在草坪上奔跑、跳躍、后空翻，一步一個(gè)坑；吭哧吭哧爬樓梯，震的樓梯一直顫抖……

這些“搗蛋行為”，都來(lái)自波士頓動(dòng)力的機(jī)器人。

從這家公司發(fā)布第一個(gè)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)視頻開始，幾乎每一次，它們的新動(dòng)態(tài)都能引起行業(yè)的極大關(guān)注。原因無(wú)它，打上“波士頓動(dòng)力”標(biāo)簽的機(jī)器人，在運(yùn)動(dòng)控制方面，都是行業(yè)頂級(jí)。

但即便如波士頓動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)那些小孩子隨手可作的動(dòng)作行為時(shí)，依然表現(xiàn)的無(wú)法令人滿意。對(duì)機(jī)器人行業(yè)來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)能力為什么會(huì)這么得難？

這得從運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的發(fā)展歷程開始說(shuō)起。

事實(shí)上，運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的準(zhǔn)確研發(fā)史很難追溯。兩千多年前古代中國(guó)人發(fā)明的指南車大概可以稱得上是運(yùn)動(dòng)機(jī)器人這一概念的鼻祖了。車內(nèi)搭載一個(gè)“機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)”，利用傳遞轉(zhuǎn)向時(shí)兩車輪的差動(dòng)信息指明方向，無(wú)疑這是機(jī)械控制技術(shù)的一次成功應(yīng)用。

到1961年，Unimation為通用汽車研發(fā)了世界第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，用于生產(chǎn)汽車門、車窗把柄、換檔旋鈕、燈具固定架，以及汽車內(nèi)部的其他硬件等。至此，機(jī)器人開始替代人類，逐漸被應(yīng)用于多個(gè)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中。

而隨著現(xiàn)代相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新應(yīng)用的出現(xiàn)，單純的機(jī)械運(yùn)動(dòng)早已不能滿足需求，運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的概念開始被慢慢普及開來(lái)，研發(fā)難點(diǎn)也被廣泛重視起來(lái)。

運(yùn)動(dòng)機(jī)器人，應(yīng)該是一個(gè)集環(huán)境感知、動(dòng)態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能為一體的綜合硬件系統(tǒng)。

要做到這些，便要求我們?cè)跈C(jī)器人“體內(nèi)”必須匯集諸如傳感器技術(shù)、信息處理、電子工程、計(jì)算機(jī)工程、自動(dòng)化控制工程以及人工智能等多項(xiàng)尖端技術(shù)，要求機(jī)器人擁有靈活的“運(yùn)動(dòng)腦”，而這些在世界范圍內(nèi)，都不是短時(shí)間可以達(dá)成的。

沒(méi)有運(yùn)動(dòng)腦，機(jī)器人只能是“人工智障”

“對(duì)于機(jī)器人行業(yè)來(lái)說(shuō)，有三大關(guān)鍵技術(shù)：計(jì)算機(jī)視覺(jué)、語(yǔ)義理解和運(yùn)動(dòng)控制。而運(yùn)動(dòng)控制，是較難的一關(guān)。”在談及機(jī)器人控制關(guān)鍵技術(shù)時(shí)，Vincross COO徐凱強(qiáng)曾如是說(shuō)。

雖然是一個(gè)搞笑視頻，但不難窺見，所謂的“運(yùn)動(dòng)機(jī)器人”不管是行為控制、還是環(huán)境判斷等能力都與期望中有極大的差距。不客氣地說(shuō)，它們還處于“人工智障”的階段。

為此鋼鐵俠機(jī)器人創(chuàng)始人＆CEO張銳認(rèn)為，“它們需要擁有一個(gè)‘會(huì)運(yùn)動(dòng)的腦子’，也就是‘運(yùn)動(dòng)腦’。”

縱觀當(dāng)前推出的各種運(yùn)動(dòng)型機(jī)器人，要么只能“站”在原地，用一個(gè)“畫”著人臉的屏幕說(shuō)著前言不搭后語(yǔ)的話，可以稍微點(diǎn)頭搖頭；要么就是一舉一動(dòng)非常機(jī)械，擺動(dòng)著雙手雙腳跳舞，毫無(wú)實(shí)際應(yīng)用意義可言。

能自主規(guī)劃路線、感應(yīng)環(huán)境自動(dòng)避障地移動(dòng)，可以通過(guò)靈活的關(guān)節(jié)不機(jī)械地活動(dòng)，是對(duì)機(jī)器“人”最基本的要求。

而這其中，有兩大技術(shù)難關(guān)：移動(dòng)和活動(dòng)。

移動(dòng)得不好，就會(huì)亂碰亂撞；活動(dòng)得不好，就毫無(wú)靈性，彷如智障。

移動(dòng)的關(guān)鍵在“底盤”，機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳感器和算法三者缺一不可

按照移動(dòng)方式劃分，移動(dòng)機(jī)器人可大致被分為：輪式、履帶式和足式三大類。而前兩類機(jī)器人移動(dòng)的關(guān)鍵，都在下半身，也就是俗稱的“底盤”。

科沃斯機(jī)器人（南京）人工智能研究院院長(zhǎng)于元隆表示，“底盤”其實(shí)只是一個(gè)載體，其中搭載和應(yīng)用了傳感器、智能算法和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等三大關(guān)鍵技術(shù)。

從當(dāng)前移動(dòng)機(jī)器人的工作狀態(tài)看，其主要的工作流程應(yīng)該是“傳感器用于感知環(huán)境，并將環(huán)境信息傳輸給‘控制大腦’，也就是智能算法；‘大腦’通過(guò)分析環(huán)境信息給出‘執(zhí)行命令’，最終控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出行為動(dòng)作�！�

傳感器方面，更準(zhǔn)、更高精度的環(huán)境感知能力是評(píng)價(jià)其性能最重要的指標(biāo)。但高性能的傳感器，就意味著高成本。以科沃斯為例，克服傳感器依賴進(jìn)口、高成本等問(wèn)題，擁有自主研發(fā)的傳感器專利是唯一解決之道。

而智能算法，也是近幾年各大機(jī)器人廠商重點(diǎn)發(fā)力的部分。這其中，涉及到了環(huán)境感知、導(dǎo)航定位、避障、決策、視覺(jué)、語(yǔ)音、人機(jī)交互等多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

同時(shí)于院長(zhǎng)也表示，“現(xiàn)在各個(gè)廠商在智能算法方面還處于淺水區(qū)，只是做到了一些基本功能的應(yīng)用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是現(xiàn)在的機(jī)器人還不夠聰明。”

這里的“不夠聰明”體現(xiàn)在三方面：第一，感知能力不夠智能；第二、行為決策能力不夠；第三，人機(jī)交互性差。

就目前的發(fā)展趨勢(shì)看，多模態(tài)傳感器和智能算法相結(jié)合是一種有效的解決方式。當(dāng)機(jī)器人可以有效地感知環(huán)境變化、準(zhǔn)確地推理和做出決策、結(jié)合用戶需求提供針對(duì)性服務(wù)時(shí)，就是我們進(jìn)入“深水區(qū)”的時(shí)候了。

驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)方面，則涉及了機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、有效驅(qū)動(dòng)力、減速器等多個(gè)機(jī)械工程問(wèn)題。而這些，都直接關(guān)系到機(jī)器人移動(dòng)時(shí)的靈活性。

想必，誰(shuí)也不想看到機(jī)器人要么不動(dòng)，要么“嗖”地沖出去然后撞倒墻上的場(chǎng)面吧。

也正因?yàn)榇�，�?dāng)前大多移動(dòng)機(jī)器人應(yīng)用都只局限于室內(nèi)場(chǎng)景中。而市場(chǎng)所需要的機(jī)器人，應(yīng)該擁有更多的能力，如自然地做著肢體動(dòng)作，可以“端茶倒水”，甚至“翻山越嶺”。

這就涉及到機(jī)器人的活動(dòng)能力了。