù)與相應(yīng)的傳感器就可以實現(xiàn)了，而這些技術(shù)在目前已經(jīng)具備一定的成熟度，而且有廠商推出過結(jié)合實用與娛樂兩種特質(zhì)的陪伴型四足機器人。
總部位于加州山景城的Koda打造的同名機器人，能夠像真實的狗一樣與人類互動、在家中自由行動，可以提供陪伴、導(dǎo)盲，或是護衛(wèi)等工作。相比Spot，Koda的造型比較圓潤，如果把它視為一種“家用電器”的話，這外觀也算得上“百搭”，但強烈的金屬質(zhì)感，反而帶給人一種冰冷的感覺。
Koda
電影中圖恒宇的“笨笨”也是充滿機械感的造型，但與其他機械狗不一樣的地方是，它恐懼死亡，還會違抗命令，似乎擁有自我意識。在人工智能領(lǐng)域，這一直是頗具爭議的點。去年，Google工程師Blake Lemoine因為公開主張人工智能LaMDA具有自我意識，而引發(fā)廣泛爭議，但Lemoine的觀點也遭到科學(xué)家們的反駁，認(rèn)為LaMDA只是一個運算能力較強的聊天機器人。
那“笨笨”是一個怎樣的存在呢？想要在現(xiàn)實世界完整復(fù)刻一臺“笨笨”，恐怕要先考慮一個更為復(fù)雜的問題。
各式各樣的人工智能已經(jīng)滲透到我們數(shù)字生活中的每一個角落，未來的雙足/四足機器人勢必也會在不同程度上搭載人工智能技術(shù)，這意味著，我們遲早要面對這背后的倫理問題。當(dāng)你在波士頓動力的影片中看到工作人員用力推倒Atlas、Spot的時候，出于人性的本能，你可能會對它產(chǎn)生一絲同情。
當(dāng)一臺機器人的表現(xiàn)越來越接近真實的人類或動物，那么它們是否已經(jīng)開始產(chǎn)生自我意識了呢？科學(xué)家和一般人的判定也許會很不一樣，但如果這一天真的到來了，科學(xué)問題將變成倫理問題，到時候人們的觀念，甚至法律都要跟著改變了。