机器人先驱警告:人形机器人隐藏安全风险,视频学习无法掌握灵巧操作

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机器人安全警示:为何人形机器人先驱保持距离

当一位在机器人领域工作数十年的先驱建议人们与全尺寸行走机器人保持至少三米距离时,我们应当认真对待这一警告。

罗德尼·布鲁克斯在他最近发表的技术文章《当今人形机器人为何无法掌握灵巧操作》中明确表示:"我建议人们不要靠近全尺寸行走机器人3米以内。在有人开发出更安全的双足行走机器人版本之前,我们不会看到人形机器人在与人类共存的环境中部署并获得认证。"

作为麻省理工学院荣誉教授、iRobot(Roomba吸尘器制造商)和Rethink Robotics的联合创始人,布鲁克斯认为当前投入巨资开发人形机器人的公司正在追逐一个昂贵的幻想。他警告,除了尚未解决的其他问题外,当今的双足人形机器人在行走时产生的巨大动能使其对人类构成根本性安全威胁。这种储存的能量如果机器人摔倒或其肢体撞击人类,可能导致严重伤害。

触觉感知:人形机器人的缺失环节

除了安全担忧,布鲁克斯还挑战了当前普遍认为人形机器人将通过观看人类执行任务的视频学习灵巧能力的观点。这是一种常见的机器人AI训练技术,但布鲁克斯认为,尽管此类机器人并非不可能实现,但可能比大多数人想象的要遥远得多。

在科技世界的某些领域,随着AI的快速发展,机器人炒作已达到狂热程度。特斯拉CEO埃隆·马斯克声称公司的Optimus机器人可能创造3万亿美元的收入,而Figure CEO布雷特·阿多克则设想人形机器人为劳动力提供数百万种服务。

然而,硬件比软件困难得多。布鲁克斯自1970年代以来一直致力于机器人操作研究,他认为这些公司忽略了灵巧操作的基本要素:触觉。

视觉训练的局限性

特斯拉和Figure等公司都公开表示他们采用纯视觉方法训练机器人,让工人佩戴相机设备记录折叠衬衫或拾取物体等任务。然后将这些数据输入AI模型,使模型能够在新环境中模仿动作的各种变体。特斯拉最近已从动作捕捉服和远程操作转向基于视频的方法,工人佩戴配备五个摄像头的头盔和背包。Figure的"Project Go-Big"计划同样依赖于从他们所谓的"日常人类视频"中直接转移知识。

布鲁克斯认为,这些方法忽视了数十年的研究,这些研究表明人类的灵巧能力依赖于极其复杂的触觉感知系统。他引用于默奥大学罗兰·约翰逊实验室的研究显示,当一个人的指尖被麻醉时,点燃火柴这一原本需要七秒的任务会延长到近30秒的笨拙摸索。人类手部含有约17,000个机械感受器,每个指尖就有1,000个。哈佛大学大卫·金蒂实验室的最新研究已确定了15个参与触觉感知的神经元家族,能够检测从轻微凹陷到振动再到皮肤拉伸的各种感觉。

物理定律下的机器人安全问题

除了灵巧性问题,还有一个更紧迫的安全隐患。当前人形机器人使用强大的电机和一种被称为"零力点"的几十年-old算法来保持平衡,在不稳定性被检测到时向系统注入大量能量。布鲁克斯描述这种方法与人类近距离存在根本性不兼容。

物理学的尺度定律使全尺寸人形机器人的危险性远大于其小型 counterparts。布鲁克斯指出,当机器人尺寸翻倍时,其质量会增加八倍。这意味着一个摔倒的全尺寸人形机器人具有半尺寸版本八倍的动能。如果在摔倒过程中,这个加速的金属腿遇到任何障碍物,其冲击力可能造成严重伤害。

布鲁克斯在文章中回忆几年前在一次Agility Robotics Digit人形机器人摔倒时"靠得太近"的经历。从那以后,他不敢再接近行走的机器人。他注意到,即使在人形机器人公司的宣传视频中,除非被家具隔开,否则人类也从未被 shown 靠近移动的人形机器人,即使如此,机器人也只是最小程度地移动。

这种安全问题不仅限于意外跌倒。为了使人形机器人实现其在医疗和工厂环境中的承诺角色,它们需要在与人类共享的区域获得操作认证。在世界上大多数地区,当前的行走机制使这种认证在现有安全标准下几乎不可能实现。

人形机器人的未来:重新定义"人形"

布鲁克斯预测,15年内确实会出现许多被称为"人形"的机器人执行各种任务。但讽刺的是,它们将完全不同于当今的双足机器。它们将有轮子而不是脚,不同数量的手臂,以及与人类眼睛毫无相似之处的专用传感器。一些机器人会在手中或躯干中部安装摄像头。"人形"的定义将发生转变,就像"飞行汽车"现在意味着电动直升机而非道路飞行器,"自动驾驶汽车"意味着配备远程人类监控的车辆而非真正自主的系统。

布鲁克斯认为,当前投入巨资强迫当今的刚性、纯视觉人形机器人学习灵巧能力的行为将 largely 消失。学术研究人员在整合触觉反馈的系统方面取得了更多进展,如MIT使用的手套,可以在人类操作员和机器人手之间传递感觉。但即使这些进步仍然远未达到实现人类灵巧能力所需的全面触觉感知。

专家警告的现实意义

当今,很少有人整天在人形机器人附近活动,但布鲁克斯的3米规则作为一位建造这些机器数十年的专家提出的实用警告,预示着未来的挑战。宣传视频与可部署现实之间的差距仍然很大,不仅体现在年数上,还体现在物理、感知和安全等基本未解决的问题上。

布鲁克斯的观点与当前科技巨头对人形机器人的乐观预测形成鲜明对比,引发行业对人形机器人发展路径的重新思考。随着机器人技术的不断发展,如何在追求创新的同时确保人类安全,将成为机器人领域必须面对的核心问题。

人形机器人安全演示

结论:平衡创新与安全

人形机器人技术的发展正处于关键时刻。一方面,技术突破带来了前所未有的可能性;另一方面,物理定律和安全要求构成了不可逾越的障碍。布鲁克斯的警告提醒我们,在追求技术进步的同时,必须尊重自然规律,将人类安全放在首位。

未来的人形机器人可能与我们今天所想象的截然不同,但这并不意味着它们不会在特定领域发挥重要作用。通过重新定义"人形"的概念,结合轮式移动、多臂操作和专用传感器,机器人技术或许能够找到既安全又实用的解决方案,真正为人类生活带来改变。

人形机器人技术发展

行业影响与未来展望

布鲁克斯的观点对当前人形机器人热潮提出了重要质疑。随着越来越多的公司投入巨资开发双足人形机器人,这一警告可能促使行业重新评估技术路线。触觉感知、安全机制和能源效率等关键问题需要更多关注和资源投入。

与此同时,机器人技术在不同领域的应用也在不断拓展。从工业自动化到医疗辅助,从家庭服务到太空探索,机器人正在以各种形式融入人类社会。未来的发展重点可能不是追求完全模仿人类形态,而是根据特定需求设计最优解决方案。

机器人技术应用

技术挑战与突破方向

人形机器人面临的技术挑战是多方面的。除了触觉感知和安全机制外,能源效率、环境适应性和自主决策能力也是关键问题。未来的突破可能来自于跨学科合作,结合材料科学、人工智能、生物力学等多个领域的最新成果。

特别是触觉感知系统的发展,可能需要借鉴生物系统的设计原理。人类皮肤的复杂感知网络为机器人提供了宝贵的设计参考,但完全复制这种系统的难度极高。研究人员可能需要找到简化但有效的替代方案,在有限资源内实现足够的触觉反馈。

触觉感知技术

伦理与社会考量

随着机器人技术的发展,伦理和社会问题也日益凸显。人形机器人的普及可能对就业市场、社会结构和人类互动方式产生深远影响。布鲁克斯的警告提醒我们,在追求技术创新的同时,必须考虑这些潜在的后果。

机器人安全标准的制定、人机交互规范的建立、以及公众对机器人技术的接受度,都是需要社会各界共同参与讨论的问题。只有通过多方合作,才能确保机器人技术的发展方向符合人类整体利益。

结语:理性看待人形机器人发展

人形机器人技术正处于激动人心的发展阶段,但也面临着诸多挑战。布鲁克斯的警告为我们提供了宝贵的理性视角,提醒我们在追求技术突破的同时,必须尊重物理规律,将人类安全放在首位。

未来的人形机器人可能与我们今天所想象的截然不同,但这并不意味着它们不会在特定领域发挥重要作用。通过重新定义"人形"的概念,结合轮式移动、多臂操作和专用传感器,机器人技术或许能够找到既安全又实用的解决方案,真正为人类生活带来改变。在这个过程中,我们需要保持开放思维,既要勇于创新,也要谨慎评估,确保机器人技术的发展方向符合人类整体利益。