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机器人

机器人为什么不擅长人类轻松完成的事?

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一个机器人在努力完成一项人类毫不费力就能轻松完成的简单物理任务
捡起一件揉成一团的衬衫,人零点几秒就搞定了。同一件事,工程师可能要花上几年,才能让机器人勉强做出来。

叠衣服听起来能有多难:拿起衬衫,抖开,找到袖子,对折,放好。你做这一整套的时候,脑子基本是空的。

换成机器人,这是地狱难度。开门、捡玩具、系鞋带、倒麦片、从地上拎起书包,全是人随手就干了的事,也全是机器人领域最难啃的问题。

它们能造汽车、能上火星、能在工厂里举起几百公斤。怎么一只袜子就把它难住了?因为真实世界实在太乱了。

人类比我们意识到的更厉害

你的大脑和身体一直在干一些非常了不起的事,只是你从来没留意过。伸手去拿一支铅笔,你瞬间就知道它在哪儿、大概多重、要用多大劲捏住、手指该怎么绕过去。哪怕它是侧躺着的、压在笔记本底下、或者半截悬在桌沿外面。

这一整套,机器人得一步一步算。先看见铅笔,再判断铅笔和桌子是两个东西,再选一个下手的位置,再把手臂挪过去还不能碰倒旁边的杯子,再用刚刚好的力气捏住它,还不能捏断。要做的事多得离谱。

抓东西之所以看起来毫不费力,是因为我们花了很多年,把眼睛、双手、肌肉和大脑练成了一套。机器人得从零开始学这一切。

软东西很难处理

软的、塌的、没固定形状的东西,是机器人的噩梦。刚洗好的衣服就是最好的例子:衬衫没有固定形状,会弯、会皱、会拧、会瘫成一团;毛巾能折到自己身上;一只袜子能整个藏进另一只袜子里。

硬东西反而好办。金属块永远是那个形状,塑料盒有清清楚楚的边,杯子的样子可以预判。布料不一样,它每动一下就换一个形状。机器人没法记住「衬衫长这样」,它得搞懂布是怎么行动的。这非常难。

开门没有那么简单

数数你见过多少种门:圆旋钮的、长把手的、左右推拉的、往里推的、往外拉的、沉得要命的、轻飘飘的、会卡住的、自己会关上的。

人扫一眼基本就知道该怎么办。机器人得先找到把手,搞清它往哪个方向动,把夹爪摆到正确角度,使出合适的力气,还得在门开的同时把自己往后或往前挪开。该拉的时候推了,失败;抓把手的角度歪了,也失败。你两秒钟的事,是人家一个正经的工程课题。

世界不会静止不动

工厂机器人做重复动作强到可怕,因为那个环境是被控住的:零件每次都从同一个位置过来,手臂每次都走同一条轨迹。家里、学校和户外完全是另一回事。

东西一直在挪。书包今天在地上,明天在椅子上;玩具可能是倒扣着的。机器人得应付这些没写在剧本里的情况。人类在这方面简直开挂:铅笔滚到椅子底下了,你弯个腰、把椅子拉开、绕过书包、伸手捞出来,全程不需要重新编程。机器人正在变好,但这仍然是整个领域最硬的骨头之一。

拿起东西需要判断力

人拿东西的时候会自动换手感。你握锤子和捏鸡蛋不是一个力道,抓棒球和端纸杯也完全不同。力度、手指位置、动作路线,全都在悄悄调整。

这些机器人得一条条学。捏轻了掉地上,捏重了直接碎,抓的位置不对就一路滑下去。碰上光滑的、透明的、软的、特别小的、特别沉的、形状怪的,或者干脆还在动的,难度再翻几倍。所以机械手和夹爪到今天仍然是工程界的重点战场。

核心思想

机器人很强,但人类生活的世界实在太复杂。对我们来说随手就干的事,对它们往往是难题,因为人在感知、平衡、触觉、临场调整和从经验里学习这几件事上,好得有点过分。

下次你叠一件衬衫、开一扇门、从柜子里摸出一包零食,你正在完成机器人可能搞不定的动作。你的大脑和这双手,本身就是顶级的工程作品。