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2024年的机器人,下一个ChatGPT

资讯5个月前发布 hiailand
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2024年的机器人,下一个ChatGPT

2024,机器人大爆发。

2024叕是机器人元年。似乎每年都这么说。

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欢迎的故事。

人形机器人终于能打工了

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。

2024年的机器人,下一个ChatGPT

人形机器人DRC Hubo | IEEE Spectrum

今天,我们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。越来越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,但最近并没有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。

扫地机器人制霸全球

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,站里一直有四名常住人口:Bert,Ernie,Sam和Frodo,四台扫地机器人。

四台机器人的日常生活除了扫地,还有颇多跌宕起伏的故事。

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。

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“太冷了”,Ernie说

一个冷知识,扫地机器人其实是军事研究的产物。

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和机器人共生的第13年

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。

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Henry Evans和PR2,图源 | Stanford Magazine

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。

火星直升机Ingenuity的第70次飞行

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,已经过去了两年多。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加复杂。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。科研专家根据这些经验,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。

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图源 | Space.com

在迪士尼乐园和机器人玩耍

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,甚至可以做出歪头杀等可爱的动作。

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图源 | Youtube

在生产方面,由于这一新的机器人平台不依赖硬件,因此可以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。

相信这类机器人将会很快与游客见面。

无人机赛飞:全自动机器人超越人类

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,团队必须解决几个问题。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”。机器人团队必须在最短路径和不坠毁之间找到平衡点。

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图源 | Nature

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无法取代人类。人类在处理坏数据的能力、适应环境并及时调整的能力依然超过机器。

2024,会迎来机器人大爆发吗

Nvidia高级研究科学家兼AI Agents负责人Jim Fan看来,机器人是2024年最重要的技术。在一条X推文上,他说:“我们距离物理AI Agents的ChatGPT时刻还有大约3年的时间。”

过去,机器人研究一直面临一种“莫拉威克悖论”。

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有那么多。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容小觑,我们正走在通往奇点的道路上。

本文来自微信公众号“硅兔赛跑”(ID:sv_race),作者:王王

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