聰明機(jī)器人誕生：通過(guò)語(yǔ)言教機(jī)器人完成任務(wù)

Baxter是機(jī)器人大師魯尼·布魯克斯的又一件作品，它是有著兩條能夠自由活動(dòng)的手臂的機(jī)器人，長(zhǎng)著一張平板的臉，臉上的卡通眼睛還會(huì)隨著電力變化而變動(dòng)。最重要的是，Baxter 內(nèi)置了一套開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng) ROS ，這是硅谷全面提供機(jī)器人應(yīng)用開(kāi)發(fā)包公司“柳樹(shù)車庫(kù)”開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，你既可以給它編程，也可以像教孩子做事一樣，通過(guò)動(dòng)作和語(yǔ)言教會(huì)機(jī)器人完成任務(wù)。

聰明機(jī)器人誕生：通過(guò)語(yǔ)言教機(jī)器人完成任務(wù)

聰明機(jī)器人誕生：通過(guò)語(yǔ)言教機(jī)器人完成任務(wù)

每一次革命都是悄悄發(fā)生的。美國(guó)ABC電視臺(tái)新聞?dòng)浾咴谶M(jìn)入富士康iPad制造車間采訪后說(shuō)：組裝一個(gè)iPad，需要5天時(shí)間，經(jīng)過(guò)325個(gè)中 國(guó)工人的手?，F(xiàn)在，這家在媒體視野里被詬病為“工人機(jī)器人化”的公司，已經(jīng)將近百萬(wàn)機(jī)器人投入生產(chǎn)線。據(jù)《華爾街日?qǐng)?bào)》的報(bào)道，原先30人的一條生產(chǎn)線， 已經(jīng)銳減到5人。

除了富士康外，越來(lái)越多的汽車制造企業(yè)和精密儀器制造業(yè)將機(jī)器人引入生產(chǎn)線。機(jī)器相對(duì)于人的優(yōu)勢(shì)是精確并且永不疲倦地重復(fù)同一動(dòng)作：?jiǎn)渭內(nèi)『?放，打磨后蓋，傳遞東西，甚至向只有1.5毫米大小的螺母中打進(jìn)螺絲。誰(shuí)能在38℃的廠房里站10個(gè)小時(shí)只為給iPhone內(nèi)部上個(gè)螺絲？機(jī)器人可以不在 乎站24小時(shí)，還不用開(kāi)燈。

機(jī)器人向生產(chǎn)線的推進(jìn)，更像是傳統(tǒng)血汗工廠的人性化改造。無(wú)論是瑞典ABB、日本川崎還是德國(guó)KUKA、中國(guó)新松，都需要通過(guò)復(fù)雜的編程才能實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作。

現(xiàn)在，一股新的潮流正在興起?！傲鴺?shù)車庫(kù)”是目前的機(jī)器人浪潮中十分重要的一家公司?！傲鴺?shù)車庫(kù)”是硅谷一家最全面提供機(jī)器人應(yīng)用開(kāi)發(fā)包的公 司，4年前從斯坦福大學(xué)的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室分拆出來(lái)。他們自己也造機(jī)器人，他們?cè)斓臋C(jī)器人可以四處走動(dòng)不碰上任何物體，可以從地上撿東西并裝滿一籮筐，可以自 己找到電源插座給自己充電，甚至可以跳舞。

現(xiàn)在，他們的重點(diǎn)已經(jīng)從如何制造機(jī)器人轉(zhuǎn)向如何更好地使用機(jī)器人。在“柳樹(shù)車庫(kù)”工作的瑪雅·卡馬克正帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，研究一套友好的用戶交互系統(tǒng)， 像教孩子做事一樣，通過(guò)手把手和語(yǔ)音控制教會(huì)機(jī)器人完成任務(wù)。這套開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS是機(jī)器人的大腦，它控制著各種傳感器和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的無(wú)線通信， 建立一個(gè)不斷檢測(cè)、更新周圍世界信息的機(jī)器人視覺(jué)模型。重要的是，這一套系統(tǒng)向第三方開(kāi)發(fā)者開(kāi)放。

今年夏天，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家托馬斯·弗里德曼去波士頓附近一家名為“再思考”的機(jī)器人技術(shù)公司參觀，他通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單友好的屏幕界面，和被植入在機(jī)器 人機(jī)械肢體內(nèi)部的記憶模塊給一個(gè)Baxter機(jī)器人編寫(xiě)了程序，指導(dǎo)它把一個(gè)小型物體從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方。Baxter 是第一個(gè)使用“柳樹(shù)車庫(kù)”公司的系統(tǒng)將機(jī)器人商用的合作伙伴。

Baxter：機(jī)器人界的“麥金塔”電腦

Baxter是個(gè)有兩條能夠自由活動(dòng)手臂的機(jī)器人。它長(zhǎng)著一張平板的臉，臉上的卡通眼睛還會(huì)隨著電力變化而變動(dòng)。它能和人類一起辦公，因?yàn)樗麚?有一套復(fù)雜的安全機(jī)制和傳感器，能夠保護(hù)它所協(xié)助的人的安全。在它頭頂有一圈聲納傳感器，有人走近時(shí)，傳感器就會(huì)自動(dòng)放慢動(dòng)作。它感知到附近有工人，臉就 會(huì)變紅。按下機(jī)器人身上大大的“?！卑粹o，機(jī)器人就會(huì)立即停止所有動(dòng)作。

最重要的是，Baxter內(nèi)置了一套“基本常識(shí)”的系統(tǒng)，比如它知道要移動(dòng)或是放下某個(gè)物體之前，需要把它拿在手里。它還擁有一個(gè)親切友好的界面，你既可以給他編程，也可以通過(guò)“演示訓(xùn)練”教會(huì)它一件事情，比如從地上撿起一串鑰匙放在桌子上。

它是機(jī)器人大師魯尼·布魯克斯（Rodney Brooks）的又一件作品。魯尼曾是麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的前主任，也是發(fā)明了Roomba家居清潔機(jī)器人的iRobot公司的聯(lián)合 創(chuàng)始人。現(xiàn)在，他的“再思考”公司，開(kāi)始投入精力設(shè)計(jì)模仿生物系統(tǒng)的機(jī)器人。

2006年12月的《科學(xué)美國(guó)人》寫(xiě)道，比爾·蓋茨曾思考過(guò)早期的PC產(chǎn)業(yè)與羽翼未豐的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)之間的相似之處：生產(chǎn)機(jī)器人的公司缺乏標(biāo)準(zhǔn)的 操作軟件，讓流行的應(yīng)用能夠在各種機(jī)器上運(yùn)行，硬件方面也幾乎沒(méi)有任何標(biāo)準(zhǔn)化。“每當(dāng)有人想開(kāi)發(fā)一款新的機(jī)器人，”他寫(xiě)道，“他們通常要從零開(kāi)始?！?/p>

這就是弗里德曼為什么看到Baxter機(jī)器人眼前一亮的原因。他在一篇專欄里總結(jié)道：“這家公司的目標(biāo)很簡(jiǎn)單：讓旗下便宜、好用、安全的機(jī)器人 像iPhone顛覆傳統(tǒng)手機(jī)那樣顛覆傳統(tǒng)機(jī)器人行業(yè)。讓人們能夠像面對(duì)個(gè)人電腦和iPhone時(shí)那樣給機(jī)器人們編寫(xiě)應(yīng)用程序——讓你的機(jī)器人指揮管弦樂(lè) 隊(duì)、打掃屋子，或者最重要的是，為那些買不起大型傳統(tǒng)機(jī)器人的小廠商完成多項(xiàng)任務(wù)，這樣就能加速創(chuàng)新，增加美國(guó)的制造業(yè)產(chǎn)出?！?/p>

《紐約時(shí)報(bào)》曾援引蘋果前高管、“iPod 音樂(lè)放器”之父托尼·法德?tīng)柕谋硎觯骸皺C(jī)器人的世界似乎迎來(lái)了真正的麥金塔（指引領(lǐng)PC革命的蘋果 Macintosh）?！?/p>

但他真正的亮點(diǎn)并不只在于便宜——售價(jià)2.2萬(wàn)美元一臺(tái)，而是它擁有一個(gè)內(nèi)置系統(tǒng)，在“柳樹(shù)車庫(kù)”公司開(kāi)發(fā)的ROS開(kāi)源機(jī)器人操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi) 發(fā)的。因?yàn)樗拈_(kāi)源系統(tǒng)，獨(dú)立開(kāi)發(fā)者可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行擴(kuò)展，比如推出一個(gè)腕端接口，讓開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)更精細(xì)復(fù)雜的“手”的功能。布魯克斯公開(kāi)表示，他們有這樣 的計(jì)劃。去年，他創(chuàng)辦的另一家公司iRobot——就是那個(gè)賣自動(dòng)旋轉(zhuǎn)打掃機(jī)器人Roomba的公司，就已經(jīng)推出可以自己編程的機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái) iRobot Create。

當(dāng)然，在機(jī)器人操作系統(tǒng)的爭(zhēng)奪中不止“柳樹(shù)車庫(kù)”一家，在2006年蓋茨發(fā)表那段言論時(shí)，他就成立了“機(jī)器人開(kāi)發(fā)工作室”，開(kāi)發(fā)了一套機(jī)器人操 作系統(tǒng)軟件，開(kāi)發(fā)者可以免費(fèi)下載限制版。一家位于巴黎的機(jī)器人軟件公司高斯泰（Gostai）也開(kāi)發(fā)了名為Urbi的開(kāi)源平臺(tái)。

“創(chuàng)客”們的春天

所謂創(chuàng)客（Maker），是美國(guó)逐漸興起的亞文化群體，根據(jù)維基百科的解釋，這是一個(gè)靈活運(yùn)用技術(shù)手段，鼓勵(lì)創(chuàng)造發(fā)明的群體。

隨著計(jì)算機(jī)成本大幅下降，現(xiàn)在你可以花幾百塊人民幣買一個(gè)信用卡大小的Linux電腦，以及層出不窮的廉價(jià)傳感器賦予機(jī)器人嶄新的視覺(jué)和觸覺(jué)，新一波機(jī)器人熱潮正在蔓延。

最近，美國(guó)哥倫比亞大學(xué)計(jì)算機(jī)系的研發(fā)小組就花800美元打造了一款人形機(jī)器人。它可以通過(guò) Kinect 傳感器獲得3D 深度知覺(jué)，具備人臉識(shí)別功能，能和人對(duì)話，但手無(wú)縛雞之力，機(jī)器人的機(jī)械臂承重只有100g。它運(yùn)行 ROS 以及谷歌的 Chatbot 等開(kāi)源軟件，這些軟件都會(huì)在內(nèi)置的Macbook中運(yùn)行。他們公布了制造這樣一個(gè)機(jī)器人所有的花費(fèi)：Microsoft Kinect 傳感器（110美元），兩只OWI機(jī)器人機(jī)械手臂（90美元），家庭機(jī)器人平臺(tái) iRobot Create （130美元），水泥管（20 美元），木材（50美元），USB hub（10美元），揚(yáng)聲器（10美元），二手Macbook（380美元）。

《連線》雜志主編克里斯·安德森（Chris Anderson）最近也離職，全身心投入到他創(chuàng)辦的機(jī)器人公司3D Robotics。公司的最新產(chǎn)品是3DR ArduCopter 四軸飛行器。不要小看這個(gè)似乎是玩具飛機(jī)的小玩意，它可以自動(dòng)保持平衡，自動(dòng)控制高度，能夠自動(dòng)飛回起點(diǎn)，可以自動(dòng)化處理任務(wù)，當(dāng)它們集群并被編程后，能 完成你想不到的事情。這借鑒了動(dòng)物界的“群體智慧”，打個(gè)比方，在一群螞蟻中，是沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)的，蟻群要完成任務(wù)，每個(gè)螞蟻只有密切注意身邊的螞蟻并遵守簡(jiǎn)單 的法則完成集體行動(dòng)。2012年的TED大會(huì)上，機(jī)器人教授維加·庫(kù)瑪帶來(lái)的一群四軸飛行器利用“群體智慧”在鋼琴上彈了一曲。

前文提到的布魯克斯教授也很看好群體機(jī)器人，他在1989年就發(fā)表過(guò)一篇文章《快速、廉價(jià)、不受控制：機(jī)器人入侵太陽(yáng)系》，認(rèn)為與其發(fā)送造價(jià)不 菲、依賴傳統(tǒng)人工智能控制的機(jī)器人，不如放出成群結(jié)隊(duì)的廉價(jià)機(jī)器人，讓它們像昆蟲(chóng)一樣在星球表面爬行探索——這一理念催生了名為“索杰納” （Sojourner）的火星車先驅(qū)。所以他的“再思考”公司也在投入精力設(shè)計(jì)模仿生物系統(tǒng)的機(jī)器人。