01

機(jī)器人不是人，是機(jī)器與人的概念組合，仿佛一臺(tái)機(jī)器穿上了人皮。

聽起來瘆得慌，但就是這么回事。

在人類的需求和想象中，機(jī)器人比任何其他工具都更能滿足自身的欲望和需求。

這種長(zhǎng)得像人的機(jī)器人，被稱作「人型機(jī)器人」，其目的在于為人類提供非生產(chǎn)性服務(wù)。在更好的設(shè)想中，一個(gè)青春嫵媚、膚如凝脂的女機(jī)器人不僅冰雪聰明、善解人意，而且力大無窮任勞任怨。她無所不知，無處不在，無往不勝。誰不想擁有呢？

02

人類的科技發(fā)展史，就是一部讓自己越來越省力和舒適的偷懶史。只有那些想要在單位時(shí)間內(nèi)獲得更多更好的服務(wù)和收獲的人，才會(huì)費(fèi)盡心思去改良生產(chǎn)工具和生產(chǎn)方式。機(jī)器人就是這種歷史中一個(gè)全新的物種。

這一物種需要具備復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)自身的傳感器并通過通信設(shè)備獲得外部環(huán)境的信息，從而進(jìn)行決策并完成相應(yīng)的工作任務(wù)。這種在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境（總是變化的情境）中操作的能力，是服務(wù)型機(jī)器人與工業(yè)機(jī)器人之間最顯著的區(qū)別，二者的發(fā)展是互為支撐的。

工業(yè)機(jī)器人更多做重復(fù)、精確的工作。服務(wù)型機(jī)器人必須在動(dòng)態(tài)的、不可預(yù)測(cè)的場(chǎng)景中工作，每時(shí)每刻面對(duì)的是無法預(yù)測(cè)的新情況新任務(wù)，不能依賴固定的路徑和動(dòng)作，也很少重復(fù)性的行為。由此，它必須能夠?qū)崟r(shí)感知、理解、規(guī)劃并安全地與人進(jìn)行互動(dòng)，根據(jù)人的指示和需求解決問題。

這其實(shí)挺難的。

現(xiàn)在的飯店、賓館有許多送餐的機(jī)器人，端著食物和飲料坐電梯，穿過走廊，敲門，與客人對(duì)話，給人以溫馨服務(wù)的新鮮感。看起來很簡(jiǎn)單，但是這樣的機(jī)器人，也是歷代科研人員投入大量的心血而反復(fù)實(shí)驗(yàn)才實(shí)現(xiàn)的。

機(jī)器人的歷史發(fā)展期不是很長(zhǎng)，但是對(duì)人類社會(huì)未來的形態(tài)，可能有非常長(zhǎng)遠(yuǎn)、極其巨大的影響。這種影響實(shí)際上已經(jīng)不斷顯現(xiàn)。

現(xiàn)在，我們回顧一下機(jī)器人發(fā)展的極簡(jiǎn)史：

03

史前史

1495年左右，文藝復(fù)興時(shí)期，達(dá)·芬奇繪制了一張人形機(jī)器人的草圖，現(xiàn)在被稱為萊昂納多的機(jī)器人，在設(shè)計(jì)意圖中，它能夠坐起，揮動(dòng)手臂，移動(dòng)頭部和下巴。

1920年，捷克科幻作家卡雷爾·恰佩克在劇本《羅索姆的萬能機(jī)器人》中首次創(chuàng)造了「Robot」一詞，將其描繪為能夠替代人類勞動(dòng)的「人造人」，這一概念迅速普及并深入人心。

04

萌芽期

1928年，首批人形機(jī)器人之一埃里克（Eric）在倫敦模型工程師協(xié)會(huì)的年度展覽會(huì)上亮相，并發(fā)表了演講。該機(jī)器人由W.H.理查茲（W.H. Richards）發(fā)明，其框架由一個(gè)鋁制裝甲外殼組成，殼內(nèi)裝有11個(gè)電磁鐵和一個(gè)由12伏電源供電的馬達(dá)。這個(gè)機(jī)器人能夠移動(dòng)雙手和頭部，并可通過遙控器或語音控制。當(dāng)時(shí)名聲大震。

同在1928年，日本第一個(gè)機(jī)器人Gakutensoku由生物學(xué)家西村誠設(shè)計(jì)和制造。

1939年，被稱為Elektro的人形機(jī)器人在紐約世界博覽會(huì)上首次亮相。這個(gè)機(jī)器人由鋼齒輪、凸輪和電機(jī)骨架組成，外面包裹著鋁皮，身形巨大，能通過語音命令行走，會(huì)說大約700個(gè)單詞，可以移動(dòng)頭部和手臂。當(dāng)時(shí)很了不起。

1942年，美國科幻巨匠艾薩克·阿西莫夫在其短篇小說《小機(jī)》中首次提出著名的「機(jī)器人三定律」，即機(jī)器人不得傷害人類、必須服從人類（除非與第一定律沖突）、必須保護(hù)自己（除非與前兩條定律沖突）。

1948年至1949年，英國布里斯托爾伯頓神經(jīng)學(xué)研究所的威廉·格雷·沃爾特(William Grey Walter)發(fā)明了第一臺(tái)具有復(fù)雜行為的電子自主機(jī)器人。這批機(jī)器人名為Elmer和Elsie，由于它們的形狀和緩慢的運(yùn)動(dòng)速度，常被人稱作「烏龜」。

1950年代，在科幻小說和電影中出現(xiàn)服務(wù)機(jī)器人形象，如《我，機(jī)器人》中的「羅比」，激發(fā)了普通民眾對(duì)機(jī)器「助手」的想象和欲望。

05

發(fā)展期

1954年，美國人喬治·德沃爾設(shè)計(jì)了世界上第一臺(tái)可編程機(jī)器人，并注冊(cè)了專利。

1959年，還是德沃爾，與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，并成立了Unimation公司。這些里程碑標(biāo)志著機(jī)器人技術(shù)從理論走向?qū)嶋H應(yīng)用，為后續(xù)服務(wù)型機(jī)器人的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的工程基礎(chǔ)。

1960年，美國SRI研發(fā)的「Shakey」被認(rèn)為是世界上第一個(gè)具有移動(dòng)能力和自主決策能力的機(jī)器人，雖然并非服務(wù)機(jī)器人，但奠定了服務(wù)型機(jī)器人發(fā)展的基礎(chǔ)。

1978年，還是Unimation公司，推出通用工業(yè)機(jī)器人PUMA，這標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)完全成熟。

1980年代，一些實(shí)驗(yàn)性家庭機(jī)器人（如日本的早期仿人形機(jī)器人）出現(xiàn)，但功能非常有限，主要用于展示，起概念推廣作用。

06

突破期

1990年代，隨著計(jì)算機(jī)、傳感器、伺服電機(jī)成本下降，服務(wù)型機(jī)器人開始有小規(guī)模商業(yè)嘗試。例如日本開發(fā)出用于老人陪伴和簡(jiǎn)單照護(hù)的機(jī)器人。

1999年，索尼公司推出了AIBO機(jī)器狗，一種旨在成為家庭伴侶的機(jī)器人，具有情感和學(xué)習(xí)能力，為陪伴型機(jī)器人奠定了基礎(chǔ)。

2000年，中國沈陽新松公司成立，旗下工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品于2001年前后投放市場(chǎng)，是中國第一家真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。產(chǎn)品分類有工業(yè)機(jī)器人、移動(dòng)機(jī)器人、特種機(jī)器人、潔凈機(jī)器人、醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人等，應(yīng)用于汽車制造、電子、醫(yī)藥等多個(gè)領(lǐng)域。

2002年，iRobot公司推出Roomba掃地機(jī)器人，成為第一款真正取得商業(yè)成功的大眾家用服務(wù)機(jī)器人，標(biāo)志著服務(wù)型機(jī)器人的實(shí)用化起點(diǎn)。掃地機(jī)器人可能是機(jī)器人發(fā)展史上第一類全面進(jìn)入家庭的產(chǎn)品。與此同時(shí)，醫(yī)療輔助型機(jī)器人也在起步，例如康復(fù)訓(xùn)練輔助機(jī)器人、手術(shù)助手機(jī)器人，如達(dá)芬奇系統(tǒng)等等。

07

新時(shí)期

2012年是變革的一年，人工智能算法（尤其是深度學(xué)習(xí)）迅速提升了機(jī)器人的感知、規(guī)劃和決策能力。新型機(jī)器人Baxter出現(xiàn)，它可以通過引導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。工人可以教Baxter如何執(zhí)行任務(wù)，只需讓Baxter按照要求移動(dòng)雙手并記住這些動(dòng)作即可。由此，Baxter可以被訓(xùn)練執(zhí)行多項(xiàng)更復(fù)雜的任務(wù)。

同在2012年，軟銀機(jī)器人公司推出兩款機(jī)器人：Pepper和NAO。其中，NAO自2008年以來廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，并在2012年后不斷改進(jìn)。Pepper也不斷改進(jìn)，于2014年更新后能夠解讀情緒，并在零售和酒店業(yè)進(jìn)行了商業(yè)部署。

2013年，著名的波士頓動(dòng)力公司推出機(jī)器人Atlas，因其令人震驚的敏捷性和平衡性而聞名于世。這款機(jī)器人到2020年代已經(jīng)具備跑步、跳躍、跑酷和后空翻等能力，其功能特征聚焦于移動(dòng)性能。這是一款運(yùn)動(dòng)型機(jī)器人。其仿品也層出不窮。

從2015年開始，中國、韓國和歐洲加速了人形機(jī)器人的研發(fā)。尤其是中國的機(jī)器人在應(yīng)用領(lǐng)域?qū)映霾桓F，不僅有掃地機(jī)器人、送餐機(jī)器人，還有中國特色的切菜、削面乃至配菜機(jī)器人，服務(wù)型機(jī)器人全面開花，大放其彩。

2016年，美國CES展會(huì)上，中國九號(hào)公司Segway Robotics推出了一款概念原型機(jī)器人Hoverbutlerbot，此后，九號(hào)機(jī)器人不斷更新迭代，在配送服務(wù)領(lǐng)域一馬當(dāng)先。

同在2016年，總部位于香港的漢森機(jī)器人公司發(fā)布Sophia，這款漂亮的機(jī)器人能夠模仿人類的表情和語言，迅速引起轟動(dòng)。大家應(yīng)該記得，由于該機(jī)器人在2017年獲得沙特阿拉伯公民身份，一時(shí)熱議沸騰，大家討論機(jī)器人是不是能擁有國籍和身份屬性。

2018年，中國的悟空機(jī)器人在第四屆世界機(jī)器人大會(huì)亮相，這是一款由優(yōu)必選聯(lián)合騰訊叮當(dāng)共同研發(fā)的便攜式智能機(jī)器人，支持語音互動(dòng)、人臉識(shí)別、物體識(shí)別、智能拍照等功能，具備人機(jī)交互能力，可應(yīng)用于家庭、社交、教育、辦公等多個(gè)場(chǎng)景。

2021年，中國杭州宇樹科技發(fā)布了第一款產(chǎn)品Go1，其定位類似于波士頓動(dòng)力的機(jī)器狗Spot。三年后，宇樹科技發(fā)布公司的第一款全尺寸人形機(jī)器人H1，并展示了原地后空翻等高難動(dòng)作，以及步態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力。這款機(jī)器人參加了眾多晚會(huì)表演。

2022年，在特斯拉位于德克薩斯州的Giga工廠舉行的CyberRodeo活動(dòng)上，機(jī)器人擎天柱發(fā)布。隨后，第二代擎天柱的視頻在一年后被展示，據(jù)馬斯克聲稱，擎天柱機(jī)器人將在2025年量產(chǎn)。

同在2022年，中國小米公司旗下CyberOne全尺寸人形仿生機(jī)器人亮相，昵稱「鐵大」，具有高情商、可感知人類情緒，視覺敏稅、可對(duì)真實(shí)世界三維虛擬重建，能實(shí)現(xiàn)雙足運(yùn)動(dòng)姿態(tài)平衡，四肢強(qiáng)健，具有動(dòng)力峰值扭矩300Nm等領(lǐng)先能力。

08

展望

近二十年，機(jī)器人經(jīng)歷了幾個(gè)變化：家用機(jī)器人升級(jí)，如掃地機(jī)器人具備地圖規(guī)劃、自主避障；物流機(jī)器人興起；送餐、巡邏機(jī)器人在酒店、醫(yī)院、校園、商場(chǎng)等區(qū)域廣泛投入使用。

未來，隨著人工智能的強(qiáng)勢(shì)崛起，新型材料的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，機(jī)器人的發(fā)展將迎來一次前所未有的突破。我們過去在科幻電影中看到的能夠與人交流情感，在生活中進(jìn)行全面互動(dòng)的機(jī)器人或許正在醞釀之中。

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