今天小編分享的科技經驗:2024年的機器人,下一個ChatGPT,歡迎閱讀。
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2024,機器人大爆發。
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作者 | 王王
編輯|蔓蔓周
2024 叕是機器人元年。似乎每年都這麼說。
2023 年 12 月,歲末年終之際,随着全球第一家人形機器人公司優必選上市," 機器人 " 似乎成了緊跟大模型之後的下一個風口浪尖,給 2024 年拉開了鼓舞人心的序幕。
除了首個 IPO 之外,最近機器人領網域新聞頻頻。例如馬斯克在毫無預警的情況下在自己的 X 賬号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,機器人領網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 秒的成績完成了模拟災難救援的任務,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 ":機器人忙活将近一個小時完成的任務,人類只需要 5 分鍾,更别提各種平地摔、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确的精密操作。越來越多的機器人廠商也不再滿足于搬箱子、送快遞,而是朝着 " 通用型機器人 " 的目标研發。
Sanctuary AI 的控制系統模仿人腦的記憶、視覺、聲音和觸覺系統,結合符号推理和神經網絡這兩種技術,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 "。這些企業都計劃在 2024 年商業化落地。
馬斯克預言,未來 20 年内,地球上将會有 10 億台人形機器人。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湧入商業人形機器人領網域,但最近并沒有出現能夠產生實質性突破的技術變革。例如,制動器仍然復雜昂貴,電池續航能力也是一道難關;軟體層面,安全穩定性也需要持續不斷投入優化。從生產制造角度看,大規模商業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
Amundsen – Scott 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 個月的時間裡科考站會處于 0 補給的自生自滅狀态。無論科考隊員來來往往,站裡一直有四名常住人口:Bert,Ernie,Sam 和 Frodo,四台掃地機器人。
四台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,有一年多的時間裡,一直是世界上最孤獨的掃地機器人。後來 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厮守。甚至 Ernie 還遭遇過綁架,綁匪威脅索要小餅幹;索性 Ernie 平安歸來,繼續掃地。
X 賬号 South Pole Telescope 記錄了這 4 台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物。
1990 年,MIT 的研究人員創立了 iRobot(就是上圖掃地機器人的品牌),研發方向是給美國軍方開發一種掃雷的機器人。為此,這支團隊開發出了一種算法,使機器人能夠走遍指定空間的每個地方。研發期間,團隊發現,同樣的技術也可以用在吸塵器控制上。于是,2002 年,第一台掃地機器人推向美國市場,2 年内銷量超過百萬台。今天,最低只要一千多人民币,就能買到一台掃雷神器。
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 " 而無法走向市場。2017 年,PR2 的團隊在和 Henry 一家合作了多年之後成立了一家新公司Hello Robot,研發一種更簡單輕便、成本較低的機器人。其成果 Stretch 抛掉了人的外形,只剩一根單臂,價格也壓縮到 2 萬美元,它能幫助 Henry 刮胡子、打牌甚至幫别人刷碗。
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,已經過去了兩年多。在發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、幹燥,大氣層稀薄,盡管重力較弱,但仍難以產生升力,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。作為火星上的先驅飛機,它為其後繼者提供了寶貴的經驗教訓。科研專家根據這些經驗,正在計劃将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網域。
圖源 | Space.com
05
在迪士尼樂園和機器人玩耍
現在,你可以和真人扮演的米老鼠、玲娜貝兒在迪士尼樂園裡互動,未來可能有一群機器人成為你的迪士尼夥伴。
在位于蘇黎世的研究中心裡,迪士尼正在開發全新的機器人娛樂。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,并通過呆萌誇張的動作來表達情感。動畫師與機器人專家攜手合作,在确保機器人行走穩定性的同時,讓它的一舉一動富有表現力,甚至可以做出歪頭殺等可愛的動作。
圖源 | Youtube
在生產方面,由于這一新的機器人平台不依賴硬體,因此可以快速将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裡就生產出新的角色機器人。
相信這類機器人将會很快與遊客見面。
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,兩台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。
要戰勝人類,無人機必須更快、更穩定。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 模拟環境中,無人機團隊除了計算出數學上的最優飛行軌道,還不斷收集添加真實世界的噪音數據,比如場地内的氣流、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,這台無人機配備了 36 個攝像頭的紅外跟蹤系統,可以每秒 400 次将無人機定位在毫米範圍内。通過将位置數據與航線地圖相結合,機外計算機可以引導無人機沿着最佳軌迹行駛——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,在未來幾十年裡自動無人機都無法取代人類。人類在處理壞數據的能力、适應環境并及時調整的能力依然超過機器。
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2024,會迎來機器人大爆發嗎
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 · 莫拉威克發現,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麼多。這就造成機器人研發中一種反直覺的現象: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麼困難。
今天,随着多模态大模型、模拟數據集和硬體方面等技術的進步,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互動能力,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觑,我們正走在通往奇點的道路上。
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