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Figure的人形机器人迈出第一步

Figure的人形机器人迈出第一步 海外洞察
2023-05-18
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导读:Figure的人形机器人迈出第一步。探访这家机器人初创公司位于桑尼维尔的总部,让我们得以一窥Figure 01的真容。

在办公室后方,一名工程师正调试一只金属机械手。它尺寸逼真,拥有四指一拇。Figure团队正有条不紊地测试机器人骨架各部件,随后组装原型机迈出第一步——创始人兼CEO Brett Adcock承诺这一天近在眼前。

这只手正在开合,这是转向移动操作等复杂任务前需反复进行的基础工作。“这还算是比较新的技术,”Adcock表示,“我们上周才开始进行五指灵活性的初步测试。”

其中一根手指的动作尤为引人注目。高管对此略带歉意地解释:“昨天有位客户参观演示时,它每次都做出那个动作。我们当时就想:‘嗯,真奇怪。’它简直是在向所有人竖起中指。”

最好不要过度解读此类事情,尤其是在如此早期的阶段。这家初创公司资金充足,由Adcock在创立Vettery(员工市场平台)和EVTOL制造商Archer等公司时积累的财富中自筹了1亿美元。Figure将于5月20日庆祝成立一周年。

在此期间,Figure取得了令人瞩目的进展,这很大程度上得益于其激进的人才招聘策略。51名员工中,许多人来自波士顿动力(Boston Dynamics)、特斯拉(Tesla)和苹果(Apple)。首席技术官Jerry Pratt曾在人类与机器认知研究所担任研究科学家长达20年。

前两家公司对该项目的影响依然深远。波士顿动力的Atlas仍是人形机器人的黄金标准。它在视频中展示了惊人的特技,实地体验后更可证实现场观看更加震撼。这正是众多聪明才智、DARPA资金及30多年研究成果的结晶。该公司的作品一直带有强烈的愿景色彩,许多前员工后来也帮助塑造了当今机器人行业格局。

图片来源:Boston Dynamics

但Atlas并非产品,而是雄心勃勃的研究项目,创始人在第一天就明确了这一点。这并不意味着它的突破不会为未来提供参考,但公司明确表示无意将其商业化。波士顿动力虽已进入工业机器人领域,但优先选择Spot和Stretch而非通用人形机器人,自有其道理。

“我认为自[DARPA机器人挑战赛]和[NASA太空机器人挑战赛]以来,这个行业已十年缺乏真正的推动者,”Adcock说,“真正持续发力的只有波士顿动力。特斯拉宣布将认真从商业角度审视这一领域,而波士顿动力并未这样做,这对整个行业是非常积极的事情。”

无论人们对特斯拉的野心有何看法,埃隆·马斯克于2021年8月发布的Optimus(原名Tesla Bot)公告确实让行业产生了松动。Boston Dynamics创始人Marc Raibert很好地总结了这一情况:“我以为他们已经取得了比我预期的更多进展,但他们仍有很长的路要走。”

图片来源:Tesla

Optimus虽未完全证实全用途人形机器人概念的合理性,但它迫使许多人行动起来。在开发早期公布如此雄心勃勃的产品是高风险赌注,但在随后的几个月里,我们看到更多初创公司将名字推入该类别。我们在9月率先报道了Figure的存在;3月,该公司正式亮相,带着渲染图走出隐身状态。

总部位于温哥华的Sanctuary一直在研发其人形机器人的多个版本,包括本周早些时候揭幕的Phoenix(身高5英尺7英寸、重155磅),并与合作伙伴进行了有限试点。还有1X,这家挪威公司在3月因获得OpenAI领投的2350万美元A2轮融资登上头条。ChatGPT开发商在人形机器人领域的巨资投入,表明他们对机器人与生成式AI未来的交汇点充满信心。

这三张图分别展示了三家人形机器人公司的渲染模型:特斯拉的Optimus、Figure的01以及1X的Neo。

竞争对手的突然涌现引发了一些困惑,产品设计中的趋同进化更是雪上加霜。一家主要新闻网站曾误将1X认作Figure,带来持续困扰。与此同时,“令人毛骨悚然”是非研究者对机器人的常见描述,或许表明通往主流接受的道路依然漫长。

Figure办公室引人注目的地方在于其外观毫不起眼。这是一个占地3万平方英尺的空间,位于森尼韦尔(Sunnyvale)一个相对稀疏区域的办公园区内,距离Meta、Google和Apple分别仅需10分钟、15分钟和20分钟车程。这是一栋长长的白色建筑,没有任何可见标识,因为添加标识需要办理许可手续。

内部弥漫着新办公室特有的气味,仍有许多空办公桌,这是未来增长的迹象——尽管远不如一年前那样激进。“我们招聘非常谨慎,”Adcock表示,“我们将团队规模扩展到了大概需要的水平。以公司规模而言,员工人数相当充足。我认为我们永远不想错过适合岗位的优秀人才。”

图片来源:Figure

各个工作台上都在并行处理多项任务。员工们同时专注于不同方面,最终都将汇入同一个双足系统。若空间中没有处处提醒这一目标,这种情形可能会让人联想到盲人摸象的寓言。

沿街墙壁悬挂着一系列海报,展示了与Figure此前公开渲染图相似的迭代版本。这是一款全黑机身配黑色头盔的设计,风格类似Daft Punk,在许多类人机器人设计中随处可见。行业人士对每次亮相时出现的反乌托邦科幻引用感到反感,但也不难理解为何这类系统会让旁观者驻足迟疑。

这些流畅、充满未来感的设计仿佛是对《星球大战》宇宙中标志性科幻安卓机器人的致敬。它们存在于恐怖谷边缘,随着人们继续将这些机器拟人化,这种效应只会加深。Joanna Bryson在其著名论文《机器人应该是奴隶》中曾警告过这一点:

核心问题在于:机器人是否应被视为纯粹的服务者?我的观点是:鉴于我们拥有机器人的必然性,忽视它们本质上是为我们要服务的事实是不健康且低效的。更重要的是,这会引发不当决策,例如责任错配或资源滥用。

图片来源:Agility Robotics

看着Agility的Digit机器人,你不得不眯起眼睛才能找到多少像人类甚至动物的特征。但看它被推倒时,你可能会感到心里一沉,这种感觉与看某人掉了一台电脑截然不同。iRobot首席执行官Colin Angle曾指出,人们倾向于给Roomba穿上衣服并起名。许多从事工业领域工作的人也告诉我,他们经常给机器人同事起名。

然而事实是,Figure 01在大多数情况下最初将在视线之外运行。最重要的是人类工人如何看待它。诚然,如果开始在现实世界试点,不可避免地会有新闻文章再次激起情绪,但从行业开始似乎是让机器逐渐融入日常生活的有效方式。

图片来源:Figure

覆盖机器人金属骨架的面板具有双重目的:主要是美学,其次是安全。当工业机器人与人一起工作时,安全是大问题,把手指伸到错误的地方就会成为隐患,最好把它们盖起来。目前展出原型机的面板由3D打印塑料制成。

很难说原型机在布线完成并安装面板后会多大程度上符合渲染图。它肯定比见过的其他人形机器人更瘦,至少有可能比一些竞争对手更接近理想图像。在一个通常先制造笨重物体再精简的空间里,这是一种独特方法,更像是Apple在制造第一台电脑之前先制造MacBook机身。

当然,这是一个不完美的类比。首先,我们现在拥有极其先进的模拟技术,能在几秒钟内运行数百或数千次测试。归根结底,好的现实世界测试无法替代,但在部署之前可以从系统中学到很多东西。

头盔出现在渲染图及物理模型中,也是经过大量讨论的结果。眼睛长期以来是首选,有一种吸收部分初始冲击的能力。我们天生与眼睛建立联系,当看不到任何眼睛时,空想性错视就会启动。

图片来源:Anki

眼睛是Keepon(专为自闭症谱系儿童设计)和Cozmo等玩具的关键,Anki团队为此招募了前皮克斯和梦工厂动画师。当机器人没有眼睛时,人们经常自己想办法加上一些,目前在Etsy上搜索“Roomba eyes”有1,223个结果。眼睛也是Agility给Digit一个头部的重要原因,有助于在机器人其余部分转动前先转向一个方向,避免与人意外碰撞。

虽然Figure在人类进化问题上采取了“如果没坏就别修”的方法,但在经过大量讨论后,它放弃了眼睛,转而采用更复杂的设计。

“我们目前正在开发一些人机界面功能,所以这些都是占位技术。”Adcock指着展台上覆盖着面板的机器人之一说道,“我们希望了解能否制造出柔性且可变形的屏幕。这是我们刚拿到的一款新型OLED屏幕,既柔韧又可变形,就像一张纸。”

Adcock将显示屏方面的进展归功于前Rivian员工、现任Figure首席工业设计师David McCall。与眼睛不同,该显示屏将以文字形式呈现,以便快速向人类同事传达重要信息。

他补充道:“基本上,你需要通过面部屏幕传达所有正在发生的信息。如果你发出提示,就能知道发生了什么情况。如果不希望机器人呈现出死板的凝视,比如让人疑惑它到底是在运行还是关机、会不会撞到人,就需要这种设计。”

对机器人的迭代是一个漫长细致的过程,需要逐件审视。通常情况下,对于旨在与人造环境互动的机器人来说,融入人类元素最为合理,但技术进步有时也会超越这些考量。

Adcock表示:“我们尝试过很多东西,花了很多时间讨论是否需要头部,结果发现没有头部看起来非常怪异。实际上,我们的许多传感器并不在头部,它们都是摄像头。部分5G和Wi-Fi模块也位于上方。头部确实集成了大量必需的传感器,因为躯干的其他部分塞满了电池和计算设备。”

图片来源:Figure

与其使用一块巨大的电池,机器人的躯干中装满了独立的2170电池电芯,这种电芯常见于特斯拉等电动汽车中。交谈过程中,一名员工踩着滑板疾驰而过,车上载着一组大型电池簇准备安装到后方系统中。

摄像头分布在机器人各个部位,包括曾经安装在臀部和尾部的摄像头;其中臀部位置的摄像头设计用于当机器人手持箱子遮挡前方视野时提供视觉反馈。在覆盖面板的模型旁边,是现场五具全金属骨架之一。其中一些部件是现成组件,专为机器人或汽车应用设计,例如专门为工业机器人臂制造的交叉滚子轴承。然而,Figure越来越多地开始自行制造零部件,并在办公室内专门开设了一家小型机械加工车间。

一间房间里摆放着大约六台工业金属加工设备;另一间则是一系列台式和工业级3D打印机用于原型制作。快速的迭代工作由Figure的15人硬件团队完成,该团队主要由前Boston Dynamics员工组成。

办公室中心是一个用亚克力板围起来的大型笼子,里面是工业环境的模型。这不完全像Fetch位于圣何塞办公室那种一比一工厂/仓库模拟,更像舞台剧版本。这里有货架、托盘和传送带,每个都代表系统最终将被赋予的初始任务。这个空间兼具系统测试床和展示厅的双重角色,Figure可以在这里向潜在客户和投资者展示正在工作的机器人。

尽管一切进展迅速,但值得重申的是目前仍处于非常早期的阶段。这也是为什么这篇文章只配有办公室照片,而机器人本身已被移走的原因。Figure在向世界展示什么方面非常谨慎。展出的系统是最终将成为Figure 01的A/Alpha版本,预计B版将在七月完成,并在九月前在办公室内投入使用。

图片来源:Figure

Adcock说:“我们刚刚对[alpha单元]进行了为期60天的台架测试,涵盖下半身、上半身、手臂及其他一切。周二,下半身和上半身组装在一起,它在这里完全建成。我们有一个完整的系统,将在5月20日周年纪念日之前尝试首次行走……”

目前有一台系统悬挂在龙门架上,该龙门架最终将用于支撑机器人在最初几步时的重量。婴儿学步的类比几乎过于明显,但也略有误导,因为这个“婴儿”是完全成熟的成年人。Adcock拿出手机展示早期测试,其中外部系统被用来使腿部有效地原地跑步。然而,最终系统的速度永远不会超过步行。

即使是系绳行走也很困难,无系绳行走自然更加困难。每天进行足够多次的无系绳行走以证明其运营成本相对于人类是合理的,并且这些行走能够在机器人的整个生命周期中重复,这在大多数日子里可能感觉简直是不可能的。而且,这只是让产品变得合理所需的一百万个完美配合的部分之一。没有人制造出可靠的通用人形机器人,并非因为缺乏努力、智慧或资金。

图片来源:Figure

在许多方面,“通用性”部分甚至比“人形”部分更难。当然,测试期间硬件方面会出现无数问题,但还有一个更广泛的问题:是否所有必要的元素都已到位,以使这样的系统足够智能和适应性强。它需要实时学习、成长和解决问题。今天的机器人——从最便宜的扫地机器人到最复杂的工业系统——都被设计为专门做好一项特定任务,直到物理上无法再做到为止。

Adcock组建了一支履历令人印象深刻的团队,整个人形机器人研究领域也显得令人振奋。然而,这样一个项目的有效性、可行性和成功与否需要在每一步都进行评估,而这条道路往往感觉漫长得不可逾越。围绕这类项目的质疑和批评更多出于实际关切,而非愤世嫉俗或幸灾乐祸。

尽管这是一项雄心勃勃的工程,但Figure似乎比马斯克最初的宣传更具针对性地瞄准市场。这位亿万富翁承诺打造真正意义上的“通用”机器人——一种既能在工厂工作,又能回家购物并帮助家中长辈独立生活的设备。

另一方面,从工业应用入手则更为合理。首先是资金问题,即使采用计划中的RaaS(机器人即服务)订阅模式,也很难想象出一种对除最富裕群体外所有人都负担得起的系统,而企业的资金实力要雄厚得多。另一个关键因素是,普通的仓库和工厂环境远比家庭结构化,在这样的环境中导航会带来一系列新的挑战。

这并不意味着这些目标不在路线图之中。

图片来源:Figure

“我们希望为这场‘超级碗’级的大项目打下基础,”Adcock表示,“着眼未来二三十年。起步阶段将在现实世界中处理基础任务,随后通过空中软件升级逐步拓展功能。例如,它可以装载卡车,可能还会进行托盘搬运、货架补货和清洁地面。最终进入制造业和零售业,再过一段时间——也许在15年后——它还能照顾老人并处理其他重要事务。”

这是一个充满雄心的项目,但现在下任何定论都为时过早。关于专用系统与通用机器人的争论还将持续一段时间。同样,重新设计人类形态机器人在现实世界中的有效性也将引发长期讨论。诚然,我们的环境是为适应人体形态而构建的,但也可以说,我们并未进化成地球上最高效的生物。

然而,无论结果如何,目睹这些迈向更广阔世界的初步尝试都令人着迷。

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