[圖文]美日韓人形機器人角力：時代催促早日問世
人型機器人，雖然今天的機器人已經可以連續不斷地做出類似轉身、定位等簡單動作，但更加複雜的運動和指令，還有待實現。
隨著人工智能發展，人類希望機器人做越來越多的事。2010年，地球上還沒有造出一台完全意義上的仿人型機器人，雖然今天的機器人已經可以連續不斷地做出類似轉身、定位等簡單動作，但更加複雜的運動和指令，還有待實現。
機器人世足杯大賽（RoboCup）每年6月都會吸引世界各地的工程師前來一試身手。但今年能夠代表美國參加挑戰的只有一台仿人機器人。它姓L，名CHARLI （「L」代表「輕量級」， 「CHARLI」即「Cognitive Humanoid Autonomous Robot with Learning Intelligence」的縮寫，是「有自主認知功能的仿人機器人」的意思）。這是美國第一台真正意義上的仿人機器人，由吉尼亞理工大學製作。它沒有遠程電源或遙控計算機，身高約1.52米，有胳膊有腿，走起路來像人一樣左右開弓。
如今，CHARLI-L終於躋身於仿人機器人國際俱樂部。在這個國際俱樂部裡，日本和韓國處於主宰地位，兩國在民用機器人開發上的能力加起來超出美國許多倍。日本的阿西莫（Asimo）仿人機器人由本田公司於1986年研製，目前已經發展到第12代；為了與Asimo競爭，韓國於2004研發了Hubo，結果成了他們國家的驕傲。據說本田研製第一代Asimo耗資達3億美元，每年參與的技術人員100多位。
相比仿人機器人在日本和韓國實驗室隨處可見的景象，美國本土製造的CHARLI形單影隻，是不是太孤單了？
原因究竟何在？
先聽聽弗吉尼亞理工大學的機器人和機械裝置實驗室的創始人丹尼斯·洪的觀點。丹尼斯·洪也是CHARLI機器人研製團隊的領導。洪在2009年被美國著名的通俗科學雜誌《大眾科學》評為10大青年英才之一。他指導學生製作了利用化學能驅動的變形蟲狀機器人、能模仿人類的步態並類似蜘蛛的機器人STriDER，和一套能幫助盲人司機自主決策的系統。他還與合作者丹尼爾李開發了一套複雜的軟體，用於管理機器人的行為和控制人與機器人的互動。這些在機器人技術領域具有領先的地位。
丹尼斯·洪對日韓兩國的領先地位並不不以為然。他認為CHARLI早已是本科12級了，再過一年半就能成研究生，啟動資金才區區2萬美元。實際上，他的話已經透露出缺乏資金來源是問題的主要方面。其次，是技術整合上的欠缺。在談到機器人製作的困難時，洪指出：「仿人機器人是機器人製造的聖盃。這是一個系統中的系統，涉及到機器人製造的方方面面，有人工智能、自主行為控制、動態管理、機械設計等，幾乎包羅萬象！」
讓機器人像人類一樣直立站立本身就不是件容易的事情，如果要它踢球難度可想而知。本屆機器人世足杯主題是「最完美的仿生機器人」，因此要求參賽的六支團隊「選手」比賽開始前必須背對著足球，然後轉身找球。洪認為這其實是一場「打扮成娛樂運動的高端學術競賽活動」。如果把目標分解成一項項單一的程序，這個列表會冗長不堪：對準目標踢球、基本運球動作、阻擋對方的射門球等等。洪認為，要想在未來機器人領域獨領風騷，就必須先在機器人世足杯上拔得頭籌。
美國仿人機器人的兩難境地
既然仿人機器人製造代表了高超的技術水平，為什麼在美國研製者寥寥無幾，而且開發的團隊規模狹小，多數是一群沒有報酬的學生？這需要從現有生活裡的機器中尋找答案。我們知道，洗碗機、汽車、錄像機等等都用實用而明確的功能定位，相比之下，仿人機器人幾乎沒有確切的功能定位。「他們僅代表了高深莫測技術研究，距離應用還相當遙遠，」從事家庭清潔機器人和軍事模型製造的iRobot公司的首席執行官科林如此認為。他說仿人機器人的開發確實「激動人心，但除了用於娛樂目的之外，沒有推動機器人產業的發展。」
日本最先進的仿人機器人阿西莫在平衡和適應性方面獨領風騷，它甚至能夠奔跑，雖然有些跌跌撞撞。儘管有欠缺，日本人還是接受了阿西莫，當作一項科學挑戰，並長期投入巨資，對材料科學到人工智能進行研究。在他們看來，這不僅僅是造一台機器人管家，而是培養一種日本人的信念：我們的未來的機器必須是全日本製造的。
而美國卻沒有如此高瞻遠矚的眼光，他們的籌資環境青睞短期產品，不信什麼圖騰。因此，雖然美國的機器人項目遍地開花，但技術卻遠遠落後於日韓。此外，美國對機器人的巨大投入主要出於軍用目的，而韓國和日本卻把它作為國家戰略。2006年，世界技術評估中心（WTEC）發表了一份評估報告，把美國的機器人研究與發展」與世界其他地方進行了比較，認為雖然美國在軍事和醫療機器人方面處於世界領先地位，但在機器人的機動性和仿人機器人上沒有優勢。作者認為，雖然「在世界範圍內，機器人開發是一個非常活躍的領域，但日本、韓國和歐共同體對機器人技術研究的投資明顯比美國大。」韓國開發機器人的資金一年約為8,000萬美元，而美國國家科學基金會資助民用機器人開發的資金一年只有1,000萬美元。再者，美國研究人員把主要精力用於解決具體的使用問題也是一個原因。他們在義肢開發或機器人探測癌症等方面有獨到之處，但在整合方面尚有不足。
如何在機器人大戰中完美取勝
首先，當然是資金問題。事實上，丹尼斯·洪與他的學生們之所以能夠在這樣短的時間內拿出CHARLI-L，完全得益於一筆捐贈，因此，美國頂尖仿人機器人研製者夢寐以求的目標就是擁有足夠的研究資費。其次，改變單打獨鬥、各自為政的局面，建立一個可以資源共享的研究平台也至關重要。雖然CHARLI已經足夠輕巧地走進機器人世足杯，但弗吉尼亞理工大學還不能憑借獨自的優勢向日本和韓國發起挑戰。韓國Robotis公司的首席執行官金認為，能生產即插即用的機器人配件至關重要。弗吉尼亞理工大學的CHARLI 顯然還做不到這一點，因為它的不少零部件還是借用了韓國Robotis公司的產品。金認為美國機器人技術的提高需要建立一個共享的標準化平台上，缺少這種平台，「機器人本身算不上什麼，重要的是擁有一套軟體系統。「
目前，已經有一些美國公司在努力搭建這種平台，他們研發標準化的硬體，然後出租或出售給學術機構為其編寫和測試控制程序。在過去3年中，德雷克塞爾大學圍繞著機器人Hubo與李和洪合作，開發了自己的開源性平台。為了集思廣益，他們把Hubo改變成一個虛擬的網上仿真機器人，讓沒有研究資金購買或建造自己機器人的學生從網上下載進行研究。這套軟體還能夠讓學生在螢幕上進行機器人的基本實驗。這樣做的好處是可以節省了大量經費，還能鍛煉和儲備人才。
時代催促仿人機器人的早日問世
一方面，科學技術的日新月異在推動機器人製造水平的提高，同時社會的需求也在呼喚機器人的早日問世。雖然在製作一台功能齊全的CHARLI途中還會遇到無數困難，但是，仿人機器人的發展速度卻異乎尋常。早在2000年，有人推測開發出行走自如的機器人大概需要10年時間，而結果這個目標兩年半就實現了。
因為，研製仿人型機器人的專家往往是腳踏實地的實幹家。他們明白冰凍三尺非一日之寒，收穫雖然遙遠，但也不是遙遙無期。一位研發者這樣認為，「自動化是高效社會的未來趨勢，它必將帶來更多價廉物美的商品、更高效的交通運輸和生活質量的提高。它可以通過合理利用有限的資源提高社會的文明程度。許多問題最好的解決辦法就是實現智能自動化。「美國將面臨許多重大問題，不過仿人機器人可以提供一個非常現實的解決方案。目前嬰兒潮時期出生的一代人正在進入退休高峰期，美國即將步入老年社會。屆時，人口越來越稀少，人們走家串戶不得不依賴汽車，此外，在未來20年內，照顧者與被照顧者的比例將由目前的4:1變為1:1。解決這些問題，仿人機器人也許是最適合不過。現在美國最著名的機器人製造商iRobot公司已經在為這種趨勢未雨綢繆了。
儘管如此，在家庭健康助手走進千家萬戶之前，還有許多棘手工作要做，因為干家務絕沒有對著足球踹上一腳那麼簡單。不過，如今的人機器已經給我們帶來了更多驚喜：不僅能平穩前行，還能與其他物體進行親密接觸而沒有磕磕絆絆，而完成這些任務，在前不久還被認為是不可能的！也許，洪與同行們的努力能在未來給人類帶來更多便捷。
