聪明机器人诞生:通过语言教机器人完成任务

2013年01月18日 10:05   外滩画报 微博   

  文/华琪

  Baxter 是机器人大师鲁尼·布鲁克斯的又一件作品,它是有着两条能够自由活动的手臂的机器人,长着一张平板的脸,脸上的卡通眼睛还会随着电力变化而变动。最重要的是,Baxter 内置了一套开源机器人操作系统 ROS ,这是硅谷全面提供机器人应用开发包公司“柳树车库”开发的系统,你既可以给它编程,也可以像教孩子做事一样,通过动作和语言教会机器人完成任务。

聪明机器人诞生:通过语言教机器人完成任务聪明机器人诞生:通过语言教机器人完成任务
聪明机器人诞生:通过语言教机器人完成任务聪明机器人诞生:通过语言教机器人完成任务

  每一次革命都是悄悄发生的。美国ABC电视台新闻记者在进入富士康iPad制造车间采访后说:组装一个iPad,需要5天时间,经过325个中国工人的手。现在,这家在媒体视野里被诟病为“工人机器人化”的公司,已经将近百万机器人投入生产线。据《华尔街日报》的报道,原先30人的一条生产线,已经锐减到5人。

  除了富士康外,越来越多的汽车制造企业和精密仪器制造业将机器人引入生产线。机器相对于人的优势是精确并且永不疲倦地重复同一动作:单纯取和放,打磨后盖,传递东西,甚至向只有1.5毫米大小的螺母中打进螺丝。谁能在38℃的厂房里站10个小时只为给iPhone内部上个螺丝?机器人可以不在乎站24小时,还不用开灯。

  机器人向生产线的推进,更像是传统血汗工厂的人性化改造。无论是瑞典ABB、日本川崎还是德国KUKA、中国新松,都需要通过复杂的编程才能实现一个简单的动作。

  现在,一股新的潮流正在兴起。“柳树车库”是目前的机器人浪潮中十分重要的一家公司。“柳树车库”是硅谷一家最全面提供机器人应用开发包的公司,4年前从斯坦福大学的机器人实验室分拆出来。他们自己也造机器人,他们造的机器人可以四处走动不碰上任何物体,可以从地上捡东西并装满一箩筐,可以自己找到电源插座给自己充电,甚至可以跳舞。

  现在,他们的重点已经从如何制造机器人转向如何更好地使用机器人。在“柳树车库”工作的玛雅·卡马克正带领团队,研究一套友好的用户交互系统,像教孩子做事一样,通过手把手和语音控制教会机器人完成任务。这套开源机器人操作系统ROS是机器人的大脑,它控制着各种传感器和网络服务器的无线通信,建立一个不断检测、更新周围世界信息的机器人视觉模型。重要的是,这一套系统向第三方开发者开放。

  今年夏天,美国经济学家托马斯·弗里德曼去波士顿附近一家名为“再思考”的机器人技术公司参观,他通过一个简单友好的屏幕界面,和被植入在机器人机械肢体内部的记忆模块给一个Baxter机器人编写了程序,指导它把一个小型物体从一个地方搬到另一个地方。Baxter 是第一个使用“柳树车库”公司的系统将机器人商用的合作伙伴。

  Baxter:机器人界的“麦金塔”电脑

  Baxter是个有两条能够自由活动手臂的机器人。它长着一张平板的脸,脸上的卡通眼睛还会随着电力变化而变动。它能和人类一起办公,因为他拥有一套复杂的安全机制和传感器,能够保护它所协助的人的安全。在它头顶有一圈声纳传感器,有人走近时,传感器就会自动放慢动作。它感知到附近有工人,脸就会变红。按下机器人身上大大的“停”按钮,机器人就会立即停止所有动作。

  最重要的是,Baxter内置了一套“基本常识”的系统,比如它知道要移动或是放下某个物体之前,需要把它拿在手里。它还拥有一个亲切友好的界面,你既可以给他编程,也可以通过“演示训练”教会它一件事情,比如从地上捡起一串钥匙放在桌子上。

  它是机器人大师鲁尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)的又一件作品。鲁尼曾是麻省理工学院计算机科学院人工智能实验室的前主任,也是发明了Roomba家居清洁机器人的iRobot公司的联合创始人。现在,他的“再思考”公司,开始投入精力设计模仿生物系统的机器人。

  2006年12月的《科学美国人》写道,比尔·盖茨曾思考过早期的PC产业与羽翼未丰的机器人产业之间的相似之处:生产机器人的公司缺乏标准的操作软件,让流行的应用能够在各种机器上运行,硬件方面也几乎没有任何标准化。“每当有人想开发一款新的机器人,”他写道,“他们通常要从零开始。”

  这就是弗里德曼为什么看到Baxter机器人眼前一亮的原因。他在一篇专栏里总结道:“这家公司的目标很简单:让旗下便宜、好用、安全的机器人像iPhone颠覆传统手机那样颠覆传统机器人行业。让人们能够像面对个人电脑和iPhone时那样给机器人们编写应用程序——让你的机器人指挥管弦乐队、打扫屋子,或者最重要的是,为那些买不起大型传统机器人的小厂商完成多项任务,这样就能加速创新,增加美国的制造业产出。”

  《纽约时报》曾援引苹果前高管、“iPod 音乐放器”之父托尼·法德尔的表述:“机器人的世界似乎迎来了真正的麦金塔(指引领PC革命的苹果 Macintosh)。”

  但他真正的亮点并不只在于便宜——售价2.2万美元一台,而是它拥有一个内置系统,在“柳树车库”公司开发的ROS开源机器人操作系统基础上开发的。因为它的开源系统,独立开发者可以对机器人进行扩展,比如推出一个腕端接口,让开发者开发更精细复杂的“手”的功能。布鲁克斯公开表示,他们有这样的计划。去年,他创办的另一家公司iRobot——就是那个卖自动旋转打扫机器人Roomba的公司,就已经推出可以自己编程的机器人移动平台iRobot Create。

  当然,在机器人操作系统的争夺中不止“柳树车库”一家,在2006年盖茨发表那段言论时,他就成立了“机器人开发工作室”,开发了一套机器人操作系统软件,开发者可以免费下载限制版。一家位于巴黎的机器人软件公司高斯泰(Gostai)也开发了名为Urbi的开源平台。

  “创客”们的春天

  所谓创客(Maker),是美国逐渐兴起的亚文化群体,根据维基百科的解释,这是一个灵活运用技术手段,鼓励创造发明的群体。

  随着计算机成本大幅下降,现在你可以花几百块人民币买一个信用卡大小的Linux电脑,以及层出不穷的廉价传感器赋予机器人崭新的视觉和触觉,新一波机器人热潮正在蔓延。

  最近,美国哥伦比亚大学计算机系的研发小组就花800美元打造了一款人形机器人。它可以通过 Kinect 传感器获得3D 深度知觉,具备人脸识别功能,能和人对话,但手无缚鸡之力,机器人的机械臂承重只有100g。它运行 ROS 以及谷歌的 Chatbot 等开源软件,这些软件都会在内置的Macbook中运行。他们公布了制造这样一个机器人所有的花费:Microsoft Kinect 传感器(110美元),两只OWI机器人机械手臂(90美元),家庭机器人平台 iRobot Create (130美元),水泥管(20 美元),木材(50美元),USB hub(10美元),扬声器(10美元),二手Macbook(380美元)。

  《连线》杂志主编克里斯·安德森(Chris Anderson)最近也离职,全身心投入到他创办的机器人公司3D Robotics。公司的最新产品是3DR ArduCopter 四轴飞行器。不要小看这个似乎是玩具飞机的小玩意,它可以自动保持平衡,自动控制高度,能够自动飞回起点,可以自动化处理任务,当它们集群并被编程后,能完成你想不到的事情。这借鉴了动物界的“群体智慧”,打个比方,在一群蚂蚁中,是没有领导的,蚁群要完成任务,每个蚂蚁只有密切注意身边的蚂蚁并遵守简单的法则完成集体行动。2012年的TED大会上,机器人教授维加·库玛带来的一群四轴飞行器利用“群体智慧”在钢琴上弹了一曲。

  前文提到的布鲁克斯教授也很看好群体机器人,他在1989年就发表过一篇文章《快速、廉价、不受控制:机器人入侵太阳系》,认为与其发送造价不菲、依赖传统人工智能控制的机器人,不如放出成群结队的廉价机器人,让它们像昆虫一样在星球表面爬行探索——这一理念催生了名为“索杰纳”(Sojourner)的火星车先驱。所以他的“再思考”公司也在投入精力设计模仿生物系统的机器人。

分享到:
意见反馈 值班电话:010-62675595保存  |  打印  |  关闭

猜你喜欢

换一换

看过本文的人还看过