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標題: 從偃師人偶到擎天柱:人形機器人的前世今生 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2024-7-4 20:14
標題: 從偃師人偶到擎天柱:人形機器人的前世今生
傳說在西周时，曾有過一名快樂喜爱觀光的皇帝周穆王。他曾超出昆仑山，一起向西，用三年时候环游了各國。

就在他竣事游历，行将回國之时，有一名名叫偃師的工匠在途中求见了他，并向他献上了一個本身建造的人偶。這小我偶表面宛在目前，可以像人同样自若地站立行走。周穆王见了大為受惊，叫来本身的宠妃一块教育機構,兒旁觀。就在周穆王和宠妃對着人偶细细打量、评頭品足时，偃師一声令下，人偶竟启齒唱起了歌来，歌声委婉婉转，十分動听。唱到飞腾處，人偶又蔓延四肢跳起了舞。如斯出色的演出，逗得周穆王哈哈大笑。

而就在演出行将竣事时，產生了一個不測：這小我偶居然含情眽眽地向周穆王身旁的宠妃眨了眨眼。也许在那时他们地點的西域，演员向觀眾眨眼请安是一件稀鬆泛泛的事，但在從小就接管礼制教诲的周穆王看来，這類行為無疑是一種浮滑之举。更加首要的是，這類情面味實足的動作彷佛坐實了面前的人偶實際上是由人冒充的，若是是如许，那偃師就是犯了欺君之罪。一怒之下，周穆王就要命令正法偃師。

偃師赶快向周穆王诠释，适才演出的只是一小我偶。见周穆王不信，他就地把人偶拆散。周穆王看到面前一堆乱七八糟的零件，才终究信赖了适才為本身献舞简直減肚腩方法,實不是人。因而不由感慨：“本来人工的技能竟能到达与六合造物者一样的程度，真是不成思议！”

以上這個小故事出自《列子·汤問》。若是依照如今的概念，故事中偃師建造的那小我偶就是一個呆板人，一些故弄玄虚的营销号还把這個傳說作為远古呆板人存在的證据而大加炒作。這類炒作固然是不成信的。作為道家的文籍，《列子》一書布满了玄幻色采，而周穆王和偃師的這段轶事只不外是其記實的上百個故事中的一個，其自己其實不具有任何作為史料的價值。但是，這個故事却反應了一個問题，那就是人類對付缔造呆板人的追寻最少可以追溯到两千年以前。

古代的人形呆板人

若是咱们把眼光放到更宽的范畴，就會發明關于呆板人的想象實在其實不是中國独占的。

好比，在古埃及的神话中有這麼一個故事：法老奥西里斯曾被本身的弟弟赛特杀死，尸身被支解成為了不少快。厥後，奥西里斯的老婆伊西斯找齐了丈夫的尸块，并把它们從新拼接在一块兒，然後在死神阿努比斯的帮忙之下，将之新生了。成心思的是，在古埃及的壁画中，奥西里斯的形象是一個暗地里装有雷同特斯拉线圈装配的人。而在一件出土的陶器上，则呈現了伊西斯将手伸入奥西里斯背面的画面。有學者将神话和這些画面連系在一块兒，得出了一個斗胆的猜想：所谓新生的奥西里斯實在其實不是一個真人，而只是一個由伊西斯节制的呆板人。

固然這類說法彷佛過于古怪，但實在它是有必定的汗青根据的。在古埃實时期，人们已晓得了一些简略的機器設計常識，并造出了一些由機器力驱動的呆板。此中的一些呆板被装潢成為了人的外形，就成為了“呆板人”。好比，那时曾呈現過一種捣米呆板人，實在就是在用杠杆傳导的捣米装备上雕镂了一小我形。在宗教范畴，這些在那时十分先辈的技能固然也获得了遍及的利用。好比，在祭奠时，古埃及的祭司们會利用一種機器的神像。借助機器傳動，這些神像可以做出如张嘴、伸手等简略動作。明显，這可以大幅增长祭奠典礼的神秘性。也许，關于奥西里斯的傳說只不外是人们對這種宗教典礼的一個扭曲影象而已。

作為与古埃及来往紧密亲密的文明，古希腊對付呆板人也很感樂趣。按照記录，和柏拉圖同时代的匠人菲隆（Philon）曾發現過一個倒酒呆板人。這個呆板人的胸腔是一個放酒的容器，容器里的酒可以经由過程管道傳输到它右手上的酒壶中。若是人们必要饮酒，便可以在其左手上放上杯子。然後酒便可以從酒壶主動流出，倒入杯中。可以想象，在那时的技能程度下，這類人形的呆板给人们带来的震動是十分强烈的。

咱们如今已很難确知在古希腊事實有几多呆板被包装成為了人形。不外，這些“呆板人”在那时的话题性應當不會亚于今天的ChatGPT。究竟上，就連亚里士多德都在本身的《政治學》中專門會商了呆板人取代人類事情後人類社會布局的可能變革——其论题選擇的前衛水平丝绝不亚于两千多年後的學者。

這里必要阐明的是，固然古埃及和古希腊都已缔造出了所谓的“呆板人”，但限于那时的科技，這些“呆板人”充其量只能算是包装上了人形的呆板，其布局很是简略，能完成的勾當也很是有限。虽然如斯，作為勾起人们想象的前驱，意义仍然是显著的。

在尔後的几百年中，人们一向測验考试将最新的技能用到呆板人身上。好比，11世纪，伊斯兰著论理學者加扎利（Ismail al-Jazari）在發現了分段齒轮以後，就測验考试着用它来改進了菲隆的倒酒呆板人。到了1495年，“文艺回复後三杰”之一的达·芬奇按照加扎利留下的資料，并加以改良，耗时十五年，终究造出了一個呆板骑士。這個骑士可以寄托風能和水能驱動，并完成包含张嘴、摇頭、摆手、坐起等動作。

在此以後，跟着技能的不竭成长，愈来愈多的呆板人被發現了出来。到十八世纪，由發条和齒轮驱動的呆板人已很是成熟。在欧洲列國的宫庭内，就常常可以看到各類写字、画画、唱歌的呆板人。乃至連那时的乾隆朝廷也保藏了一個写字人钟，只要打開開關，它就會工工致整地写出“八標的目的化，九土来王”八個大字。

十九世纪时，更多更加精良的呆板人被發現了出来。此中，最為聞名的一個就是“土耳其行棋傀儡”（The Turk）。這個由奥地利工匠沃尔夫冈·冯·肯佩伦建造的呆板人不但可以措辞，还能像人同样下棋，其棋艺还很是崇高高贵。在列國巡回时代，它不但持续击败了多位那时的國際象棋妙手——其气概很是雷同一百多年後的AlphaGo。惋惜的是，厥後這個呆板傀儡在美國巡回表演时毁于火警。不外，得益于這场不測，人们也终究解開了這個傀儡下棋的機密：本来，在它的下方有一個暗格。下棋时，有一個真人的围棋妙手進入此中举行操控，并经由過程發话器和敌手對话。是以，土耳其行棋傀儡固然精良，但其本色仍然是一個由人把持的简略呆板。

初期的現代人形呆板人

進入了電气期間後，人们又很快将相干的技能利用到了呆板人上。1927年，西屋（Westing House）公司的罗恩·温斯利（Ron Wensley）發現了一個名叫赫尔伯特·特利沃克斯（Herbert Televox）的呆板人。從本色上看，這個呆板人就是一個電路板，可以按照声音来节制開關，完成一些動作。只不外，這個電路板套了一小我形，就被看成呆板人来售賣了。不外，如斯丑恶又缺少适用價值的呆板人其實是没有任何賣點，連告白公司都回绝為其做告白。面临這類為難的景况，西屋公司不能不花心思来為特利沃克斯举行美容，不但给它加之了四肢举動，还给它套上了一张华盛顿的脸。這類计谋公然见效。一番包装之下，一块简略的電路板就摇身一酿成了一件惹人存眷的高科技產物，乃至連美國军方也對其表达了存眷。

特利沃克斯的不測樂成讓西屋公司熟悉到了温斯利的才华。很快，他就获得了抬举，并有了本身的研發團队。颠末多年的尽力，温斯利團队在1937年推出了呆板人依莱克罗（Elektro）。和特利沃克斯譙胃衛士,比拟，依莱克罗有了不少前進。它已可以按照操控员的语音指令完成包含走路、吸烟、数数在内的26種動作。虽然在如今看来，這些動作都十分板滞，且语音指令只能按固定的剧本举行，但在那时看来，已很是冷艳。是以，有很多人認為，依莱克罗應當算減肥酵素,得上是真正意义上的第一小我形呆板人。

從适用價值上看，依莱克罗實在乏善可陈，不外其鼓吹意义倒是十分显著的。尔後，呆板人就成了一種时尚的代表，大量企業、组织和小我陸续推出了五花八門的呆板人產物。好比，1939年由瑞典發現家奥古斯特·哈蒙發現的呆板人可以接管無线電的指令并實現行走；1951年由美國人克利福德·兰蒂斯發現的呆板人可以完成高尔夫球的挥杆動作；1953年呈現的呆板人加科（Garco）可以在人的把持下完成多項使命；1963年由美國國度航空航天局（NASA）建造的“灵活多枢纽關頭假人”则不但可以仿照三十多種人的動作，还能试穿宇航服。

必要阐明的是，固然在這個时代人形呆板人显現了百花齐放的态势，但這些呆板人仍然没有解脱源自于古埃及的傳统——從底子上讲，它们仍是一件必要人操控的呆板，自己毫無智能可言，其适用性也很弱。面临這類场合排场，人们對呆板人的成长標的目的就發生了不同。

一部門人認為，成长呆板人，最首要的是讓它们可以或许取代人類完成各類事情，至于它是否是和人類類似则可有可無。基于這類熟悉，他们起頭把出力點放在了非人形呆板人的開辟上。一個標記性的事頭髮生長液,務是1959年Unimate#001号呆板人的發現。切當地說，這款由發現家约瑟夫·恩格尔伯格（Joseph F. Engelberger）和乔治·德沃尔（George C. Devol）结合開辟的Unimate#001實在只是一個機器手。固然不具有完备的人形，但它却可以很是好地模仿人手来完成各類繁杂的事情。因為其壮大的适用性，Unimate#001在被發現後不久就被利用到了工業范畴，履行装置、喷漆等多種使命。明显，比拟于花狸狐哨的人形呆板人，Unimate#001如许的機器手其實是太适用了。是以，它的樂成也将呆板人的成长引向了另外一個標的目的：更加偏重功效的非人形呆板人代替了人形呆板人，成了呆板人的主流。

不外，仍然有一些人在對峙對人形呆板人的開辟。在他们眼里，固然從那时的环境看，非人形呆板人确切有不少功效上的上風，但只有人形呆板人材能顺應更加通用性的使命。從久远来看，人形呆板人材是主流。不外，以那时的人形呆板人成长程度，這一切明显是幻想，而要扭转這一切，就必要给呆板人付与智能。

為人形呆板人付与智能

1973年，日本早稻田大學（Waseda University）公布了一款人形呆板人WABOT-1。這款由聞名呆板人專家加藤一郎設計、以大黉舍名定名的呆板人身高与真人相仿，可以以雙脚行走，并完成搬運物品等事情，还可以用简略的日语和人扳谈。和過往的人形呆板人分歧，WABOT-1其實不是在操控员的节制之下完成這些事情。在它的身上，安装了人工视觉和听觉装配，手部也装有傳感器。是以，它可以按照视觉、听觉，和触觉来感知四周的环境，并自行调解動作。

按照节制论的概念，非生命體可以和生命體有不少配合點，而非生命體要像生命體同样具备智能，其關頭就是要具备和後者@同%dV9O4%样對四%w9iTs%周@的繁杂情况举行感知和反响的能力。要做到這一點，它就必要最少包含三個要素：感受要素，活動要素和思虑要素。此中，感受要素重要用来熟悉四周情况状况；活動要素重要用于對外界做出反响性動作；思虑要素则賣力按照感受要素所获得的信息，得出應當采纳怎麼的對策。很明显，在咱们之条件到的呆板人傍邊，這三個要素是不周全的。更加切當地說，它们根基只具备活動要素，缺少感受和思虑要素。是以它们都不克不及算具备智能，也不克不及實現自控。比拟之下，WABOT-1则补齐了這三個要素，從這個意义上讲，它就和以往的呆板人有了底子的分歧，成了真正意义上具备智能的呆板人。

我國的國度呆板人檢測与评定中間曾對呆板人智能公布過一個尺度，照此尺度，智能呆板人的智能程度從低到高可以分為五個品级：L1是根本级，指已具有了必定智能程度；L2暗示呆板人可以和人實現半交互；L3暗示呆板人可以和人實現彻底交互；L4暗示呆板人可以實現彻底的自立举措；L5暗示呆板人可以按照情况實現自顺應。若是套用這個尺度，WABOT-1的智能约莫處在L1的程度。究竟上，那时的钻研职员也對WABOT-1的智能程度举行了測试，成果是其智能约莫至關于一岁半的兒童。固然這個智能程度其實不算高，但它究竟结果實現了呆板人智能的“零的冲破”，其標記性意义是十分首要的。

1984年，加藤一郎带领的團队又推出了 WABOT的新一代產物WABOT-2。WABOT-2的定位被設置為音樂呆板人，它可以自行辨認曲谱，并按照曲谱用手機動弹奏電子琴。很明显，這比它的先辈有了很大的前進，若是套用前面的尺度，它约莫已到达了L2的程度。

加藤一郎钻研團队的樂成一度從新激起了人们對人形呆板人的樂趣。不外，很快人们就發明，在那时的技能程度下，要做出完善的人形呆板人很是坚苦：一方面，要晋升其智能程度很難；另外一方面，讓呆板樂成實現人的各類動作也并不是易事。在這類环境下，除少数機構，大部門钻研團队又從新将钻研的核心移回到了非人形呆板人范畴。

人形呆板人的两条門路

人形呆板人再一次進入人们的视线是在上世纪末。1997年，本田公司推出了P3人形呆板人。這款呆板人安装有三维视觉和均衡體系，不但彻底實現自力寄托两脚行走，还可以自行辨認停滞物并扭转標的目的。乃至在被人推倒後，还可以自行站起。除此以外，它还可以和人举行說话互動，并依照语音指令和人交換。

2000年，本田又進一步在P3的根本上推出了阿西莫（ASIMO）呆板人。与P3比拟，這款呆板人在機能上實現了很是大的晋升。它不但可以實現奔驰、跳跃等多種活動，经由過程视觉、听觉感到器计划线路，并防止与人類產生碰撞，还能与人用语音或手语举行交換。更加首要的是，它还可以完成不少繁杂的勾當，如為人端茶递水，乃至还能给人演出跳舞——可以說，到了阿西莫這里，偃師人偶的傳說才终究酿成了實際。因為其壮大的功效，以是阿西莫從推出起頭就深受人们接待。在随後的几年中，它不但在全世界范畴内举行了巡回表演，还曾去纽约證券買賣所充任了第一名非人類敲钟人。遗憾的是，因為阿西莫的本钱很是高，导致其叫好不叫座，因此這款呆板人在2018年就遏制了研發。2022年，阿西莫的最後一次演出竣事，這款風景一时的呆板人也颁布發表退役。

固然阿西莫自己的贸易化其實不樂成，但它却向人们展示了人形呆板人的庞大潜力。特别是在艺術演出和平常辦事中，人形呆板人的上風获得了充實展露。這就激起了不少企業從新對人形呆板人予以存眷，從而培養了新一轮的人形呆板人高潮。在這一轮新的高潮中，人形呆板人的成长大致上分為了两条线路：

一条是经由過程简化呆板人的部門功效，對其本钱举行节制，從而敏捷到达贸易普及的目標。该线路的代表是法國阿德巴兰呆板人公司（Aldebaran Robotics）2006年推出的NAO呆板人。虽然比拟于阿西莫，NAO的能力还略显薄弱，但其機能也到达了很高的程度。在举措上，NAO到达了25個自由度，可以實現行走、踢球等较為繁杂的活動，乃至可以打整套的太极拳。在智能上，NAO可以主動辨認四周情况，能看、听、說，并和人举行交互——依照前面說的尺度，根基已到达了L3的尺度。更加首要的是，它还可以经由過程進一步编程，来對呆板人的功效举行扩大。由于這些特色，NAO呆板人一经推出就广受接待。

另外一条线路则是對呆板人的能力举行進一步的强化，從而讓它可以完成更加繁杂的使命。采纳這条线路的代表企業就是波士顿動力（Boston Dynamics）。這家脱胎于麻省理工學院的企業有很强的學院派气質，當同業企業斟酌若何開辟知足市场的贸易化產物时，它却耗费了十多年的时候来專門钻研呆板人腿部的不乱性。這類“面壁十年圖破壁”的精力讓其在業表里得到了很好的口碑。2009年，波士顿動力公布了人形呆板人佩特曼（Petman）。這款呆板人的設計方针是為美军實行防护打扮。得益于前期在腿部不乱性钻研上打下的扎實根本，佩特曼可以在不借助外部支撑的环境下輕鬆實現站立、奔驰、下蹲、匍伏等事情，其機動性和均衡性都很是好。不但如斯，它还可以调控本身的體温、湿度和排汗量来摹拟人類心理學中的自我庇护功效，因此可以很好地實現測试防护打扮的方针。2013年，波士顿動力推出了人形呆板人阿特拉斯（Atlas）的原型機。這款呆板人是在佩特曼呆板人的根本长進一步優化而成的，從一起頭就有很是好的機能。它不但可以安稳地在碎石上行走，还可以在遭受外力撞击以後敏捷规复均衡。2016年，阿特拉斯正式公布一代產物。這时候，它已可以完全解脱電缆的束厄局促，靠着内置的電池包在路上自行識路行走。尔後，阿特拉斯又颠末数轮迭代。在最新的版本中，它已不但能完成跑酷、後空翻、侧滚翻、前滚翻、180度空中转體、空中劈腿、360度空中转體等高難度動作，还能在自立地在繁杂的野外情况完成各類使命。若是依照前面的智能尺度，它應當已到达了L4的品级。

必要指出的是，固然波士顿動力的人形呆板人牙痛止痛藥,表示出色，但這類不断改進线路的贸易化出路今朝仍然其實不開阔爽朗。曩昔几年，波士顿動力換了三個老板，先是被google收購，後又转手软银，近来又被現代接辦。在每次收購前，買家都對其布满了但愿，但随後，波斯顿動力“只問耕作不問收成”的學院派風格却都讓他们感触绝望。必要指出的是，波士顿動力也其實不是回绝贸易化，但其今朝贸易化最樂成的產物是四足呆板人Spot，而不因此阿特拉斯為代表的人形呆板人。如斯环境，不能不讓人對其执着的成长標的目的打上一個大大的問号。

人形呆板人向那邊去？

咱们看到，今朝，人形呆板人的成长已到达了至關的高度，神话中的偃師人偶可以用現代科技完善實現。但虽然如斯，要讓人形呆板人真正走入社會、走入家庭，彷佛另有很长的間隔。比拟于技能缘由，更首要的缘由仍然来自于经济层面。

纯真看機能，像阿西莫、阿特拉斯等型号的呆板人已到达了至關的程度，但它们的贸易化都不算樂成。究其關頭，仍是其本钱太高。如前所述，在工業场景，人形呆板人并無甚麼上風，更加便宜、适用的非人形呆板人已足以知足请求。是以，若是人形呆板人要寻求贸易落地，就更可能在消费场景。但問题在于，對平凡消费者而言，人形呆板人的代價其實是過高了。以阿西莫為例，其单台造價在300万~400万美元之間。如斯高的造價，要将其用于消费端明显是好不容易的。究竟上，在阿西莫推出以後，其用處重要在表演，但其演出一场的表演费也高达数万美元。很明显，除一些愿意“尝鲜”的定单，很難有客户愿意持久雇佣如斯高價的呆板演出者。特别是跟着元宇宙技能的成长，人们發明经由過程便宜的3D虚拟影象便可以代替這類昂贵的演出者，其需求更是呈現了锐减。在如许的布景下，曾風景無穷的阿西莫也不能不黯然退场。

经由過程以上阐發，咱们不可贵出结论：在技能已到达至關高度的环境下，人形呆板人的下一步成长關頭應當是在性價比問题上。只有對技能成长、本钱节制，和功效開辟這几個問题上做好掂量，人形呆板人材可能真正地從科幻走向人们的平常糊口。

今朝，最踊跃從性價比角度寻觅人形呆板人落地冲破口的企業可能當属特斯拉。在2022年10月1日的“特斯拉AI日”上，马斯克代表特斯拉很是高调地先容了该公司的首款人形呆板人“擎天柱”（Optimus）。按照大會現场的展現，擎天柱已可以實現自立的行走，但其步调其實不算十分稳妥。与此同时，現场还展現了一段關于擎天柱的视频。按照视频，擎天柱已可以完成搬運重物、给植物浇水等事情。不外，在活動和事情的進程中，它还必要一根牵引绳来举行指导。

初度表态以後，擎天柱呆板人收成了两種截然相反的评價。特斯拉的粉丝们广泛認為，擎天柱具备科技感，很是吸惹人。但專業范畴的人士對付這款呆板人则更多暗示出了一種不觉得然的立场。究竟结果，有阿西莫、阿特拉斯等呆板人珠玉在前，擎天柱的表示几近没有任何上風可言。但若咱们仅仅把注重力放在技能层面，那就明显歪曲了马斯克的用意。究竟上，相對于较低的機能也许恰是马斯克的成心之举，由于如许便可以把本钱有用地降下来。按照马斯克本身的预測，這類低本钱的呆板人将十分便于量產，在将来几年内，其產量将會到达数百万台。而一旦出產的范围上去了，那末范围效益和進修曲线就會鞭策其本钱敏捷降低。终极，擎天柱呆板人的本钱将可能被紧缩到2万美元如下——乃至比一辆特斯拉汽車还低。若是是如许，那末這款呆板人便可以真正進入家庭，被消费者接管。

除此以外，若是把马斯克近来的贸易勾當接洽起来看，彷佛还可以發明擎天柱呆板人的另外一個首要脚色。從概况上看，马斯克近来的贸易举動彷佛是很紊乱的：一下子買推特，一下子又投資大模子團队，彷佛并無一個核心。但實在，這一切举動极可能是马斯克试圖在打造一個完备贸易生态的測验考试——推特是最佳的数据源，它可以作為大模子的贵重练習質料；大模子则可以给呆板人付与更高的智能程度，并大幅晋升呆板人的交互能力。若是做到了這一切，呆板人就更易获得人们的接待，從而為其進入人们的糊口扫清停滞。一旦呆板人進入了家庭，它便可以经由過程實践得到更多贵重的数据，這不但有助于其機能的晋升，还可觉得特斯拉的其他贸易勾當做出進献。從這個意义上看，擎天柱呆板人极可能不只是一個纯真的產物，而是将来特斯拉贸易生态中的關頭一环。

特斯拉的這条路能走通吗？咱们临时还不得而知。但從特斯拉汽車的履历看，其樂成的几率彷佛仍是比力高的。更值得等待的是，彷佛在统一时候，不少其他企業也在起頭与特斯拉不异的測验考试，此中就不乏小米、宇树等中國公司。信赖在不久的未来，咱们便可以以一個相對于低的代價具有本身的人形呆板人。

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