沒準(zhǔn)有一天，你的 掃地機(jī)器人“小黑”自己就學(xué)會了如何烘焙蛋糕——雖然它最終還是用不上這門手藝。
我們在這里所要說的并不是你家的“小黑”有多聰明，而是關(guān)于機(jī)器人相互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的未來。來自歐洲的RoboEarth項目正試圖變成這樣一個平臺。
“RoboEarth就是一個機(jī)器人的萬維網(wǎng)，它包含巨大的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)存儲庫，通過RoboEarth，機(jī)器人互相之間可以了解彼此的行為以及經(jīng)歷過的環(huán)境。”參與RoboEarth項目的蘇黎世瑞士聯(lián)邦工學(xué)院的馬庫斯·魏貝爾(Markus Waibel)博士告訴《第一財經(jīng)周刊》。
2010年，在由電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)主辦的Humanoids機(jī)器人大會上，Google的機(jī)器人科學(xué)家兼卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)器人研究所的兼職教授詹姆斯·庫夫納(James Kuffner)提出了“云機(jī)器人”的概念：將信息資料存儲在云端的服務(wù)器上，并讓機(jī)器人在必要時通過聯(lián)網(wǎng)的方式從云端獲得這些資料。
緊接著庫夫納的發(fā)言，2011年，RoboEarth云機(jī)器人項目在歐洲正式啟動，庫夫納也加入了這個項目。過去幾年里，歐盟一共給予了560萬歐元的資金支持。
今年年初，在荷蘭艾恩德霍芬大學(xué)的一個模擬病房中，RoboEarth的研究人員安排4臺機(jī)器人來相繼完成照顧病人的任務(wù)。
一臺沒有機(jī)械臂的機(jī)器人首先走進(jìn)房間，它通過傳感器掃描，掌握病房內(nèi)部空間的格局，這些數(shù)據(jù)隨即被上傳至RoboEarth平臺。
緊接著，第二臺對病房完全不了解的機(jī)器人進(jìn)入了房間。機(jī)器人徑直向礦泉水瓶走去，將它拿起來遞到了不遠(yuǎn)處的病床邊。這臺機(jī)器人在進(jìn)入病房前，已經(jīng)從RoboEarth上獲得房間的空間信息，省去了探索的環(huán)節(jié)。
“我們并沒有給機(jī)器人準(zhǔn)備地圖，而是教會它們?nèi)绾稳カ@取并分享地圖，以解決問題。”RoboEarth的項目經(jīng)理?？?middot;桑迪(Heico Sandee)說道。
RoboEarth在機(jī)器人與云之間形成了一個從機(jī)器人到云再返回機(jī)器人的信息閉環(huán)——機(jī)器人將采集到的信息上傳至RoboEarth的云引擎拉普達(dá)，同時下載其它機(jī)器人上傳的相關(guān)信息。
拉普達(dá)這名字來自宮崎駿的動畫《天空之城》中一座機(jī)器人居住的城堡。它可以從所有機(jī)器人手上搜集解決問題的方法，然后分享給其它機(jī)器人。
“這種系統(tǒng)對無人機(jī)、自動駕駛的車或者其他一些必須要做大量數(shù)字運(yùn)算才能走動的移動機(jī)器人特別有用。”擔(dān)任該項目技術(shù)主管的蘇黎世瑞士聯(lián)邦技術(shù)學(xué)院研究人員Mohanarajah Gajamohan介紹說。
RoboEarth項目帶著鮮明的歐洲特點。在歐盟的領(lǐng)導(dǎo)下，它由6個歐洲研究機(jī)構(gòu)——慕尼黑工業(yè)大學(xué)、薩拉戈薩大學(xué)、斯圖加特大學(xué)、埃因霍溫科技大學(xué)、蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院和飛利浦公司的創(chuàng)新服務(wù)部門——協(xié)作開展。
參與其中的35位科學(xué)家主要涉及機(jī)械工程、機(jī)電一體化、分布式并行檢索系統(tǒng)、動態(tài)系統(tǒng)與控制、機(jī)器人技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)、人工智能這6個研究領(lǐng)域。
魏貝爾介紹說，開發(fā)RoboEarth的初衷是為了不再讓機(jī)器人的開發(fā)者一遍又一遍地重復(fù)解決相同的問題。因此，RoboEarth采用了開源的模式，一方面機(jī)器人可以上傳信息，另一方面，人們也可以為機(jī)器人創(chuàng)建信息。有一種說法是，它就像機(jī)器人之間的維基百科。
魏貝爾告訴《第一財經(jīng)周刊》，由于現(xiàn)實世界太過復(fù)雜，因此每每有新任務(wù)需要執(zhí)行時，開發(fā)者往往需要重新輸入世界模型。從效率和成本的角度來說，都阻礙了機(jī)器人更大規(guī)模的使用。
“經(jīng)驗是最好的老師”，RoboEarth的開發(fā)團(tuán)隊認(rèn)為這句話同樣適用于機(jī)器人。雖然機(jī)器人之間有不同的制造標(biāo)準(zhǔn)，所設(shè)定的目標(biāo)也各不相同，但當(dāng)它們的任務(wù)有所重合時，RoboEarth就能幫助機(jī)器人互相取經(jīng)。
RoboEarth上的所有信息都采用機(jī)器語言進(jìn)行存儲，以便被機(jī)器人直接讀取。目前機(jī)器人之間可以分享的信息包括：幫助機(jī)器人導(dǎo)航的地圖、如何用機(jī)械臂抓起一只玻璃(1266, -9.00, -0.71%)杯之類的動作以及分辨不同物品。
每一臺裝有該系統(tǒng)的機(jī)器人都會將搜集到的信息上傳到拉普達(dá)的云服務(wù)器上，再分享給其它機(jī)器人。
當(dāng)然，機(jī)器人具備這種信息分享與學(xué)習(xí)的能力還有一個前提，就是安裝一套RoboEarth開發(fā)的硬件設(shè)備。
如果要讓一臺機(jī)器人打開一扇門，從一個房間移動到另一個房間，那么它會借助RoboEarth首先找到門的位置，這一步通過地圖導(dǎo)航定位來完成。接下來，它需要通過三維對象識別以及對照門的信息數(shù)據(jù)來找到門這個對象。在找到門之后，它通過搜索找到相應(yīng)的執(zhí)行動作，例如握緊把手，打開門，然后前進(jìn)。
這一系列動作被變成一串代碼。機(jī)器人在接到開門的指令后從RoboEarth下載代碼并執(zhí)行。
而代碼中還會包含一些更細(xì)致的數(shù)據(jù)，例如機(jī)器人用多大的力量去轉(zhuǎn)動把手，開門時如果拉不管用，那么還可以嘗試推。
目前，只有不到100臺機(jī)器人連上了RoboEarth。不過研究人員預(yù)計，未來幾年內(nèi)就可能有更多的機(jī)器人加入其中。例如在亞馬遜物流中心里自動搬運(yùn)貨架的Kiva System機(jī)器人。系統(tǒng)能夠更好地幫助它們識別并運(yùn)輸大小形狀不一的各種商品。
然而，電子前沿基金會的律師Lee Tien曾在接受《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》采訪時從隱私的角度表示了擔(dān)心。他所在的機(jī)構(gòu)的主要工作是在數(shù)字世界中爭取個人權(quán)益的保護(hù)。而RoboEarth得以運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)就是盡可能多地收集、存儲和共享信息。
由于RoboEarth的一個主要目標(biāo)應(yīng)用領(lǐng)域就是照顧病人及老年人，按照RoboEarth的原理，他們?nèi)粘Ｉ畹囊恍┬畔⑷缂彝?gòu)造、物件擺設(shè)也會上傳至云端。
“是不是任何人都有可能獲得這些信息呢？”Lee Tien質(zhì)疑說。
因此，魏貝爾告訴《第一財經(jīng)周刊》，出于安全的考慮，大多數(shù)機(jī)器人的功能還是會在封閉的系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，直至10至15年后才可能完全對服務(wù)型機(jī)器人開放。
至少現(xiàn)在看來，離“小黑”學(xué)會烤蛋糕應(yīng)該還有一段很長的時間。那些不停轉(zhuǎn)動著的機(jī)械手臂，也暫時不會變成終結(jié)者。
