8 月 26 日,特斯拉官網(wǎng)掛出招聘人形機器人(Tesla Bot)機械工程師、高級仿人機電機器人架構(gòu)師和高級仿人建模機器人架構(gòu)師的信息。
也許是馬斯克描述的人形機器人過于炫酷,他宣布明年推出原型機的話音未落,即遭遇學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的 " 群嘲 ",多數(shù)評論認為這 " 是個笑話 "。
要造出夢想中的機器人,究竟還有哪些瓶頸,還要跨越多少障礙?
" 笑話 " 還是 " 夢想 "
按照特斯拉公布的數(shù)據(jù),Tesla Bot 身高 1.72 米,56.7 公斤重,搭載特斯拉 FSD(Full Self-Driving)計算機和 Autopilot 攝像頭,能攜帶約 20 公重物,以每小時 5 公里的速度移動。馬斯克表示,這款機器人可以幫助人類去做那些危險和重復(fù)無聊的工作,比如跑腿或做家務(wù)。
" 總體而言,特斯拉人形機器人的研發(fā)指標有可行性。" 中科院自動化所復(fù)雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室研究員王鵬對《中國科學(xué)報》說。
王鵬解釋說,與波士頓動力等人形機器人研究機構(gòu)或公司從技術(shù)突破、展示能力為出發(fā)點,然后再尋找應(yīng)用場景的發(fā)展路線不同,Tesla Bot 以代替人工作為出發(fā)點(執(zhí)行危險、重復(fù)無聊的任務(wù)),以量產(chǎn)化產(chǎn)品為最終形態(tài),這有利于其實現(xiàn) " 技術(shù)—應(yīng)用—商業(yè) " 的良性循環(huán),實現(xiàn)人形機器人的真正落地應(yīng)用。
" 特斯拉具備 FSD 計算機在內(nèi)的軟硬件系統(tǒng)、自動駕駛 AI 技術(shù),其在汽車領(lǐng)域成功的經(jīng)驗也有助于這一新形態(tài)產(chǎn)品的研發(fā)和商業(yè)化。" 王鵬說," 但 Tesla Bot 在類人靈巧操作等能力方面仍存在較大不足,這需要全世界機器人領(lǐng)域研究者的共同努力。"
" 如果不計成本去完成某些功能,機器人能夠滿足人們?nèi)粘I畹囊恍┬枨蟆?quot; 新松機器人公司人工智能團隊前負責(zé)人、目前轉(zhuǎn)戰(zhàn)工程機械領(lǐng)域 AI 技術(shù)賦能的王曉東對《中國科學(xué)報》說," 特斯拉人形機器人更偏重于服務(wù)類機器人,從整體趨勢來說,服務(wù)類機器人正處于市場化起步階段,需求量很大。和工業(yè)機器人相比,服務(wù)類機器人面對的環(huán)境更復(fù)雜,雖然實現(xiàn)通用型機器人還有很多困難,但特斯拉的創(chuàng)新能力很強,所以非常期待相關(guān)產(chǎn)品出現(xiàn)。"
" 人們都有夢想。" 中科院自動化所仿生進化機器人團隊負責(zé)人賈立好副研究員對《中國科學(xué)報》說," 人工智能領(lǐng)域的科研人員一直在探索著智能的本質(zhì),認識自己,認識這個世界。馬斯克也在踐行著他的夢想,特斯拉發(fā)布的人形機器人計劃可圈可點。"
超越 " 形似 " 的局限
" 目前人形機器人研究大都集中在結(jié)構(gòu)上‘形似’,功能上以運動和感知能力為主,特斯拉人形機器人也是如此。" 王鵬說," 從公布的技術(shù)指標看 Tesla Bot 在靈巧操作能力上與人類相去甚遠。"
" 在 Tesla Bot 的設(shè)計指標中,手部共 12 個驅(qū)動,每只手只有 6 個驅(qū)動(而單人手自由度大于 20 個),雖然和人類一樣有 5 根手指,但遠遠達不到其宣稱的 " 人類水平(Human-Level)"。
" 外形上與人手非常類似,但功能、自由度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及驅(qū)動方式等方面,與人手還存在非常大的差距。" 王鵬說," 類人靈巧操作能力是機器人領(lǐng)域亟待解決的核心問題之一,也是機器人的短板。即使機器人手在自由度上能達到人類水平,在靈巧操作的控制、決策等方面如何構(gòu)建具有類人適應(yīng)能力和智能性的算法模型也是目前尚未解決問題。"
對此,中國科大計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授、中國科大學(xué)機器人實驗室主任陳小平有類似看法。
" 機器人抓握是一個十分困難的課題,難度超過我們的想象。" 陳小平告訴《中國科學(xué)報》," 上述問題的背后,有一個共同的深層問題——對人工智能及其難度的認識。"
陳小平認為,研究 AI 不到 10 年的人,通常會低估 AI 的難度;持續(xù)研究 AI 超過 20 年的人,通常會發(fā)現(xiàn)自己過去過于樂觀了。
和人類相比,Tesla Bot 不只 " 顏色類相似,手爪不相如 ",它向前邁出的每一步都很艱難。
為適應(yīng)不同的應(yīng)用場景、地形環(huán)境和任務(wù),人類設(shè)計了各種類型的移動機器人,和其他機器人(四足、輪式)相比,讓人形機器人走起來更具挑戰(zhàn)性。
" 輪式機器人直接借鑒了汽車等領(lǐng)域的成熟機械本體,車輪和地面連續(xù)接觸,自帶靜態(tài)平衡穩(wěn)定性,比較適合平坦路面。" 賈立好說," 兩足機器人行走過程中,通常只有單腿支撐身體,在技術(shù)上需要高精密執(zhí)行機構(gòu)、傳感器以及高精度建模與控制等軟硬件方面的支撐以維持機身穩(wěn)定。此外,機器人往往還要結(jié)合上肢手臂運動實現(xiàn)各類仿人運動和操作,這個交互過程對機器人感知、規(guī)劃和控制執(zhí)行來說也是個巨大難題。"
王曉東認為,機器人要實現(xiàn)某一特定功能,不一定要拘泥于 " 人形 ",比如掃地機器人,在處理清潔任務(wù)時就比人形更適合。
" 機器人的應(yīng)用場景很多,有適合人形機器人去做的,也有輪式、固定機械臂類機器人擅長的。" 王鵬說 " 大型人形機器人普遍成本較高,其應(yīng)用或客戶目標往往以家庭等服務(wù)場景為主,要求在功能和性能滿足需求的同時,用戶也買得起。因此,如何降低成本,是其真正走向市場,實現(xiàn)量產(chǎn)的關(guān)鍵。"
實現(xiàn) " 神似 " 尚需時日
今天,不管在銀行、酒店、商場還是車站,各種服務(wù)機器人并不鮮見,很多機器人的 " 聰明 " 程度甚至超出了我們的想象。
" 世界范圍內(nèi)已出現(xiàn)了很多人形機器人商品與樣機,但這些機器人能實現(xiàn)的功能比較單一,也缺乏比肩某種專用機器人的優(yōu)勢性。" 賈立好說," 另一方面,這些機器人往往使用了很高性能的電機關(guān)節(jié)等硬件設(shè)備,成本居高不下也是阻礙其走向全面應(yīng)用的門檻之一。"
對國內(nèi)當前機器人研究和發(fā)展的路徑,王鵬認為,應(yīng)以問題為導(dǎo)向,以應(yīng)用場景牽引,做有用的機器人,實現(xiàn) " 技術(shù)—應(yīng)用—商業(yè) " 的良性循環(huán)。
" 各類機器人的發(fā)展離不開應(yīng)用場景和問題的牽引,可以通過簡化或規(guī)范場景、梳理和分割任務(wù),以及人機協(xié)作、人機共融等方式,實現(xiàn)機器人和人類的合理分工,在實現(xiàn)替代人工的同時,提高效率、降低成本,減少工人健康風(fēng)險,降低碳排放。" 王鵬說。
隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷延伸,機器人面臨的任務(wù)和場景也更復(fù)雜,人們對其智能性、適應(yīng)能力等方面的要求也越來越高。
" 機器人的發(fā)展應(yīng)在實現(xiàn)形似和簡單功能的基礎(chǔ)上,基于生物機制進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、研發(fā)高智能和可解釋性算法,實現(xiàn)機器人與人類或其他生物的‘神似’。" 王鵬說," 與腦科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、材料科學(xué),以及人工智能、集成電路等相關(guān)學(xué)科深度交叉融合,在加強應(yīng)用牽引這一‘立地’目標的同時,開展具有前沿性的‘頂天’研究,強化前沿和基礎(chǔ)研究,加強多學(xué)科交叉融合,是機器人性能取得突破的主要途徑,也是實現(xiàn)中國機器人在技術(shù)上自主和引領(lǐng)的關(guān)鍵所在。"
【來源:科普中國網(wǎng)】