上周,日本宣布了2007年度“年度机器人”——一款能够从传送带上每分钟抓取120件物品的机械臂——这为原本在人工智能发展方面表现良好的一年画上了一个略显平淡的句号。
发那科有限公司的三台装配线机械臂——它们击败了包括富士通公司24英寸高(61厘米)的跳舞人形机器人HOAP和小松有限公司的坦克状消防机器人等竞争对手——因其卓越的实用性而胜出;这些机械臂经过优化,能够在食品和制药生产线上高效且精确地工作。
然而,2007年仍然涌现了许多其他重要的进展,尽管这些进展可能没有那么引人注目(或立即实用),但它们将机器人技术推向了新的高度,或至少预示着在不久的将来会实现这一点。
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作为美国国家航空航天局(NASA)将载人任务送回月球(并最终前往火星)计划的一部分,该机构在9月份进行了一系列测试,以评估机器人技术是否能用于在长时间太空飞行中为宇航员提供医疗护理。在墨西哥湾上空,一架军用C-9飞机以抛物线轨迹飞行,四名外科医生和四名宇航员在机上进行了模拟手术,他们分别采用人工操作和使用由SRI International开发的机器人设备进行手术,旨在确定机器人的软件是否能够补偿由湍流和不同重力条件引起的运动误差。
美国国防部持续致力于开发自主机器人技术,以期最终在战场上取代人类士兵。11月,国防高级研究计划局 (DARPA) 主办了2007年DARPA城市挑战赛,这是一项旨在测试实验性无人驾驶汽车驾驶技术的竞赛。“Boss”是一辆由来自卡内基梅隆大学、通用汽车公司、卡特彼勒公司和大陆集团等机构的专家团队共同打造的SUV,最终赢得了200万美元的头奖。(第二名和第三名分别由斯坦福大学和弗吉尼亚理工学院暨州立大学的团队获得。)在位于加利福尼亚州维克托维尔的前乔治空军基地,Boss在全长55英里的模拟城市道路赛道上保持了平均每小时14英里的速度。这些无人驾驶车辆展示了卓越的性能,它们仅依靠传感器、全球定位系统和计算机,就能完成变道、在快速移动的车流中并线以及通过繁忙的十字路口等复杂操作。
在8月犹他州克兰德尔峡谷矿难中,六名矿工和三名救援人员在矿井坍塌及随后的救援行动中不幸遇难。救援人员从中吸取了关于机器人设备性能和局限性的宝贵经验。一台机器人履带车被送入矿井深处1500英尺(457米)的位置。该矿井位于盐湖城以南约120英里(193公里)处,此前因一次强度达到里氏3.9级的塌方而损毁。由于时间紧迫以及山体持续滑坡,救援人员虽然成功将履带车送达矿井底部,但设备却被瓦砾所困,最终未能取回,至今仍被困在山体表面以下52英尺(16米)处。
还有一些机器人帮助我们更好地认识自身。11月,加州大学圣地亚哥分校的研究人员在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA) 上发表报告称,“目前的机器人技术已出人意料地接近于在相当长一段时间内,实现与人类幼儿建立自主情感连接和社交互动。” QRIO 是另一款身高两英尺(61厘米)的人形机器人,它被放置在加州大学圣地亚哥分校的幼儿教育中心,并被编程执行挥手、跳舞、坐立等多种功能。18至24个月大的孩子们很快就对这台机器产生了亲近感,并开始将其视为伙伴而非单纯的物品。
本月早些时候,丰田公司发布了其“伙伴机器人”系列的最新成员:一款名为“小提琴演奏机器人”的机器人,可谓名副其实。这款机器人能够用左手稳固地 держать 住弦乐器,并用右手运弓演奏音乐。这款身高约5英尺、重123磅(1.5米,56公斤)的人形机器人,与该公司在2004年推出的步行和轮式机器人同属一列,后者能够演奏小号。丰田的竞争对手本田公司也在本月对其人形机器人ASIMO(最初于2005年推出)进行了升级,使其能够执行诸如端托盘和推车等任务,同时还能利用眼部摄像头探测人类和其他ASIMO机器人的速度和方向,从而避免碰撞。新款ASIMO还具备低电量自检功能,电量不足时会自动返回充电底座进行充电。
除了端茶倒水之外,机器人还在帮助科学家们理解昆虫的行为。比利时布鲁塞尔自由大学 (U.L.B.)、瑞士洛桑联邦理工学院 (E.P.F.L.) 和法国雷恩大学的研究人员,以及其他欧洲教育机构的同行,在《科学》(Science) 杂志上发表报告称,他们成功地将一些自主机器人(外形呈盒状,但气味与真蟑螂无异)引入了蟑螂群体中。 这些机器人能够改变蟑螂群体的集体决策过程,并触发昆虫产生新的行为模式。研究结果表明,未来或可利用机器人来研究和控制从昆虫到脊椎动物等动物群体的互动方式。
更进一步地证明了机器人技术的潜力无限,最近网上流传一段视频,展示了一款机械装置,它不仅能开启啤酒瓶盖,还能紧接着完美地倾倒啤酒。(请注意杯子倾斜的角度;许多人类尚未掌握这项技巧。)
以上列举的仅仅是过去一年机器人在机器人技术领域取得的众多进步中的冰山一角,这更加激发了人们对未来发展的期待:例如,明年年初,科罗拉多大学博尔德分校的研究人员将对机器人设备进行基准测试,以期实现对化疗等治疗中使用的药物进行精确混合和计量。火星探测器“机遇号”和“勇气号”目前正在为应对严酷的火星冬季而休眠,但很快将恢复它们对这颗红色星球的探索。此外,斯堪的纳维亚研究公司Sintef正在研发人工智能设备,以帮助海上石油和天然气钻井平台更加安全高效地运行。
总而言之,2008年预示着人工智能领域将持续进步,尽管人类距离达到无法离开自己创造的机器人的程度,仍需时日。