机器人作为先进科技的代表性产物,如果按行业分,其种类可谓复杂:工业、农业、军事、医疗、教育、服务……但如果按外形分,则可以简单划为两个大类——仿人的&不仿人的。
仿人机器人可以说是非常受人们关注,它们不仅频频出现在荧屏和银幕上,也逐渐开始出现在人们的生活中。相比之下,长得“非常随意”的非仿人机器人,虽然很多(如工业机器人)已经成熟运用几十年,但较少能引起大众普遍注意。
不过仿人机器人也分很多种,我们看到有的仿人机器人虽然“有头有脸”,但并没有手臂或腿脚——手臂方面,有的用一整块金属或塑料就“代表”了,有的则干脆就光溜溜一个身子没有手臂;腿脚方面,有的干脆没有腿脚(不能自主移动),有的则用轮子代替了腿脚。这一类我们可以称之为
“半仿人”机器人。这种机器人技术要求低,适合快速研发量产,已经开始走进人们的生活。不过尴尬的是,它们的实用性能却往往连“差强人意”都算不上。
(目前市场上大部分
服务机器人都是半仿人机器人)
和人类一样具备完整肢体的机器人,我们可以称之为
“全仿人”机器人,由于涉及到的平衡、运动、能耗、控制、材料等技术非常复杂,有实力进行相关研究的机构并不多。目前世界上比较有代表性的全仿人机器人有:美国波士顿动力的阿特拉斯机器人、日本本田的阿西莫机器人和法国Aldebaran公司的NAO机器人。
(阿特拉斯机器人)
(阿西莫机器人)
(NAO机器人)
在全仿人机器人的基础上,还有一类追求在皮肤、表情等视觉上尽量追求接近真人的机器人,我们可以称之为
“高仿人”机器人。这种机器人技术难度最高,目前基本上看不到“完整”的例子,能看到的基本都是“残疾”状态——要么只有上半截身体,要么腿不能走、手不能握,有些也会用轮式移动平台(又回到“半仿人”机器人了)。
(著名的索菲亚机器人只有上半身)
“非仿人”机器人针对具体需求和环境配置软硬件,完成具体工作就可以了。而
“仿人”机器人则要花很大精力在外形上模仿人类,这是不是一种资源浪费呢?仿人机器人存在的原因和发展的意义在哪里呢?
仿人机器人其实就是从人形玩偶进化而来的。历史上,东西方都发明过通过机械传动自动运行的“机械人”,如东汉时期张衡发明了车行进时计算距离的击鼓木人、1662年日本竹田近江利发明的自动机器玩偶、1773年瑞士钟表匠发明的写字机器人等。
(瑞士写字机器人)
关于仿人机器人存在和发展的意义,笔者认为可以从以下几个方面分析:
1.代替人类的综合性工作
场景单一、简单重复的工作并不需要仿人机器人,流水线机械臂、家用扫地机器人、餐厅炒菜机器人这些长得没有一点人形的机器人,从事的就不是综合性的工作。
而理想化的仿人机器人,则可以模仿人类肢体手脚和大脑(AI)的配合,对复杂的环境和需求,从事多种不同的、综合性高的工作,如维修、救援、表演等。
从这个角度讲,笔者认为仿人机器人发展的终极目的其实是“超人”——由高等材料和技术所打造的“超人”,具备“肉身凡胎”的人类所不具有的速度、力量、反应、耐力、恢复力甚至智力,就像《终结者》和《我的机器人女友》等电影中体现的那样。
(电影《我的机器人女友》片段)
2.作为科学实验和教育展示的平台
仿人机器人作为科技密集型平台,可以聚合人工智能、工程学、数学、物理学、计算机科学、人体工程学、医学和社会学等各方面的研究。
以目前在学术领域中
应用最广泛的NAO机器人为例,全球50个国家的550间顶尖高校和实验室购买了数千台NAO机器人,用于研究语音识别、视频处理、模式识别、自闭症治疗、多智能体系统、自动化、讯号处理、全身运动以及路径规划等项目。
(NAO机器人爬梯子)
仿人机器人作为教育和展示平台,其特殊的形态和巨大的魅力可以说是无与伦比的,对吸引学生注意力、引起他们对科技学习和探索的兴趣有着很大的作用。
3.作为搭载其他产品和服务的平台
正如智能手机不只是用来打电话发短信一样,智能机器人上面也可以搭载很多软硬件产品及配套服务。如笔者就见到一些机器人搭载了很丰富的功能——除了会对话和移动之外,还有音响、投影仪、肌肤水分检测、监控、防盗报警、人脸识别等。由于这些功能显然是为人类服务的,因此它们都是(半)仿人机器人,大都有一张可爱的脸(很多是低成本的屏幕显示卡通形象)增加亲和力。
这些机器人还可以做成定制化平台,如为银行业可安装金融相关服务系统,为为教育行业则可对接远程教育系统。相比智能手机平台,仿人机器人更有吸引力和亲和力,而且软硬件集成度更高、功能更加齐全。笔者认为,模块化、人机协作的形式,可以让仿人机器人更好地为各行各业服务。
(还很不成熟的银行服务机器人)
4.满足心理、生理需求
虽然很多人对此讳莫如深,但仿人机器人一个重要的发展方向确实就是满足人类生理和心理的各种需求。美剧《西部世界》中塑造的仿人机器人,就是为了满足人们对杀戮、性等方面极端的、打破底线的需求。这些本属于犯罪的行为,当施暴对象变成机器人时,则变成了一种可以买卖的生意。
而在现实中,机器人的在成人用品市场中的发展方兴未艾,在高达千亿的情趣产业里分得越来越多的份额,这背后有着上千万单身人士在生理和心理方面巨大的需求。
除情趣产业外,机器人还有着更为广阔的市场需求。如定制化的、可以模仿去世亲人音容笑貌的机器人,对心灵受到重创的家属可能产生较好的安慰效果;再如仿真度较高的机器人娃娃可以用于夫妻为人父母前的训练,也可以成为失独老人的情感寄托。
(仿人机器人成为情感寄托有自然优势)
综上所述,仿人机器人的存在和发展其实有着很多现实意义,并不像很多人认为的那样,是机器人种类下一个无关重要的小分支,甚至认为仿人机器人的研发和推广浪费了大量的资源。
需要承认的是,在现阶段,仿人机器人确实还处在非常“弱智”、“笨拙”的阶段,这是受目前总体科技水平限制的结果。但我们也应当看到,各项技术难题正逐渐被攻破,尤其随着是AI的迅速发展,仿人机器人走进各行各业、广泛为人类服务并非无稽之谈。
退一万步说,即便仿人机器人是一个错误的发展方向、本身不实用、没什么价值和意义,但对其深入研发的过程中,却可以带动很多领域的科技发展。就像研究永动机确立了热力学定律、炼金术孵化出近代化学基础一样,人们的努力最终在意想不到的地方结出了累累硕果。
“长得像人”的仿人机器人,其实很重要,只不过我们可能还需要更多耐心和宽容。当然,我们也反对“重复造轮子”,让技术一直停留在低端、不实用的窘况中,浪费大量的社会资源和时间成本。