2024 年的机器人下一个 ChatGPT

  2023 年 12 月，岁末年终之际，随着全球第一家人形机器人公司优必选上市， 机器人 似乎成了紧跟大模型之后的下一个风口浪尖，给 2024 年拉开了鼓舞人心的序幕。

  除了首个 IPO 之外，最近机器人领域新闻频频。例如马斯克在毫无预警的情况下在自己的 X 账号放出特斯拉人形机器人 Optimus 二代目的视频，走路、深蹲、拿鸡蛋样样精通；斯坦福团队的 Mobile ALOHA 更是进化到能自主炒菜、擦桌子、按电梯，成功率高达 90%。

  不妨借这个机会，看看 2023 年你可能错过的，机器人领域那些最受喜爱的故事。

  2015 年，有 机器人奥运会 之称的 DARPA 机器人挑战赛上，韩国 KAIST 团队的人形机器人 DRC Hubo 以 44 分 28 秒的成绩完成了模拟灾难救援的任务，拔得头筹。

  然而，这场紧张刺激的比赛在看客们眼中，有点 蠢哭了 ：机器人忙活将近一个小时完成的任务，人类只需要 5 分钟，更别提各种平地摔、走路摔、开门摔、吹风摔等花样百出退出比赛的参赛选手。

  当时，人们不禁发问：人形机器人何时才能真正走向市场？或许，我们能在 2024 年看到答案。

  今天，我们正真看到了不少机器人已经能完成多种复杂的运动，甚至是接住掉落物品这样既要速度又要准确的精密操作。慢慢的变多的机器人厂商也不再满足于搬箱子、送快递，而是朝着 通用型机器人 的目标研发。

  Sanctuary AI 的控制管理系统模仿人脑的记忆、视觉、声音和触觉系统，结合符号推理和神经网络这两种技术，让机器人具有如同人类的智能。挪威机器人公司 1X 与 OpenAI 达成合作，让大模型的风吹到机器人身上，借助通用大模型使机器人具备更深刻的 思维 。这一些企业都计划在 2024 年商业化落地。

  马斯克预言，未来 20 年内，地球上将会有 10 亿台人形机器人。不过，站在 2024 年开头，还是要泼一盆冷水。

  尽管过去两年大量资金和人才涌入商业人形机器人领域，但最近并没再次出现能够产生实质性突破的技术变革。例如，制动器仍然复杂昂贵，电池续航能力也是一道难关；软件层面，安全稳定性也需要持续不断投入优化。从生产制造角度看，大规模商业部署需要弹性供应链和基础设施建设，这也需要投入时间和资源。

  Amundsen – Scott 南极科考站，全年平均气温 -28 ℃，极端时可达 -80 ℃。由于气候严苛，每年有 8 个月的时间里科考站会处于 0 补给的自生自灭状态。无论科考队员来来往往，站里一直有四名非流动人口：Bert，Ernie，Sam 和 Frodo，四台扫地机器人。

  Bert 作为最早入住的成员，有一年多的时间里，一直是世界上最孤独的扫地机器人。后来 Ernie 加入，与 Bert 分扫一二层，二人因一道无法跨越的楼梯，成为最近又最远的灵魂伴侣。直到 Sam 和 Frodo 这对好基友加入，Bert 和 Ernie 才终于能在同一楼层长相厮守。甚至 Ernie 还遭遇过绑架，绑匪威胁索要小饼干；索性 Ernie 平安归来，继续扫地。

  X 账号 South Pole Telescope 记录了这 4 台扫地机器人扣人心弦的日常，以及苦寒之地的科考队员们的（冷）笑话。

  1990 年，MIT 的研究人员创立了 iRobot（就是上图扫地机器人的品牌），研发方向是给美国军方开发一种扫雷的机器人。为此，这支团队开发出了一种算法，使机器人能够走遍指定空间的每个地方。研发期间，团队发现，同样的技术也可以用在吸尘器控制上。于是，2002 年，第一台扫地机器人推向美国市场，2 年内销量超过百万台。今天，最低只要一千多人民币，就能买到一台扫雷神器。

  Henry Evans因中风失去了行动能力，只剩眼睛、头、颈和左手拇指能微微运动。直到 2010 年，Henry 偶然看到了机器人公司Willow Garage的 PR2 机器人，他预感到这可能是改变生活的一次机会，于是找到研发团队，一起开展 Robots for Humanity 项目，帮助残疾人尽可能自理的同时，让残疾人的家人和照护者有更多独立自由的时间。

  然而 PR2 重达 181 公斤，价格 40 万美元，只能是 科研成果 而无法走向市场。2017 年，PR2 的团队在和 Henry 一家合作了多年之后成立了一家新公司Hello Robot，研发一种更简单轻便、成本较低的机器人。其成果 Stretch 抛掉了人的外形，只剩一根单臂，价格也压缩到 2 万美元，它能帮助 Henry 刮胡子、打牌甚至帮别人刷碗。

  2023 年是 Henry 一家人和机器人住在同一屋檐下的第 13 年。尽管生活中的大部分事依然依赖妻子和护工完成，但 Henry 时常能够操作机器人独立完成一些小任务。当他摘一朵玫瑰送给妻子时，Henry 总能真切地感觉到自己总不至于一无是处。

  2023 年 12 月 22 日，Ingenuity 完成了它在火星表面的第 70 次起降，这距离 2021 年第一次从火星表面起飞，已逝去了两年多。在发射团队原本的计划中，Ingenuity 最多只能飞 5 次，在火星上 存活 30 天。

  火星极度寒冷、干燥，大气层稀薄，尽管重力较弱，但仍难以产生升力，这对火星直升机造成严苛的限制。此外，火星和地球之间的通信延迟也使每次飞行任务更复杂。Ingenuity 的飞行纪录给火星探索带来了革命性的启发。作为火星上的先驱飞机，它为其后继者提供了宝贵的经验教训。科研专家依据这一些经验，正在计划将旋翼机纳入火星样本返回任务，为未来的火星车任务设计一架火星科学直升机，加大有效载荷来探索火星车无法到达的区域。

  现在，你可以和真人扮演的米老鼠、玲娜贝儿在迪士尼乐园里互动，未来可能有一群机器人成为你的迪士尼伙伴。

  在位于苏黎世的研究中心里，迪士尼正在开发全新的机器人娱乐。这些机器人不光是能走路、会说话的机器，还采用专门的行走方式来模仿迪士尼人物，并通过呆萌夸张的动作来表达情感。动画师与机器人专家携手合作，在确保机器人行走稳定性的同时，让它的一举一动富有表现力，还可以做出歪头杀等可爱的动作。

  在生产方面，由于这一新的机器人平台不依赖硬件，因此能快速将原型应用到不同的角色上，搭配 3D 打印的零件，迪士尼可以在短短几个月的时间里就生产出新的角色机器人。

  一场自动无人机和人类世界冠军飞手的竞速比赛，两台无人机需要一次穿过 7 个不同方向、不同高度的门框，这样的一个过程需要大量精密的微操。全长 7.5 米的复杂飞行，全自动无人机只用了 5.3 秒。

  要战胜人类，无人机必须更快、更稳定。为此，团队必解决几个问题。首先是计算出飞行的最佳轨道。在赛前训练阶段的 3D 模拟环境中，无人机团队除了计算出数学上的最优飞行轨道，还不断收集添加真实世界的噪音数据，比如场地内的气流、无人机自身的抖动等。有了飞行路线，无人机还需要实时计算自己的位置和飞行方向。由于无人机速度太快，机身搭载的摄像头会发生运动模糊，导致无人机 失明 。机器人团队必在最短路径和不坠毁之间找到平衡点。

  最终，这台无人机配备了 36 个摄像头的红外跟踪系统，可以每秒 400 次将无人机定位在毫米范围内。通过将位置数据与航线地图相结合，机外计算机可以引导无人机沿着最佳轨迹行驶——即使是最好的人类飞行员也很难做到这一点。

  尽管是一场机器对人类的无情碾压，机器人团队仍然认为，在未来几十年里自动无人机都没有任何办法取代人类。人类在处理坏数据的能力、适应环境并及时作出调整的能力依然超过机器。

  早在 80 年代，研究人员汉斯 · 莫拉威克发现，感觉和感知需要耗费大量计算资源，而逻辑推理需要的资源反而没那么多。这就造成机器人研发中一种反直觉的现象：很多人类看来稀松平常的事情对机器人来说却异常困难，比如接住一颗飞来的棒球；反之亦然，有些人类觉得很难的事情对机器人来说却不那么困难。

  今天，随着多模态大模型、模拟数据集和硬件方面等技术的进步，机器人正在以成倍的速度进化成长，不仅有了超强的语言理解和交互能力，感知能力也有机会大跨步式的跃进。

  也许奇点并不会立刻到来，但可以相信，机器人赛道的前景不可以小看，我们正走在通往奇点的道路上。