機(jī)器人能否具有預(yù)判能力？能否在采取行動(dòng)前對(duì)自己的行動(dòng)預(yù)先進(jìn)行“思考”？能快速規(guī)劃行動(dòng)的機(jī)器人或許將加速工業(yè)自動(dòng)化，同時(shí)保護(hù)脆弱的人類(lèi)的安全。
一般來(lái)說(shuō)，把手放在工業(yè)機(jī)器手臂前并不是個(gè)好主意。這些機(jī)器或許行動(dòng)又快又精準(zhǔn)，但有時(shí)又太瞎太蠢，以至于弄折一條胳膊也不會(huì)說(shuō)聲“哎喲”。
而優(yōu)雅的適應(yīng)性對(duì)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)非常有用。有些機(jī)器人能和人類(lèi)一起工作，但它們往往功率低，精度不高，用途有限。最有能力、最強(qiáng)大的工業(yè)機(jī)器仍必須在非常精確的控制環(huán)境中工作，遠(yuǎn)離柔軟脆弱的人類(lèi)。
許多公司正設(shè)法解決這個(gè)問(wèn)題。一些公司在測(cè)試傳感器，一旦發(fā)現(xiàn)障礙物，傳感器就會(huì)讓強(qiáng)大的機(jī)器人停下來(lái)。波士頓初創(chuàng)公司Realtime Robotics則試圖更進(jìn)一步，為機(jī)器人提供在現(xiàn)實(shí)世界中穿行所需的低級(jí)智能。
像抬抬胳膊動(dòng)動(dòng)腿兒這種簡(jiǎn)單的身體意識(shí)，對(duì)人類(lèi)和動(dòng)物來(lái)說(shuō)不算回事兒。而在Realtime的幾個(gè)不同房間里，工業(yè)機(jī)器人手臂正在測(cè)試一種新芯片的性能，這種芯片正是該公司為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)而開(kāi)發(fā)的。
當(dāng)連接到3D傳感器時(shí)，這種芯片會(huì)讓機(jī)器快速思考一系列不同的動(dòng)作，對(duì)結(jié)果進(jìn)行高效的“想象”，然后再選擇最適合手頭任務(wù)的一種。在一個(gè)房間里，兩個(gè)機(jī)器人表演了芭蕾舞般的團(tuán)隊(duì)協(xié)作記憶，彼此在對(duì)方周?chē)?，偶爾遞些東西。
“根本的挑戰(zhàn)是，機(jī)器人太笨了，”Realtime創(chuàng)始人兼首席機(jī)器人專(zhuān)家、羅德島州普羅維登斯市布朗大學(xué)助理教授George Konidaris說(shuō)，“我們具有這種基本運(yùn)動(dòng)能力，而機(jī)器人沒(méi)有。”
運(yùn)動(dòng)規(guī)劃對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)看似很難，部分原因是每個(gè)關(guān)節(jié)都為必須執(zhí)行的計(jì)算增加了額外維度。
T公司的芯片大大增強(qiáng)了其背后數(shù)學(xué)計(jì)算的性能，這是由Konidaris等人在杜克大學(xué)期間開(kāi)發(fā)的一種相對(duì)簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃算法。通過(guò)執(zhí)行并行計(jì)算，這種專(zhuān)用芯片的運(yùn)行速度比普通計(jì)算機(jī)芯片快一萬(wàn)倍以上，同時(shí)消耗的電力也更少。
麻省理工學(xué)院（MIT）教授Tomas Lozano-Perez稱(chēng)這種方法非常聰明，部分預(yù)示了更廣泛的趨勢(shì)。
軟硬件的進(jìn)步正逐漸開(kāi)始提高機(jī)器人的智商，這或許將為以新的有效方式使用更強(qiáng)大的工業(yè)機(jī)器人鋪平道路。更智能的機(jī)器人可以緊挨著人類(lèi)坐在生產(chǎn)線(xiàn)前，不管物體如何擺放，它們都能設(shè)法抓取而不意外傷到任何人。這可能會(huì)加速自動(dòng)化在許多行業(yè)的普及。
Lozano-Perez還表示，更好的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃對(duì)機(jī)器人的未來(lái)至關(guān)重要。他說(shuō)：“不管哪種機(jī)器人，想有目的地移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，最好考慮一下它應(yīng)該如何移動(dòng)。挑戰(zhàn)在于，當(dāng)環(huán)境雜亂時(shí)，尤其是當(dāng)機(jī)器人有許多自由度時(shí)，運(yùn)動(dòng)規(guī)劃會(huì)很慢。”
這項(xiàng)技術(shù)還有另一個(gè)巨大的潛在應(yīng)用：自動(dòng)駕駛汽車(chē)。正如機(jī)器人需要規(guī)劃自己的運(yùn)動(dòng)以避免撞到東西，自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要快速選定繞過(guò)障礙物的最安全路線(xiàn)。出于這種考慮，Realtime公司已經(jīng)在開(kāi)發(fā)這種芯片的另一個(gè)版本。Konidaris表示，它應(yīng)當(dāng)讓自動(dòng)駕駛汽車(chē)能迅速適應(yīng)道路上的復(fù)雜情況，或許這會(huì)讓它們更安全。
第一個(gè)考驗(yàn)將是機(jī)器人手臂制造商是否決定使用Realtime的技術(shù)。已經(jīng)有幾家公司在進(jìn)行測(cè)試。MIT的Lozano-Perez說(shuō)：“最終的成功將取決于如何整合。但在我看來(lái)，它為機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)辟了新的可能性。”
