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2024，机器人大爆发。
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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。
01
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。
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。
02
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。
" 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。
03
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。
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。
04
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。
图源 | Space.com
05
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。
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。
06
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。
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。
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2024，会迎来机器人大爆发吗
在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。
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你觉得 2024 年机器人行业会迎来怎样的新发展？
来源：硅兔赛跑
