十年前，在美國佛羅里達(dá)的美國國防部高級研究計(jì)劃局（DARPA）機(jī)器人挑戰(zhàn)賽（DRC）上，我看到當(dāng)時最先進(jìn)的人形機(jī)器人在受福島核災(zāi)難啟發(fā)所建的場景中奮力前行。一組經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師控制著每個機(jī)器人，它們頭頂上的安全繩可防止其摔倒。機(jī)器人必須展現(xiàn)出移動、感知和操控能力——盡管費(fèi)勁巴力且緩慢，但它們確實(shí)做到了。

這些機(jī)器人項(xiàng)目顯然處于研究階段，而目光長遠(yuǎn)的DARPA正推動此領(lǐng)域不斷發(fā)展。2005年和2007年DARPA針對自動駕駛汽車舉辦的超級挑戰(zhàn)賽和城市挑戰(zhàn)賽為如今的自動駕駛出租車奠定了基礎(chǔ)。2015年的機(jī)器人挑戰(zhàn)賽上，有幾臺機(jī)器人成功完成整個終極場景，由此我們明確了一個問題：人形機(jī)器人何時才能從研究項(xiàng)目轉(zhuǎn)變?yōu)樯虡I(yè)產(chǎn)品？

答案似乎是2024年。到這個階段，一些資金雄厚的企業(yè)將在商業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目中部署自己的機(jī)器人，以確定人形機(jī)器人是否真的準(zhǔn)備好開始工作了。

2015年，俄勒岡州立大學(xué)動態(tài)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的喬納森·赫斯特（Jonathan Hurst）與他人共同創(chuàng)立了Agility，打造了一款以人為本、多用途且實(shí)用的機(jī)器人“數(shù)字”（Digit）。Digit的體型與人類大致相同，身高1.75米，重65公斤，可以舉起16公斤重量。Agility現(xiàn)在正準(zhǔn)備大規(guī)模生產(chǎn)商業(yè)版本的Digit，并希望機(jī)器人在物流行業(yè)打出第一片天——它將開始從事一些機(jī)械重復(fù)性的人類工作。

人形機(jī)器人有用嗎？

赫斯特說：“我們花了很長時間與潛在客戶合作，尋找我們的技術(shù)能提供真正的價值，又具有可擴(kuò)展性和營利性的應(yīng)用。對我們來說，現(xiàn)在有個合適的應(yīng)用案例，那就是電子商務(wù)行業(yè)里的物流箱運(yùn)送?！蔽锪飨涫莻}庫用來存儲和運(yùn)輸貨物的標(biāo)準(zhǔn)化容器。當(dāng)貨物進(jìn)入或離開倉庫時，空的物流箱被不斷從某一處移動到另一處。這是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作，即使在高度自動化的倉庫中，大部分此類工作也由人類完成。

Agility方面表示，美國目前有數(shù)以百萬計(jì)的人從事物流箱處理任務(wù)，而物流公司遇到了招工難問題，市場上缺少足夠的勞動力。此外，這方面工作往往枯燥、重復(fù)且對身體造成壓力。赫斯特表示：“從事這些工作的人基本上都是在做機(jī)器人的工作?！比绻麄兡苋プ龈ヅ渥陨韮?yōu)勢的工作，效果會更好。Agility首席執(zhí)行官達(dá)米恩·謝爾頓（Damion Shelton）解釋稱：“我們將使人類勞動力轉(zhuǎn)變成更具監(jiān)督性的角色。我們正努力打造一些能與人合作的產(chǎn)品，使人類更好地應(yīng)用其判斷力、創(chuàng)造力和決策能力，利用我們的機(jī)器人作為工具，更迅速更高效地完成工作?！?/p>

Digit要成為有效的倉庫工具，必須具備對Agility及其客戶而言有用、可靠、安全且經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的優(yōu)點(diǎn)。Agility相信這些預(yù)期都可能實(shí)現(xiàn)，并指出Digit相較人類工人在成本和性能方面更有潛力。謝爾頓說道：“我們鼓勵人們思考，如果能將人力資本分配到大樓其他地方，每小時可以節(jié)省多少錢？”謝爾頓估計(jì)，一家大型物流公司需要為每個員工每小時支付至少30美元的勞動相關(guān)費(fèi)用，其中包括福利和各種間接費(fèi)用——當(dāng)然，員工的到手工資要比這個數(shù)字少得多。

Agility尚未準(zhǔn)備好提供Digit的定價信息，但我們獲悉，每臺設(shè)備的成本低于25萬美元。按這個數(shù)字，如果Digit能實(shí)現(xiàn)至少20 000小時工作量的目標(biāo)（五年內(nèi)每天兩班倒），機(jī)器人每小時所需費(fèi)用將達(dá)到12.50美元。服務(wù)合同每小時可能會增加幾美元。謝爾頓表示：“你可以將其與執(zhí)行相同任務(wù)的人類勞動力做比較。只要機(jī)器人的工作效率與人類處于同檔次，你就可以琢磨琢磨該選人還是機(jī)器人?！?/p>

就通用能力而言，Agility的機(jī)器人無法媲美人類，但這也不是他們的目標(biāo)。用赫斯特的話說：“Digit做不到人類所能做的全部。它只會執(zhí)行一項(xiàng)流程自動化任務(wù)（例如移動空物流箱）?！痹谶@些任務(wù)中，Digit能夠跟上（實(shí)際上略高于）普通人類工人的速度，因?yàn)闄C(jī)器人無需脆弱人體所需的特定工作條件。

亞馬遜的倉庫機(jī)器人實(shí)驗(yàn)

第一家對Digit進(jìn)行測試的公司是亞馬遜。2022年，亞馬遜投資Agility，作為其產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金的一部分。2023年底，亞馬遜開始在美國華盛頓州西雅圖附近的機(jī)器人研發(fā)基地測試Digit。Digit在亞馬遜并不孤單——這家科技巨頭目前擁有超過75萬個部署于倉庫中的機(jī)器人，包括在封閉區(qū)域運(yùn)行的傳統(tǒng)系統(tǒng)，以及具有必要自主性以便與人更好協(xié)作的更現(xiàn)代的機(jī)器人。這些新型機(jī)器人包括普羅透斯（Proteus）等自主移動機(jī)器人，能在倉庫周圍移動推車；還有麻雀（Sparrow）和紅衣鳳頭鳥（Cardinal）等固定式機(jī)器人手臂，能在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中處理庫存或客戶訂單。

有腿的機(jī)器人是新鮮玩意。負(fù)責(zé)監(jiān)督Digit測試的亞馬遜全球機(jī)器人公司工程總監(jiān)艾米麗·維特里克（Emily Vetterick）說道：“Digit的有趣之處在于它雙足行走，能以略微變化的方式適應(yīng)空間。我們很高興現(xiàn)在開始測試Digit，從而了解這項(xiàng)技術(shù)的潛力?！?/p>

幾十年來，雙足機(jī)器人兩條腿的意義是什么，一直是機(jī)器人領(lǐng)域的一大疑問。顯然，在一個主要為人類設(shè)計(jì)的世界里，外形似人的機(jī)器人是理想選擇。但對機(jī)器人來說，要兩條腿動態(tài)保持平衡是很困難的，特別是在它們搬運(yùn)重物并且預(yù)計(jì)要以人類速度工作數(shù)萬小時的情況下。什么時候值得使用雙足機(jī)器人而非更簡單的機(jī)器人？

維特里克表示：“讓我真正興奮的Digit應(yīng)用案例是空物流箱回收。我們已經(jīng)在許多倉庫里使用傳送帶（一種非常傳統(tǒng)的自動化解決方案）做自動回收，也不希望在傳送帶工作的地方使用機(jī)器人。但傳送帶要占據(jù)一定空間，它適用某些類型的空間。當(dāng)遠(yuǎn)離這些空間時，機(jī)器人就開始有用武之地?！?/p>

然而，對機(jī)器人的需求不一定轉(zhuǎn)化為對雙足機(jī)器人的需求，像亞馬遜這樣的企業(yè)擁有資源來建造倉庫，以支持其所需的任何形式的機(jī)器人或自動化。亞馬遜新建造的倉庫是這樣的：地面平坦，通道寬闊，對帶輪的機(jī)器人特別友好。

維特里克指出：“我們（為Digit）考慮的建筑類型不是新一代的建筑。我們無法在其中放置傳統(tǒng)的自動化解決方案，因?yàn)闆]有足夠空間?！备鶕?jù)她的描述，一些舊有建筑組織混亂，包括中間有房頂支撐結(jié)構(gòu)的狹窄過道，以及托盤、紙板、電線套和人體工程學(xué)墊造成地面不平坦的區(qū)域。“我們的建筑方便人們導(dǎo)航，但即使是很小的障礙物也可能成為輪式機(jī)器人難以克服的阻礙，而步行的雙足機(jī)器人就不怕這些了?！边@就是雙足機(jī)器人的獨(dú)特優(yōu)勢：它們能快速輕易地適應(yīng)為人類設(shè)計(jì)的空間和工作流程——至少，這是它們的目標(biāo)。

維特里克強(qiáng)調(diào)，西雅圖研發(fā)站點(diǎn)的部署只是對Digit能力的一個非常小的初步測試。讓機(jī)器人將物流箱從貨架運(yùn)送到平坦、空曠的地面?zhèn)魉蛶?，并不能反映亞馬遜終極的應(yīng)用目標(biāo)。亞馬遜甚至不確定Digit是否會成為此項(xiàng)特定工作的最佳工具，對于一家那么注重效率的公司來說，只有針對特定問題的最佳解決方案才能在其工作流程中找到永久席位。維特里克解釋稱：“亞馬遜對通用機(jī)器人不感興趣。我們始終專注于自己要解決的問題。我不想建議說Digit是解決此類問題的唯一選擇。但它是我們有興趣嘗試的一個潛力方案。”

通用人形機(jī)器人可以幫助人們完成任何需要完成的任務(wù)——這個想法當(dāng)然極具吸引力，但正如亞馬遜明確表示的，對于像Agility這樣的公司來說，第一步是找到執(zhí)行單個任務(wù)（或者幾個不同的任務(wù)）的足夠價值，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長。Agility相信，Digit將能通過解決亞馬遜的空物流箱回收問題來擴(kuò)大業(yè)務(wù)，充滿信心的他們準(zhǔn)備在俄勒岡州塞勒姆開設(shè)一家工廠——最終達(dá)到每年生產(chǎn)1萬個Digit機(jī)器人的高峰。

人形機(jī)器人的前景

Agility并非唯一一家致力于2024年商業(yè)化部署雙足機(jī)器人的企業(yè)。另有至少7家公司也在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并已獲得數(shù)億美元的資金支持。特斯拉、1X科技、Apptronik、Figure、Sanctuary和Unitree都擁有商業(yè)人形機(jī)器人原型。

盡管過去兩年有大量資金和人才涌入商業(yè)人形機(jī)器人開發(fā)，但最近并未出現(xiàn)能真正推動開發(fā)的根本性技術(shù)突破。傳感器和計(jì)算機(jī)的功能已經(jīng)足夠，但執(zhí)行器仍然復(fù)雜且昂貴，而且電池很難在一個完整工作班次里為雙足機(jī)器人持續(xù)提供動力。

另外還有其他挑戰(zhàn)，包括創(chuàng)建可通過彈性供應(yīng)鏈制造的機(jī)器人和開發(fā)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施以支持大規(guī)模商業(yè)部署。迄今為止最大的挑戰(zhàn)來自軟件方面。僅僅創(chuàng)建一個能完成某項(xiàng)工作的機(jī)器人是不夠的，這個產(chǎn)品必須以安全、可靠和高效的方式完成工作——因?yàn)檫@是做產(chǎn)品，而不是做實(shí)驗(yàn)。

毫無疑問，Agility和其他開發(fā)商業(yè)人形機(jī)器人的公司擁有令人印象深刻的技術(shù)、引人入勝的故事和驚人的巨大潛力。至于這種潛力是否會轉(zhuǎn)化為在工作場所大展身手的人形機(jī)器人就要取決于亞馬遜等公司的努力了，他們現(xiàn)在似乎持謹(jǐn)慎樂觀的態(tài)度。我們或?qū)⒖吹街貜?fù)性勞動工作方式的根本轉(zhuǎn)變。目前，機(jī)器人要做的就是運(yùn)送貨物。

資料來源 IEEE Spectrum

本文作者埃文·阿克曼（Evan Ackerman）是美國電氣電子工程師學(xué)會（IEEE）雜志《科技縱覽》（IEEE Spectrum）的高級編輯。自 2007 年以來，他撰寫了 6000 多篇有關(guān)機(jī)器人及相關(guān)技術(shù)的文章。他擁有火星??地質(zhì)學(xué)學(xué)位，擅長吹奏風(fēng)笛