两足动物的黄昏:DARPA 的机器人竞赛会消灭人形机器人明星吗?

两足动物的黄昏:DARPA 的机器人竞赛会消灭人形机器人明星吗?

机器人第二次摔倒时,表现得十分完美。这个六英尺高、400 磅重的人形机器人向右倾斜,蹄状的双脚向前跺着,身体向侧面倾斜。加州波莫纳市 Fairplex 的看台上响起了一片“哦!”声。机器人没有恢复平衡。很明显,这个东西要摔倒了。结果它确实摔倒了,速度越来越快,向一侧倾斜得越来越远,危险地靠近了 DARPA 机器人挑战赛 (DRC) 总决赛上将它​​与其他人形机器人选手隔开的混凝土隔离带。当它最终摔倒时,这个价值数百万美元的机器人倒在地上,它的耻辱被大屏幕上记录了下来。

这是香港大学队的 Atlas 机器人第二次摔倒。上一次摔倒发生得太快,几乎没有观众注意到。在 DRC 的第一天,机器人在第一次运行的最初几分钟就摔倒在地。这是世界上最雄心勃勃的机器人竞赛的开幕式,失败是常态。举个例子:当香港大学再次将其 Atlas 吊在龙门架上时,试图穿过挑战赛第一部分的另外三个机器人中的一个摔倒了。它也曾试图用两条腿走路。它还摔了两次,甚至还没到达构成 DRC 模拟灾区的主要部分——门、阀门和电动工具。

比赛第一天才刚过半,但 DRC 已经威胁要成为整个设计理念的坟墓。机器人专家多年来都知道人形机器是不稳定的。行走对人类来说似乎毫不费力,因为我们拥有巨大的大脑、数十年的肌肉记忆和巨大的自我矫正肌肉,这是所有机器人技术中最大的挑战之一。研究人员在双足机器人方面取得了令人瞩目的进展,但仔细看看那些令人印象深刻的系统在实验室里漫步或在跑步机上奔跑的视频。它们总是由系绳支撑,以便在它们不可避免地摔倒时抓住它们。DRC 的一个好处是,它强调车辆、楼梯和其他看似对腿部友好的元素,加速了双足移动性的发展。

至少我们的想法是这样的。现在,我们看到了这项工作的成果。而且,除了少数例外,成果并不令人满意。

当天第一轮比赛中,机器人在尝试任何类似花式步法的动作时都没有摔倒。它们移动得非常慢,偶尔才转身,绕过了三道泽西障碍。还有其他因素在起作用,比如显然缺乏远程控制——DRC 的一大不确定因素是参赛队伍和机器人之间经常失去通信,迫使它们要么等待更好的连接,要么尽最大努力继续前进。但是,如果机器人在近乎完美的条件下行走能力如此糟糕,谁会想要一个人类大小的机器在家里摇摇晃晃地走呢?

当天晚些时候,IHMC 机器人队为人形机器人队打了一场重拳,其 Atlas 机器人在积分榜上领先。也许更重要的是,IHMC 的机器——绰号“奔跑者”——没有摔倒。然而,它的移动性让人不忍直视。有时,Atlas 只是以慢动作行走,就像深海潜水员每一步都挣扎着一样。其他时候,它看起来很可爱,步伐小巧谨慎,与运动员自信的步态截然相反。但 Atlas 看起来总是处于摇摇欲坠的边缘。它拥有幼儿般的紧张移动性,更可怕的是它身高 6 英尺,体重 400 磅,一不小心就会摔死。

观众们把 IHMC 的 Atlas 当作小孩子一样对待,每次取得小小的胜利,比如从多用途车上下来,或者走几步而不摔倒,观众们都会爆发出欢呼声。IHMC 是 2013 年 DRC 试验中得分最高的团队之一,因此人们预计 IHMC 将在决赛中取得好成绩。但它在当天的比赛时间相对较早,这表明它在昨天的练习赛中得分并不高(DARPA 根据前一天的得分安排比赛,最好的机器人排在最后)。为什么这样一支前途光明的团队会排在队伍的中间位置?

答案对人形机器人的未来来说并不是一个好兆头。与比赛中的大多数双足机器人团队一样,IHMC 在练习赛中也表现不佳。卡内基梅隆大学 Tartan 救援队队长 Tony Stentz 表示,大多数 Atlas 团队(总共六支)在练习赛中得分为 0,这意味着他们没有完成分配的 8 项任务中的任何一项。“许多团队不想让他们的机器人冒险,只为今天获得杆位,”Stentz 说。“有了人形机器人,他们就失去太多了。”IHMC 团队只是沿着赛道的土路开了几圈,就结束了比赛。“他们是一支非常强大的团队。但他们甚至没有越过终点线,”Stentz 说。

CMU 的团队是少数在练习期间尝试完成所有 8 项任务的团队之一。但是,他们的机器人 CHIMP 却是个例外。这个 5 英尺高、受灵长类动物启发的机器人有腿,但不会走路,而是沿着嵌入小腿和前臂的轨道滚动。当它看起来是站立时,实际上是跪着的,因此很少会有跌倒的危险。其他机器人,如 NASA 的 RoboSimian 和布朗大学的 Team TimbRo,也使用轮子、爬行或两者结合作为双腿移动的替代方案。这种固有的稳定性让 CMU 的团队毫无保留,在练习赛中取得了第二好成绩,同时积累了整个过程的经验。CHIMP 参加了今天的决赛,而 RoboSimian 和 NimbRo(一支资金很少、进入决赛时没有任何动静的团队)将进入倒数第二组。

与此同时,大多数人形机器人都为全面竞争做好了准备。而这一稳妥的策略也可能带来问题。对于未来双足机器人的几乎所有应用而言,耐用性和稳定性都至关重要。家用机器人将与最脆弱的人群——儿童和老人一起行走。灾难救援人员应该准备好将人类从危险中解救出来,或者至少不要压垮他们遇到的幸存者。即使人形机器人最终横扫 DRC 的领奖台,它们也可能证明自己既太脆弱,又太危险,无法吸引最终使它们可行的资金。通过为双足机器人打造迄今为止最大的展示平台,DARPA 可能会轻轻地将整个笨拙的双足机器人推下悬崖。

不过现在还为时过早,DRC 的真正行动还未到来。人形机器人有充足的机会震惊机器人界,或者为此付出生命代价。

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