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為什么機器人發(fā)展了幾十年感覺還是沒太大進展

2021-01-06 11:43 視覺新紀元

導讀:本文做一個簡單科普——關(guān)于機器人技術(shù)前世今生。

  一、前言

在大多數(shù)人的印象里,從工業(yè)革命開始,機器人這個概念就誕生了。但是,直到21世紀的今天,機器人還是停留在科技大片中,讓人越來越看不懂,這東西到底是忽悠人的?還是忽悠人的?還有忽悠人的?

本文做一個簡單科普——關(guān)于機器人技術(shù)前世今生。

  二、機器人技術(shù)的復雜性與民眾對于機器人技術(shù)的過高期待的矛盾

機器人技術(shù)的實現(xiàn)涉及諸多行業(yè),需要完整的現(xiàn)代工業(yè)體系支撐

機器人的設(shè)想很單純,就是讓解放人的雙手,機器代替人力來干那些臟苦累活,但是,機器人的實現(xiàn)實現(xiàn)卻不是這么簡單。

機器人技術(shù)劃分為五個技術(shù)領(lǐng)域(層):機械硬件、電子硬件、嵌入式軟件、上層軟件、智能算法。

前三個技術(shù)領(lǐng)域主要是體現(xiàn)機器人自動化,后兩個領(lǐng)域主要體現(xiàn)機器人技術(shù)的智能化。自動化是機器人的底層硬件支持,智能化是機器人的上層應用實現(xiàn)。

對于機器人技術(shù)的自動化,從上世紀至今,在制造業(yè)不斷發(fā)展,日趨完善,但仍舊不斷有新的工藝、傳感器、材料出現(xiàn),將機器人基礎(chǔ)技術(shù)往前推進。

對于機器人技術(shù)的智能化,主要是本世紀初在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)得到了迅猛的發(fā)展,例如軟件工程技術(shù)大大提升機器人軟件工程的開發(fā)效率,人工智能則讓機器人變得更“聰明”。

機器人軟件工程技術(shù),是最近幾年才開始發(fā)展起來的。機器人技術(shù)的發(fā)展,是一步一步進行的,沒有底層的完善就沒有上層的應用空間,而機器人產(chǎn)品進入人們的生活,也是一步一步的,沒有人們的需求和認識水平的提高,也很難有服務機器人產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)。

人工智能技術(shù)雖然發(fā)展了很多年,被人們切身體驗到它的存在還是近十年互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的爆發(fā)才得以實現(xiàn)的,而機器人上的人工智能技術(shù)應用,也才剛剛開始。

因為長期的科幻電影洗腦的緣故,使大眾對機器人技術(shù)的期望過高

與機器人技術(shù)的復雜性相對應的是民眾對于機器人技術(shù)的過高期待,因為長期的科幻電影洗腦的緣故,讓人覺得機器人早就應該從科幻片中走進人們的生活。

但是,在人類歷史上,任何一個新技術(shù)、新發(fā)明,都是先軍用,再商用,最后民用,即“國防安全->提高工業(yè)生產(chǎn)效率->少數(shù)富人的玩具->走進千家萬戶”,所以說,任何一項新技術(shù)永遠要等到最后商業(yè)化量產(chǎn)階段,才能讓我等普通民眾體驗到,汽車、計算機、通信聯(lián)絡(luò)工具(即電報、電話、手機)無一不是這樣。

機器人技術(shù)的復雜性與民眾對于機器人技術(shù)的過高期待這是第一個矛盾,一面是機器人技術(shù)的高度復雜性,一面是科幻電影的不斷洗腦,使得在大多數(shù)人的主觀感覺里面,擱著沒有實現(xiàn)變形金剛或者鋼鐵俠里描述的那種科技都不配叫“機器人”。

呃呃,這就尷尬了…

 三、軍用機器人技術(shù):國防安全的硬需要與高昂的研發(fā)經(jīng)費的矛盾

對于大國,軍用機器人一直在發(fā)展

對于大國,軍用機器人技術(shù)一直在發(fā)展,從未停止,人米帝隔三差五地就搞一次區(qū)域戰(zhàn)爭,一邊測試自己新機器技術(shù),一邊淘汰自己的舊機器技術(shù)。

當今世界,真正愿意掏大錢發(fā)展軍用機器人恐怕就是只有米帝了(這里使用恐怕二字,只要是不知道天朝具體什么情況),其實主要也就是人家家底厚,看看每年各國軍費就知道了:

各個大國強國之間,為了保證在全球和周邊的戰(zhàn)略安全,只能拼命發(fā)展現(xiàn)代軍工產(chǎn)品,鄰國發(fā)展了,自己就只能跟進,從核武器、轟炸機、戰(zhàn)斗機、航母,無一不是這樣。

而這些軍工產(chǎn)品,后來又慢慢的走向民用。

比如美蘇軍備競賽中發(fā)展起來的晶體管技術(shù),這就是現(xiàn)在計算機集成電路的前身;

比如美國的F-22戰(zhàn)斗機,里面就涉及大量的軟件編程,剛開始用Ada語言編寫,后來軟件越來越大,只能用C語言編寫,最后軟件還是越來越大,出現(xiàn)軟件危機,才有了軟件的工程化管理,誕生今天的軟件工程。

據(jù)說美國的無人轟炸機,士兵就坐在指揮室控制,就像打游戲一樣控制飛行,唯一不同是,比打游戲殘忍了些許。

所以說,對于大國,國防軍工,軍用機器人一直在發(fā)展,只是我等普通民眾接觸不到而已。

對于小國,軍用機器人沒有發(fā)展的必要

與大國相對的是,小國沒有這樣硬需要的國防安全,軍用機器人既沒有發(fā)展的必要,也不切實際,如天朝的鄰邦蒙古,你覺得人家要發(fā)展現(xiàn)代軍工產(chǎn)業(yè)干嘛。

一方面是沒有必要:當今世界,和平與發(fā)展成為主旋律,對于小國來說,只要集中精力,在少數(shù)幾個領(lǐng)域取得成功,就可以給全體國民帶來幸福的生活,過多的軍費投入只會擠壓用于發(fā)展城市建設(shè)的資金,畢竟,當手里有點小錢的時候,領(lǐng)導人更喜歡給民眾發(fā)發(fā)福利而不是投入軍事。

說到底,至于國防安全,除了五大流氓和一些地區(qū)強國有硬需求外,其他小國、窮國的軍隊也就能維持社會治安,打打海盜就足夠了。

另一方面是不切實際:軍工科技的發(fā)展需要大把大把的鈔票、需要完整的現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)和龐大的科研人員的投入,對于小國手里有限的資金和資源來說,無論怎么精打細算都是不夠的,要么只能搞合作研發(fā),要么只能放棄。

四、工業(yè)機器人技術(shù):研發(fā)風險與工業(yè)生產(chǎn)效率不匹配的矛盾

軍用機器人最重要在于國防安全,那么,工業(yè)機器人最重要的在于提高工業(yè)流水線的生產(chǎn)效率。

對于大廠,工業(yè)機器人的升級從未停止

日本的安川(YASKAWA)、發(fā)那科(fanuc)、德國的庫卡(kuka)、瑞士的abb四大家族為全球主要的工業(yè)機器人供應商,被稱為四大家族。

在大型制造業(yè)工廠,從來不排斥工業(yè)流水線,而是越高效越好,手機流水線也好,電腦流水線也好,汽車流水線也好,都是這樣。

曾經(jīng),有一部名為《德國工業(yè)4.0震撼》的短片,不少國人大呼驚奇,在這部短片中,寶馬的無人工廠里,超過90%的工作都由工業(yè)機器人操作執(zhí)行…

據(jù)說華為的工廠平均10秒鐘就可以生產(chǎn)一部手機,也不知道是不是真的。

對于小廠,用流水線還不如用人工

有人曾經(jīng)說:“工業(yè)機器人無法大規(guī)模普及是因為世界上永遠有無比便宜的人工,比用機器人還便宜”。

這話說得也有道理,但是這僅適用于小廠。

對于小廠來說,如果搭建一個工業(yè)流水線的成本無法被銷售商品的利潤覆蓋,那就只能虧本,還不如用人工組裝,多少能賺點。

超跑界強如柯尼塞格,豪車界強如勞斯萊斯,其工廠也是那些工程師自己在組裝產(chǎn)品,人家為啥不建流水線,就它們每年那些銷量,生產(chǎn)多了有沒有買,建個流水線只能虧死。

有時候覺得,這些超跑車廠,除了工程師水平高點,用的材料貴點,和我老家鎮(zhèn)上那個電子廠也啥區(qū)別(此處歡迎吐槽)。

五、生活服務機器人技術(shù):產(chǎn)品實用性與市場定位不匹配的矛盾

一部分機器人只有秀技術(shù)的意義

日本曾經(jīng)發(fā)明過猜拳機器人,從觀測人的行為、分析手勢直到控制機器改變手勢的時間已經(jīng)到了毫秒的級別,可以100%猜贏人類選手,但是這東西不能給老板賺錢,注定量產(chǎn)不了。

德國庫卡公司也曾經(jīng)發(fā)明過一款會打乒乓球的機器人,PK當時的世界冠軍波爾,不過這種機器人也是娛樂性的,當然,后來美的收購了庫卡,可能是看中了這家公司的技術(shù)吧。

這兩個都是硬件層面,當然也有貼近軟件或算法層面的,比如IBM深藍機器人在國際象棋中擊敗加里·卡斯帕羅夫,谷歌的AlphaGo機器人在圍棋上擊敗柯潔…

但是這些機器人的精彩表演并沒有給人們的生活帶來改變,畢竟這些東西也不能量產(chǎn)賣給民眾,量產(chǎn)了也買不起,更多的是拉高了自家公司的股價罷了。

一部分機器人確實走進千家萬戶

如果說真有什么生活服務機器人成功進入人們生活,就是掃地機器人或者簡單的智能家居(如萬能遙控等)吧。

還有一些幫助社會殘疾人的機器人,如幫助盲人的導航犬機器人等,也確實開始慢慢普及。

六、科幻片中的機器人技術(shù):情懷主義和商業(yè)利潤不匹配的矛盾

要真正研發(fā)科幻片中的那種機器人需要投入大量的研發(fā)費用,僅以機器人的軟件層為例,需要的開發(fā)者是既掌握機器邏輯又掌握軟件編程的人員,這可比普通的軟件開發(fā)者昂貴的多。

與研發(fā)成本相對應的是這種科幻片中的機器人沒有任何盈利點,相比之下,軍用機器人是國防安全的需要,有國家稅收作為支撐;工業(yè)機器人是加速流水線生產(chǎn)的需要,企業(yè)主愿意掏錢建設(shè);生活服務機器人可以滿足市場產(chǎn)品的需要,有清晰的盈利路線,投資方愿意投資;但是這種科幻片中的機器人,總是讓人云里霧里,沒有哪個有錢人愿意投資這樣的機器人生產(chǎn)。

畢竟,資本知道哪些是穩(wěn)賺的錢,哪些是有風險的錢。

資本永遠喜歡賺快錢,賺輕松錢,同樣是賺錢,為什么要冒著科研風險賺不確定的錢,讓這些有錢人去投資機器人技術(shù),呵呵,炒房炒股不香嗎?

當然,每個時代都不乏一些情懷主義者,類似今天的馬斯克,非要搞民用航天科技,讓人摸不著頭腦。當然,對于這樣的人,我們更多的是懷有敬佩之心吧!

只能說,科幻片中的機器人只能是情懷主義者和屌絲工科狗的玩具。

七、尾聲

讓我們重新來回答這個問題,為什么機器人發(fā)展了幾十年感覺還是沒太大進展?

回答很簡單:

其一,現(xiàn)有的機器人更多的是貼近于“機器”這個概念,而不是“人”這個概念,雖然它們確實幫助人類做了很多臟苦累活,但是總體上還是與科幻片中的機器人相去甚遠,并不符合人們腦海中對于機器人的想法;

其二,機器人技術(shù)確實發(fā)展了,但是機器人技術(shù)的發(fā)展主要集中在軍用機器人、工業(yè)機器人,對于與人們生活密切相關(guān)的服務機器人,暫時沒有太大市場,畢竟我國還有6億人年收入1000元呢。

所以,要問機器人在哪里?在國防軍事基地,但是國家也不會給你看,在大機器工廠里,你也沒興趣看,至于未來走向千家萬戶的生活服務機器人,暫時還沒有。

對于普通民眾,更容易看到的恐怕是包子店里那個做包子機器人、面館里那個刀削面機器人,或者鎮(zhèn)上那個機器殺豬、機器殺魚吧,估計夠血腥…