揭秘Alphabet“登月工廠”機器人：挑戰機器人領域兩大難題

騰訊科技訊 11月23日消息，每天下午1點半時，機器人們就會排隊來到咖啡廳。這群獨臂機器人靠四個輪子滑行進入就餐區，在錯綜復雜的餐桌之間穿梭。

就像獵人跟蹤獵物一樣，它們旋轉著雙筒望遠鏡大小的頭，通過一系列攝像頭和傳感器盯著周圍的環境。額外的視覺由激光雷達傳感器提供，類似於自動駕駛汽車上的傳感器。如果這些機器人配有武器，它們的出現可能會引發恐慌。不過幸運的是，每個機器人手臂的末端都安裝了定製的橡膠清潔刷。

Alphabet“登月工廠”X的Everyday Robot可能不像波士頓動力公司的機器人那樣華麗，但它們經過優化，可以完成許多日常任務

這些機器人的目標是桌面。它們會走到桌子前沉思幾秒鐘，以確定是否有人就座。如果有人就餐，它們就會繼續前進，直到找到空著的桌子。在逗留了1秒鐘之後，也許是在進行內部運算，機器人旋轉並展開四肢，將手臂伸展到桌子上方，有條不紊地用一種透明的消毒劑覆蓋表面。

然後，它收回手臂，把多餘的液體擠進底座上的桶裡。任務完成後，它繼續前進，尋找另一張空桌子來清潔。吃完午飯的人甚至懶得抬起頭來，因為這些機器人已經在這裡工作了好幾個星期。

Everyday Robot頭部配有許多攝像頭和傳感器陣列，看起來就像有五隻眼睛

不過，這不是為瞭解決勞動力短缺的絕望嘗試，而是由谷歌母公司Alphabet旗下“登月工廠”的實驗室X進行的Everyday Robots項目研究。這家咖啡館試驗場是位於加州山景城谷歌園區內的數十個試驗場之一，該公司龐大的員工中有部分任現在已經重返工作崗位。

幫助解決機器人領域兩大難題

這個項目希望讓機器人變得有用，能夠在開放環境中操作，而不僅限於工廠等受控環境中。經過多年的開發，Everyday Robots終於被送到現實世界去做實際工作，至少是走出了X總部大樓。他們讓機器人將垃圾分類到適當的回收站，清潔服務或許代表著機器人領域的下一個前沿。

Alphabet實驗室X已經在山景城總部製造了100多個Daily Robots

Everyday Robots正在挑戰機器人領域的兩大難題，這些挑戰非常艱巨，以至於許多人質疑這一努力是否值得。第一個挑戰是可靠地完成人類助手的任務。Everyday Robots處於“莫拉維克悖論”的鋒芒邊緣。莫拉維克悖論認為，計算機相對容易執行困難的認知工作，而要復制兩歲孩子的認知功能則極其困難。

在Alphabet參與的領域，機器人也被用於在復雜的交通路線上導航，比人類更安全地駕駛汽車，並打敗人類圍棋冠軍。而在Everyday Robots的世界裡，征服一項平凡的任務似乎更為重要，比如穿過一個雜亂的房間，打開棘手的門把手，這就像贏得了“超級碗”(Super Bowl)。

X的機器人正在谷歌咖啡館擦拭桌子

舉例來說，擦拭桌子的活動不僅僅只是擦拭，需要提前設置一整套擦桌子的動作。假設當道路被人或物體擋住時會發生什麼？達西·格林諾茲(Darcy Grinolds)說：“機器人的正確反應是：我有足夠的空間優雅地移動嗎？或者我需要徹底改變自己的路線？”格林諾茲是該項目硬件可靠性和設計驗證團隊的負責人。

Everyday Robots試圖解決的第二大挑戰是，以一種既經濟又高效的方式朝著這個目標邁進，讓人們習慣於旁邊是個機器人，而不是個無聊、領著低薪的人類。

Everyday Robots嘗試開門

谷歌以及被稱為X的實驗室多年來始終痴迷於實現上述願景。領導Everyday Robots團隊的是挪威工程師漢斯·彼得·布朗德莫(Hans Peter Brondmo)，他是一名企業家和工程師，於2015年加入X。他必須弄清楚前主管安迪 魯賓(Andy Rubin)收購機器人的不和諧之聲，後者因性騷擾指控而離開了蘋果。

X的首席執行官阿斯特羅·特勒（Astro Teller）說:“布朗德莫不是顯而易見的選擇。他關心機器人技術的發展，但他會是第一個告訴你他不是世界頂級機器人專家的人。我之所以選擇他，是因為他是真正瞭解人的世界級企業家。”

在十幾歲時搭建了沒有太多功能的機器人手臂的辦公室裡，布朗德莫解釋說，只有隨著機器學習取得最新進展，製造有效的通用機器人才成為可能。工程師們使用機器學習來訓練軟件識別物體，然後運行數百萬次模擬，將幾周的測試壓縮成幾個小時。

這有助於他實驗室裡笨拙的機器人真正瞭解它們的環境，並在這些知識的基礎上積累工具集，幫助解決在非受控環境應對不可避免的困境。雖然Everyday Robots可能不像波士頓動力公司視頻中的機器人那樣華麗，但它們經過了優化，可以完成更多任務。

X旗下Everyday Robots項目總經理漢斯·彼得·布朗德莫及其“兩個朋友”，左邊是最先進的機器人，右側則是他十幾歲時在挪威製造的機器人手臂

布朗德莫補充道：“是的，你可以在YouTube上看到非常酷的機器人後空翻演示，但這些機器人對周圍環境一無所知。你可能會說我們的機器人速度很慢，但它們實際上是完全自主的。它們在我們生活的這個世界裡工作，他們實際上正在學習做些事情，這些簡單的任務變得越來越復雜。我們把能夠與我們一起生活和工作的機器人帶進我們生活的世界，而不是讓我們進入它們生活的世界。”

投入實用前需通過兩大測試

Everyday Robots學習負責人姆裡納爾·卡拉克裡希南（Mrinal Kalakrishnan）展示了他的團隊如何訓練機器人開門的動作，這是機器人在谷歌園區的某些工作所必備的技能，例如走進會議室，通過傳感器確定是否存在有毒碳含量超標。打開門閂的培訓花了不到10個小時。但一旦單個機器人學到了某些東西，這些知識就會被發送回整個機器人團隊的集體雲智能，然後所有的機器人都可以使用該技能開門。

最初，看到這些機器人監控會議室和擦桌子令人感到震驚。但隨後你會問自己：為什麼Alphabet要花數百萬美元研發三歲孩子都能輕松勝任的家務活的機器人？莫拉維克悖論的推論是18世紀作家和詞匯學家塞繆爾·約翰遜(Samuel Johnson)的不幸類比，一個女人向一隻用後腿走路的狗說教：“盡管做得不好，但你會驚訝地發現有人還會這麼做！”

有時，在Everyday Robotics，它做得很好，最令人難以置信的演示是精心編排的機器人舞蹈，三個機器人與開發團隊的駐場藝術家凱蒂·坎(Catie Cuan)共同表演了一場令人毛骨悚然的情感芭蕾舞。凱蒂·坎是舞蹈演員，正在攻讀斯坦福大學機器人學博士學位。觀察她的動作並通過雲協調自己的行動，機器人執行了復雜的人類復制互動，同時花費空閒週期提供由倫敦交響樂團樣本庫製作的即興配樂。

在執行凱蒂·坎的編舞時，機器人會對她的動作做出反應，並自發地從倫敦交響樂團的樣本中生成配樂

在Everyday Robotics真正有用之前，需要通過兩個真正的測試：第一，它們必須足夠便宜，才能成為人類勞動力的高性價比替代品；第二，它們必須足夠靈活，能夠應對它們在人類容易駕馭的混亂現實中遇到的幾乎無限數量的計劃外障礙。X工程師本傑·霍爾森(Benjie Holson)在木偶師家庭長大，他說自己的觀點對目前的工作很有幫助。他承認，如果清理桌子的機器人得到的是醬油而不是消毒劑，他們會很樂意用醬油弄髒桌子表面。

要想讓機器人知道它們的橡膠清潔刷是不是在噴醬油，並解決無數其他現實世界中意想不到的挫折，依然面臨無數挑戰。但就在不久前，機器人翻譯或創造性寫作似乎同樣難以捉摸。在評估團隊進展時，布朗德莫認為我們正處於突破的邊緣。他指著手機說：“這並不意味著機器人不久就會成為現實，但下一代人將會像我們對待這些東西一樣對待機器人。”

可以說，在我們所有人每天都和機器人共舞之前，可能還需要很長時間。但布朗德莫和泰勒相信，機器人擦桌子總有一天會成為家常便飯。當被追問Everyday Robots的商業案例時，泰勒猜測，普通客戶不會像Roombas那樣購買它們，而是與服務提供商安排派遣機器人執行任務，無論是打掃公司辦公室還是幫助老年客戶上廁所。泰勒稱：“我希望機器人能幫助我更獨立地生活更長時間嗎？絕對如此。如果在我年邁的時候，沒有這樣的機器人，我會感到十分震驚。”

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