頭圖由豆包生成,提示詞:機(jī)器人跑馬拉松
我之前就寫過,發(fā)展人形機(jī)器人必將是智能機(jī)器發(fā)展史上的一段彎路。受篇幅所限,當(dāng)時沒有仔細(xì)論證做出判斷的原因,今天看到讓機(jī)器人跑馬拉松(半程)的荒誕傳播活動,還有很多人覺得厲害了我的國產(chǎn)機(jī)器人……
看來有必要展開講一講,為啥現(xiàn)階段研究人形機(jī)器人(所謂具身智能)純屬浪費研發(fā)資金。
最根本的一點:
人形機(jī)器人是一個工程學(xué)項目,它解決的應(yīng)該是“從能用到好用”的問題,它解決不了“從沒用到有用”的問題。目前人形機(jī)器人所依賴的的各個部分還遠(yuǎn)沒有達(dá)到能用的程度,超前去做個人形的外殼是沒有意義的。
目前幾乎所有人形機(jī)器人的研發(fā)企業(yè)都在做“姿態(tài)控制”的研發(fā),試圖讓機(jī)器人像人類一樣走起來、跑起來,翻跟頭……讓機(jī)器人比賽跑馬拉松就是特別直觀的對“姿態(tài)控制”的極限測試。
然而,限定讓機(jī)器人用兩腿直立的方式行進(jìn),然后再去開發(fā)姿態(tài)控制算法,純屬沒苦硬吃。但凡你給機(jī)器人多加一個落地的支點,機(jī)器人的行進(jìn)、奔跑,以及跨越障礙都會比現(xiàn)在容易得多,好用得多。這些公司堅持給機(jī)器人做兩腿直立的外形,根本不是為了開發(fā)什么“通用型機(jī)器人”,單純就是因為人類外形更有“投資想象力”,是純純的To G(政府)項目和To VC(投資人)項目。
實際上,當(dāng)前限制人形機(jī)器人姿態(tài)控制的,根本不是代碼和算法,而是硬件層面的問題。
第一是電機(jī)性能的限制
要讓機(jī)器人的手腳運動更精細(xì)穩(wěn)定,都別說達(dá)到人類的水平,就單純達(dá)到一個湊合能用的水平,就需要比現(xiàn)在好得多的電機(jī)和控制芯片。電機(jī)要在保持現(xiàn)有動力的基礎(chǔ)上體積小得多,耐用性好得多,價格還不能太離譜,而這一點追溯上去其實是個材料學(xué)問題。
電機(jī)是一種真正通用型的配件,人類這幾十年來一直都想把電機(jī)做得更小巧更強(qiáng)大更耐用,但材料學(xué)是一道難以跨越的天塹,不是不可能,而是很難很難。在人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)騙到政府補(bǔ)貼之前,你以為其他產(chǎn)業(yè)不想要更小更強(qiáng)大的電機(jī)嗎?沒做出來是因為不想嗎?真有那么好用的電機(jī),大疆無人機(jī)不會拿去用嗎?
在現(xiàn)有電機(jī)性能的限制下,你讓上帝來寫代碼也不可能讓人形機(jī)器人具備和人類接近的運動能力。
第二是芯片性能的限制
所謂具身智能,要達(dá)到智能的水平,要能夠處理現(xiàn)實復(fù)雜環(huán)境中的問題,就需要能夠“自主控制運動”,靠內(nèi)置芯片和算法來自主決定下一步跨多遠(yuǎn),踩在哪里,用多大力氣。然而現(xiàn)在的人形機(jī)器人是什么樣的呢?
第一種是提前編好每一步的程序,讓機(jī)器人完成一套固定動作,超出程序設(shè)置之外的動作一點都做不了。
第二種就是像這回機(jī)器人跑馬拉松一樣,一位機(jī)器人主子需要3位人類伺候著,每一步都遙控著。這本質(zhì)上就是把姿態(tài)控制最難的那部分運算外包給了人類的大腦,機(jī)器人只是提線木偶而已,根本沒有智能可言。
為啥不讓機(jī)器人自己運算來決定下一步怎么走呢?是怕?lián)屃巳祟惖墓ぷ鲉幔繗w根結(jié)底就是芯片還不行啊……
就現(xiàn)在這個遙控機(jī)器人的技術(shù)路線,你就算讓EDG戰(zhàn)隊來把遙控操作做到極致,又能有什么意義呢?
第三是傳感器性能的限制
以上這些說的還只是一個最基礎(chǔ)的姿態(tài)控制問題,實際上,對于未來能用于生活和生產(chǎn)實際的智能機(jī)器來說,姿態(tài)控制幾乎是最次要的部分了。
機(jī)器人要能夠完成一個把衣服從洗衣機(jī)來拿出來晾好的任務(wù),除了姿態(tài)控制要達(dá)到一定的精度,更重要的是它需要觀察環(huán)境來做出判斷:
這是條褲子,要用帶夾子的衣架,這件是襯衣,晾曬之前要盡量拉平,但不能太大力把衣服拉破,那件是羊毛的衣服容易變形,需要用曬衣網(wǎng)兜……
對人類來說,我們有眼睛的視覺能識別衣服類型,有皮膚的觸感可以識別衣服材質(zhì),有肌肉的力量感知能控制用多大的力氣去展平襯衣。
而對機(jī)器人來說,從環(huán)境中獲取這些信息需要攝像頭搭配視覺分析算法,需要很靈敏的觸覺傳感器,需要高精度的壓力傳感器。這些傳感器其實目前市面上都有,但具體可用還有極大的距離。一旦這些傳感器領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破,受益的也絕不只是人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。
不客氣地說,現(xiàn)在的人形機(jī)器人絕大部分都是手腳沒有知覺的“植物人”,少數(shù)機(jī)器人在手指上裝配了一些初級的壓力傳感器,可以完成端起一杯水而不把玻璃杯捏碎的動作,但也僅此而已了。
傳感器產(chǎn)業(yè)再往前追溯,也是個材料學(xué)的問題,在材料沒有重大突破的前提下,便宜可用的各類高精度傳感器就不可能實現(xiàn),自然也就無法支撐人形機(jī)器人去完成人類的日常工作。
第四是電池性能的限制
這次跑半程馬拉松的機(jī)器人,每一個都是換了好多次電池才完成比賽的。這還只是完成最基礎(chǔ)的直線行進(jìn)的動作而已,根本都還沒有涉及到智能計算,耗電量才是最低級別。
要想支撐人形機(jī)器人獨立思考,完成更復(fù)雜的動作,電池的能量密度要比現(xiàn)在至少高至少一個數(shù)量級才行。
還是那個道理,這么小巧耐用的電池,是人類之前不想要嗎?還是因為造不出來啊……
第五是仿生材料的限制
擁有類人的皮囊,是從鋼鐵人形機(jī)器人向肉身人形機(jī)器人轉(zhuǎn)變的決定性因素。目前所有給機(jī)器人做“肉身皮囊”的都是用硅膠材料,從塑形來說是夠用了,但從觸感來說還是比真人差得多。
該說不說,這其實是人形機(jī)器人最有希望真實應(yīng)用的場景:
一個具有人類皮囊的機(jī)器人,疊加上現(xiàn)在已經(jīng)初步可用的AI大語言模型,就已經(jīng)能夠在生理和心理層面很好地服務(wù)人類需求了。至于精細(xì)動作,哪怕笨一點也沒關(guān)系,反正人類會自己動……
但就是這個最簡單直接的應(yīng)用場景,距離真正實現(xiàn)還有不知多長的距離,更別提能做家務(wù)能照顧老人的“通用型人形機(jī)器人”了。
總結(jié)一下,人形機(jī)器人要達(dá)到一個“湊合能用”的程度,還需要人類在電機(jī)、芯片、傳感器、電池、仿生材料等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)若干個重大突破才行,缺一不可。
真正有了一個湊合能用的人形機(jī)器人之后,就輪到工程學(xué)上場,去優(yōu)化算法,去加強(qiáng)各部分的協(xié)調(diào)控制,讓人形機(jī)器人變得更好用。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展,當(dāng)然可以適度超前布局,但現(xiàn)在距離第一款湊合能用的人形機(jī)器人也太遙遠(yuǎn)了……
我再強(qiáng)調(diào)一遍,現(xiàn)階段發(fā)展人形機(jī)器人不叫超前布局,叫沒苦硬吃。
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