美國(guó)“陸軍技術(shù)”網(wǎng)站2014年1月20日發(fā)表了貝勒奈西·貝克的文章:The Terminator myth:why military robots aren’t human-shaped。文章指出,雖然軍用輪式、履帶式和飛行模式的機(jī)器人已經(jīng)在戰(zhàn)場(chǎng)上大顯身手,但是軍用人形機(jī)器人的部署日期至今難以確定。作者認(rèn)為,這一方面是開發(fā)人形機(jī)器人技術(shù)難度高,另一方面也與研發(fā)資金不足有很大的關(guān)系,現(xiàn)在谷歌公司開始介入這一行業(yè),將有望加快軍用人形機(jī)器人的發(fā)展步伐。文章編譯如下:
雖然軍事研究人員在開發(fā)人形機(jī)器人方面確實(shí)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,這些機(jī)器人能夠像人一樣用兩條腿站立、行走、奔跑,但是它們?nèi)匀恍枰獢?shù)十年的時(shí)間才能走上戰(zhàn)場(chǎng)與士兵們并肩作戰(zhàn)。對(duì)于大多數(shù)軍事任務(wù)來說,輪式、履帶式和飛行模式的機(jī)器人將繼續(xù)盛行,與此同時(shí),軍方將繼續(xù)加強(qiáng)外骨骼的發(fā)展。
在最早的科幻小說中,戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人已被描繪成兩條腿站立,勇猛而且無畏,用兩只發(fā)光的眼睛來瞄準(zhǔn)那些來自未來年代的敵人。最新部署的軍用機(jī)器人已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于小說中幻想的人形設(shè)計(jì),它們通常是輪式或者履帶式,配備具有工業(yè)時(shí)代標(biāo)志的機(jī)械手和傳感器。
這并不是因?yàn)閲?guó)防創(chuàng)新巨頭在這方面缺乏嘗試。例如,谷歌最近收購(gòu)的波士頓動(dòng)力公司(Boston Dynamics)就是以生產(chǎn)人形機(jī)器人而聞名于世,它為美國(guó)軍方設(shè)計(jì)制造了人形機(jī)器人“阿特拉斯”(Atlas)和人工智能生化戰(zhàn)斗機(jī)器人“佩特曼”(Petman),這兩款機(jī)器人形象逼真,行動(dòng)能力令人嘆服。這些機(jī)器人在實(shí)驗(yàn)室的表現(xiàn)令人印象深刻,它們看起來似乎已經(jīng)為走上戰(zhàn)場(chǎng)做好了準(zhǔn)備,那么為什么它們沒有部署呢?
在專為人類設(shè)計(jì)的環(huán)境中操作
英國(guó)謝菲爾德大學(xué)人工智能與機(jī)器人技術(shù)教授諾埃爾?夏基(Noel Sharkey)說:“我認(rèn)為目前在軍事應(yīng)用方面采用人形設(shè)計(jì)不是一個(gè)好的策略,像坦克一樣的履帶式機(jī)器人或者飛行機(jī)器人似乎用處更大?!?/p>
但英國(guó)索爾福德大學(xué)智能系統(tǒng)和機(jī)器人技術(shù)系主任薩米亞·內(nèi)夫提·梅奇亞尼(Samia Nefti-Meziani)教授認(rèn)為,驅(qū)動(dòng)人們研發(fā)人形機(jī)器人的動(dòng)力之一是這些機(jī)器人可以在為人類設(shè)計(jì)的環(huán)境中輕松操作。這將使它們更適合城市之中的巷戰(zhàn),并可以像操縱門把手一樣方便地操縱它們。
夏基也認(rèn)同這一觀點(diǎn),他說:“你可以將一個(gè)人形機(jī)器人送到一艘船上,讓它破門而入,沿著樓梯去接管控制臺(tái)、布防或撤防武器系統(tǒng)。一個(gè)飛行機(jī)器人無法做到這一點(diǎn)?!?/p>
克服挑戰(zhàn)
雖然目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的雙足軍用機(jī)器人已被證明能夠行走、奔跑、穿越復(fù)雜地形,但是它們可能沒有完全學(xué)會(huì)使用兩條腿來保持平衡。例如,波士頓動(dòng)力公司的“阿特拉斯”,當(dāng)它受到回轉(zhuǎn)錘的重?fù)魰r(shí),幾乎沒有發(fā)生搖晃,但是當(dāng)它走出實(shí)驗(yàn)室,去應(yīng)對(duì)一個(gè)幾乎沒有挑戰(zhàn)性的障礙時(shí),卻損傷了“踝關(guān)節(jié)”。它的同類中只有很少的幾款機(jī)器人能夠在遭遇用力一推時(shí)保持站立。
穩(wěn)定性問題只是一個(gè)方面,事實(shí)上,進(jìn)一步的挑戰(zhàn)還在后面,因?yàn)槿梭w的運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于行走。
“行走只是其中一個(gè)動(dòng)作,人類還可以蹲、躺、爬、迅速站起來,”夏基說。“機(jī)器人還不能真正的跳,再有雖然這些機(jī)器人擁有雙臂,但它很難完成人類可以完成的動(dòng)作。”
更何況,改變傳統(tǒng)的機(jī)械模具需要付出昂貴的代價(jià)。
“人形機(jī)器人目前非常昂貴,這是因?yàn)樗鼈內(nèi)匀惶幱谘芯侩A段,”內(nèi)夫提·梅奇亞尼說?!爸圃煲粋€(gè)典型的人形機(jī)器人所需要的零件數(shù)量要少于一輛現(xiàn)代化的汽車,但是研究人員認(rèn)為,人形機(jī)器人售價(jià)將與一輛現(xiàn)代化汽車相類似。特定的軍事要求將會(huì)進(jìn)一步提高制造成本?!?/p>
一旦兩足行走機(jī)器人被選定并到達(dá)目的地,它將利用車載技術(shù)來履行他們的使命。
“它移動(dòng)頭部,所有的目標(biāo)確定或視覺系統(tǒng)將開始尋找、掃描,所有的先進(jìn)技術(shù)都將普遍投入使用,”夏基說?!把芯咳藛T還正在發(fā)展機(jī)器人區(qū)分目標(biāo)的能力,例如,讓機(jī)器人識(shí)別什么是自來水,什么是扳手。但是這方面的研究困難重重,人工智能發(fā)展的路還很長(zhǎng)。”
為什么非人形機(jī)器人設(shè)計(jì)可以做得更好
鑒于人形設(shè)計(jì)的弊端,其他的形狀是否更適用于軍用機(jī)器人呢?
“發(fā)展人形機(jī)器人的其中一個(gè)驅(qū)動(dòng)力是它們將能夠在專為人類設(shè)計(jì)的環(huán)境中操作,”內(nèi)夫提·梅奇亞尼說?!叭欢?,其他形狀的機(jī)器人同樣適用于我們的環(huán)境,并且還擁有其他優(yōu)勢(shì),例如,穩(wěn)定性更好或者有更高的負(fù)荷能力。四條腿的機(jī)器人更加穩(wěn)定,并且比兩足動(dòng)物更適合在不平坦的地形運(yùn)動(dòng),例如國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局資助制造的‘大狗’機(jī)器人?!?/p>
夏基認(rèn)為,當(dāng)這些機(jī)器人成為“超人”時(shí),我們甚至可能會(huì)受制于它們?!八鼈兛梢栽谝粋€(gè)更廣泛的范圍內(nèi)移動(dòng),或者用機(jī)槍來武裝自己,”他說。
功能部件發(fā)展迅速
這并不是說所有正在開展的人形機(jī)器人研究都會(huì)付諸東流,因?yàn)楦鱾€(gè)功能部件可用于特定的角色。
“靈巧的機(jī)械手的發(fā)展已經(jīng)促進(jìn)了大量的人形機(jī)器人以及距指揮和遙控機(jī)器人的研究,機(jī)器人能夠進(jìn)入危險(xiǎn)的環(huán)境中,并作為操作人員的遠(yuǎn)程代表來完成操作,”內(nèi)夫提?梅奇亞尼說。
“這項(xiàng)技術(shù)目前正在嘗試應(yīng)用于各個(gè)方面,例如,救災(zāi),或者在太空中。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)設(shè)計(jì)制造了擁有一雙靈巧雙手的“機(jī)器宇航員”(Robonaught),這種構(gòu)想源自遠(yuǎn)程操作員驅(qū)動(dòng)機(jī)器人和接收來自機(jī)器人的反饋,并且機(jī)械手允許人們遠(yuǎn)程完成工作?!?/p>
類似的技術(shù)將很容易在軍事方面獲得應(yīng)用,這種觸覺反饋將給予外加控制,確保拆彈專家在一個(gè)安全距離處理爆炸裝置。
外骨骼選項(xiàng)
士兵們渴望人型機(jī)械的協(xié)助是一種剛性需求,目前有一種更接近部署的現(xiàn)有解決方案,它結(jié)合人類的靈巧、視野和決策能力,并且擁有超人的力量和耐力。這種裝置就是士兵穿戴式外骨骼,例如,洛克希德馬丁公司人體負(fù)重外骨骼(Human Universal Load Carrier,HULC)、美國(guó)特種部隊(duì)的“戰(zhàn)術(shù)突擊輕裝戰(zhàn)斗衣”(Tactical Assault Light Operator Suit,TALOS)和法國(guó)軍隊(duì)的“大力神”(HERCULE)外骨骼都逐漸進(jìn)入戰(zhàn)場(chǎng)準(zhǔn)備階段。
“就士兵而言,外骨骼的使用是一種巨大的進(jìn)步,”夏基說。“它讓你仍然可以成群結(jié)隊(duì)的行軍,當(dāng)然,你如果想躺下就不太容易了。你可以走的很快,并且使你更加強(qiáng)大,但它保持機(jī)動(dòng)性所需的動(dòng)力現(xiàn)在是個(gè)很大的問題。”
更何況,外骨骼仍然需要士兵到達(dá)火線,而軍用機(jī)器人的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一是,它們被設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)程操作,或者伴有不同程度的自主能力。
恐懼因素
現(xiàn)在似乎已經(jīng)很清楚,人形的設(shè)計(jì)未必是最好的戰(zhàn)場(chǎng)機(jī)器人,軍方不斷追求人形機(jī)器人的背后原因可能是恐懼心理在作祟,他們很害怕看到一個(gè)武裝到牙齒的兩條腿的機(jī)器人出現(xiàn)在地平線上。
“對(duì)于軍方和國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局來說,標(biāo)志性價(jià)值和恐懼感是重要的,”夏基說。“這將是更像一支機(jī)器人突擊隊(duì),雖然我不希望在戰(zhàn)場(chǎng)上看到終結(jié)者(Terminators),但是當(dāng)你試圖嚇唬你的敵人時(shí),它會(huì)產(chǎn)生一種震懾能力。”
時(shí)間問題
說到《終結(jié)者》系列電影時(shí),我們不禁想到電影中的場(chǎng)景,天網(wǎng)(Skynet)將在2016年大規(guī)模生產(chǎn)與某位加州前州長(zhǎng)類似的殺手機(jī)器人,但現(xiàn)實(shí)生活中,人形機(jī)器人的生產(chǎn)日期似乎還遙遙無期。
“在現(xiàn)實(shí)生活中,人形機(jī)器人什么時(shí)候可以發(fā)揮效用呢?這一問題已經(jīng)被問了很多次,在過去30年里,答案似乎都是“在未來十年內(nèi),”內(nèi)夫提?梅奇亞尼說。
“在世界各地已經(jīng)大量設(shè)計(jì)制造了各種人形機(jī)器人,其中一些已經(jīng)被出售給研究機(jī)構(gòu)和大學(xué),而其他簡(jiǎn)單的人形機(jī)器人正在市場(chǎng)出售。然而,最近谷歌似乎對(duì)機(jī)器人充滿了興趣(2013年谷歌并購(gòu)了8家機(jī)器人制造公司),“在未來十年內(nèi)”也許真的會(huì)變成現(xiàn)實(shí)。
谷歌收購(gòu)了國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局資助的波士頓動(dòng)力公司,將有助于推動(dòng)軍用機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室走向戰(zhàn)場(chǎng)。夏基說:“谷歌擁有大筆的資金,雖然他們不是專注于軍事領(lǐng)域,但是任何發(fā)展最終將使軍方更早受益?!?/p>
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