人形机器人从实验室走向现实生活有着重重技术瓶颈,指出攻克物理世界的控制与安全远比开发虚拟AI更为艰难。

人工智能在虚拟世界正以惊人的速度狂飙,但在物理世界,机器人的进展却远未跟上步伐。我们能随时随地体验ChatGPT,但能帮你做饭、打扫卫生的实体机器人,依然只存在于经过精心剪辑的宣传片中。真实世界中的机器人研发正面临着难以想象的物理鸿沟。

首要挑战在于灵巧度。人类的手指是一件工程学奇迹,拥有约24个自由度以及17000个触觉传感器。虽然有些机器人手指也集成了数千个传感器,但它们根本无法承受日常的高强度磨损。要控制机器人在狭窄空间里拧紧螺丝、折叠衣物或应对柔软易变形的物体,其控制算法的复杂程度超乎想象。

为什么我们还没用上实体机器人

视觉理解和任务规划也是一大难题。在杂乱的客厅里辨认出目标、规划抓取角度,并避开障碍物,这对机器人而言并非易事。它们必须学会自主将复杂任务拆解,并在遇到突发情况时,比如踩到玩具或遇到奔跑的小孩,瞬间重新规划路线。此外,虚拟AI可以通过海量的互联网文本进行训练,而机器人想要在物理世界中学习,根本没有如此庞大的物理交互数据可供抓取。

速度与安全之间也存在冲突。目前大多数通用机器人的动作都极其迟缓。提高速度意味着规划和反应时间被极度压缩,同时也带来了巨大的安全隐患。一个重达上百公斤的金属机器人一旦失控或发生系统死机,可能会直接撞倒看护的老人,或者在炉灶旁引发火灾。

为什么我们还没用上实体机器人

硬件本身的局限同样致命。人形机器人的关节多、能耗大,发热量高达人类的两倍,却缺乏皮肤排汗等散热机制。高强度的连续运转极易导致设备过热和高频机械故障。即使采用轮式设计能提高稳定性和续航,它们也无法像人类一样爬楼梯或跨越杂乱的障碍。

物理世界的随机性远比马路更为复杂。强如Waymo自动驾驶公司的车辆,在面临积水路面或燃放的烟花等极端路况时依然会犯错,而它们已经行驶了超过3.54亿公里。在家庭或办公室中,机器人需要面对的未知变数还要多得多。如果将计算大脑完全放在云端,网络延迟和掉线就会让机器人瞬间瘫痪;若放在本地,又会大幅增加功耗、热量和整机成本。

最后是漫长的产业链建设。虚拟软件可以在2个月内收获1亿用户,但实体的制造和维护网络必须一步步搭建。特斯拉公司从卖出第一辆商业化车辆到实现100万辆的年产量,整整用了14年。机器人想要真正融入我们的生活,不仅需要克服高昂的初期成本、安全监管、隐私担忧,更需要跨越物理制造的重重天堑。

原文:https://secondthoughts.ai/p/14-reasons-robotics-is-hard