机器人会继承地球吗?是的,但他们将是我们的孩子。
马文·明斯基
一、机器人的兴起
从小我就想要机器人。我也不是唯一想要这个的人。机器人是任何乌托邦未来愿景的基础。当我们开始看到这个未来即将到来,人工智能能够编写电子邮件和代码并创作艺术时,这就是仍然缺失的部分。
是的,这很难,是的,我们已经尝试了一些零散的尝试,但取得的成功有限,但是很多很多事情都很困难,我们做到了。那为什么不呢?我们只剩下一个孤独的 roomba 卡在奇怪的地毯或垃圾箱上。
当我试图问为什么还没有这个时,主要的反对意见是:
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成本太高
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现实世界太难驾驭
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硬件未就绪,例如触觉传感器
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电池密度太低
这归结为两个问题的函数——它们不能很好地工作,而且它们负担不起。
我们来看一下。
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他们必须工作
早在 2005 年,我做过的最喜欢的事情之一就是教机器人如何走路。那时,由于工作 AI 是一个白日梦,你必须考虑关节的力学、弯曲角度、重量分布和质量中心,前方路径的倾斜度,以及一大堆其他东西,以便能够创建机器人学习的一些边界,以训练其神经网络。
(顺便说一句,我记得的一个部分是以波斯王子视频游戏中的角色命名一堆变量,只是因为我们在大学时非常酷。)
事实证明,这非常困难。当训练非常具体并且植根于生物力学时,您无法处理所有边缘情况。为了取得成功,他们必须相对自主地工作,在周围环境中导航,自主做出决定,并能够实际处理婴儿毯或一杯热咖啡等事情。
要在现实生活中真正做到这些,需要某种形式的强化学习(我敢打赌)来获得正确的内部平衡等。我认为这不是微不足道的,尽管我只是以艰难的方式做到了。但 OpenAI 确实为机器人的灵活性设定了基准,后来放弃了它的研究,因为没有足够大的数据集来帮助强化其强化学习。
今天的机器人看起来非常相似。波士顿动力公司有一些我见过的关于机器人做很酷的事情的最佳视频,但他们的训练方法似乎非常类似于创建机器人可以学习特定任务的紧密边界环境。机器人能做什么?今天,它们似乎只能在高度受限的环境中工作。
制造在物理世界中起作用的东西是很困难的。
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对波士顿动力公司的美狗Spot的一大抱怨是电池可持续使用约 90 分钟。这还不足以完成几乎所有事情。这也意味着即使您将 Spot 带回家,它也不会那么有用!
这与Roomba相当,也是大约一个半小时,此时它必须停下来充电。我的意思是,我不能怪它,这已经远远超过了普通人。
但确实感觉这还不够。这意味着我们需要一种方法,让 Spot 可以在屋子里跑来跑去做事,而不必经常休息。那就是拥有更好的电池。幸运的是,诺亚似乎和我一样认为我们正在进入电池时代。如果我们要将其显着增加一个数量级,这是必不可少的。
在手机方面,相比之下,如果我们回顾过去的二十年,我们在电池容量方面发生了巨大变化,但在容量方面却增加了更多,这使得电池寿命似乎下降了。这是一个可以接受的折衷方案,尽管 90 分钟似乎要短得多。
但即使我们解决了电池问题,这些机器人真的能工作吗?
好消息是我们看到了进步!机器人变得越来越灵巧。通过专注于比创建机器人 Jeeves 更小的用例,现实世界的难度至少可以降低一点——从捡衣服和洗衣服开始!这也更安全,因为它能造成的伤害要小得多,而且如果需要的话它可以移动得更慢。电池密度点很重要,但至少在家庭内部,这很好,不是吗?无论如何,您离插座的距离不会超过几英尺。
我觉得如果我们有意愿,肯定有办法。
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他们必须负担得起
成本曲线是制造业的一个事实。最好的例子是太阳能,每次看到它的成本下降都让我难以置信。这让摩尔定律相形见绌!
这是通过对生产它的真正巨大投资水平实现的,只是因为对它的需求才得到满足。如果没有大规模生产来满足需求,成本永远不会下降。
或者电脑,当 Lisa 首次亮相时,它的售价为 9995 美元,相当于今天的 3 万美元左右。它也卖得不好,但它开始了曲线的弯曲。
那么,为什么机器人没有发生这种情况呢?我对答案的猜测是从邻近的世界——家用电器中获得灵感的。
家用电器仍然贵得离谱(我仍然为去年的厨房改造而伤痕累累)而且它们之所以昂贵,部分原因是每一个的尺寸似乎都与另一个略有不同,这与您的厨房尺寸不同,与柜台的尺寸不同,所以整个事情就像用不太适合拼在一起的积木玩乐高。
尽管有来自当权者的许多温和的干预。
在美国,国家厨柜协会 (NKCA) 制定了厨柜和电器尺寸指南。这些指南旨在确保电器和橱柜彼此兼容,并且可以轻松地在厨房中安装和使用。此外,在欧洲,欧洲标准化委员会 (CEN) 制定了多项家用电器标准,其中包括尺寸规范和其他技术要求。
这一切听起来不错,也许是真的,但从消费者的角度来看,这似乎根本行不通。
尽管家电市场规模约为 4000 亿美元,而且增长速度是 GDP 增长率的两倍或三倍,但事实并非如此。
相比之下,机器人技术的规模约为十分之一,但增长速度更快。大部分机器人支出是由工业应用驱动的——制造、医疗保健、农业和物流——很少用于协作机器人或协作机器人。
无论是像龙门这样的线性机器人,还是Scara,或者delta,或者cylindrical,工业机器人都有专门的形式,安装和使用起来也很复杂。
现代汽车为机器人部门投资了 4 亿美元。福特让机器人为其汽车喷漆和制造车身,Maruti Suzuki 也是如此。三菱拥有机器人,工人们可以通过语音命令对其进行微调。
伦敦附近的 Ocado 有七个足球场那么大的杂货仓库,里面有成千上万的机器人在轨道上运行以抓取、包装和检索产品。
“协作机器人”市场,也就是我们正在谈论的机器人,可以在我们家里追着我们洗衣服,洗碗,这是一个小得多的细分市场,大约 7 亿美元,其中很大一部分是由roombas 和自动割草机。
我发现了一项关于我们需要达到的价格的研究。我不得不承认,他们似乎很明智。
300-500美元和500-700美元价格区间的比例相当高。值得注意的是,职场妈妈往往认为物价偏贵;在 700 美元至 900 美元和 900 美元至 1,100 美元的价格范围内,职业妈妈的回应率高于其他目标。
二。如果……我们被假装不是的机器人包围怎么办?
还有另一种说法,嘿,我们被机器人包围了,我们只是不那样称呼它们。你的咖啡机代替咖啡师煮咖啡,你的洗衣机代替你洗衣服,等等。
我对这个定义的问题是,虽然有些活动是自动化的,但我们是通过高度限制问题来实现的。因此,需要付出巨大的努力来修复、清理、维护或处理自动机的一般特性。
机器人至少应该像 Roomba 一样清空自己的垃圾。我的意思是,这只是基本的。
机器人应该具有处理不可预知环境的一些自主能力。 Roomba,在这个定义中是一个不太聪明的机器人。一种为汽车底盘铣削复杂零件的工业机器,是一种非常智能的非机器人。有很多方法可以定义这些东西,在灰色地带也有很多,但这是我的定义。它符合直觉,我坚持下去。
更重要的是,你想要的是一个机器人,它可以在房子周围转来转去,捡起和放好我的两个男孩经常用来创造障碍训练的玩具,捡起要洗的衣服并将它们放入洗衣机。
这应该是可行的,不是吗?这就是梦想。没有它,我们就会在边缘徘徊。
这里有一堆赢得 DARPA 挑战的机器人,飞行机器人、四足机器人和履带机器人,在地下世界运行良好。帮助绘制地图、导航和搜索地下环境,可见度和行动自由度有限,周围环境脆弱。
三、标准化!
特斯拉显然正在建造一个多用途人形机器人。我不确定为什么,或者即使它确实是真的,但它已经宣布了。更平淡的是,亚马逊收购了 iRobot,而戴森正计划制造家用机器人。显然有兴趣。 Goldman Sachs,通过一些卓越的魔法,认为人形机器人有 60 亿美元的市场。它对我来说似乎很小,但对于最大的汽车制造商来说显然足够大了。
去年出货的还有“900万个家用机器人”。不过,其中大多数并不是我们认为的机器人。它们是自动吸尘器或自动宠物喂食器或机器人泳池清洁器和割草机。
回顾一下,机器人要想成功,就必须能够解决一些难题:
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自主移动,就像 Roomba 或波士顿动力公司的跑酷机器人之一。正如自动驾驶的努力向我们展示的那样,这(众所周知)很难。可以在家里或坐在台面上的厨房里完成吗?确实感觉更容易,但“感觉”不足以在研发上花费 10 亿美元。但是,与处理以 70 英里/小时的速度飞驰的 3000 磅金属大块相比,房屋内部,尤其是受到限制的房屋内部,似乎要少一些疯狂的变量。
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能够操纵物体,比如拿起茶杯或洗衣篮,就像那些跑酷机器人一样。这很难,因为物体具有奇怪的形状或材料,因为处理事物的能力尚未开发。一旦机器人没有固定到位,这就非常困难。但在这里,我们不能试着把问题分解一下吗?只解决衣服,转向瓷器或书籍。和,
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遇到问题就停下来。
面对这个问题,我想到的是我们以前解决过更大的问题。当电力风靡一时时,我们实际上不得不将整个世界都连接起来。我们做到了。水管也是如此,电话也是如此,互联网也是如此。对于家电,我们以创纪录的时间覆盖了全球的电视、洗衣机、冰箱和洗碗机!
我敢打赌为什么这没有发生,这与家用电器仍然有随机尺寸的原因是一样的。没有标准化,成本太高。
范围将是 30″ 宽。滑入式也是如此,但深度可能会有所不同。DW 将(接近)24″ 宽。冰箱将是 36 英寸宽,具体取决于尺寸。我的意思是较小的 18 立方英尺可能只有 34 英寸,25 立方英尺可能是 36 英寸。高度将从 60 英寸到 70 英寸不等,具体取决于尺寸。
炉灶面将根据燃烧器的数量和制造商而有所不同。一般来说,它们分为“等级”,例如 4 燃烧器 30 英寸,5 滚刀 36 英寸,6 滚刀 42 英寸。欧洲版本将是公制等效物,可能会更大一些(800 毫米约为 31.5 英寸) ).
烤箱有 24 英寸(罕见)、27 英寸(不太罕见)和 30 英寸宽度。高度略有不同,但您可能说的是 27 英寸左右。
这主要是因为大部分家电销售都是针对现有房屋,而不是针对整个新建筑,并且它们需要旧尺寸以适应现有空间。经济是很难对抗的。
而且,当你一个人做这件事时,把所有东西都改成标准尺寸是不经济的。
根据 全国房地产经纪人协会 (NAR) 研究小组的数据,升级厨房的卖家平均只能收回 52% 的成本。
Spot 的机器狗售价 7.5 万美元,这是将其降价 100 倍的唯一方法。这是任何工作的唯一方法。即使在软件方面,您是否尝试过将多个设备连接到您的 Google Home 或 Alexa?这是一场噩梦。实际上没有什么能很好地相互交谈。
回到过去,从 Homebrew Club 时代到 2000 年代初我上大学的美好时光,你可以去购买你想要的组件(完美的 RAM、HDD、电缆、主板等)并组装它你自己。随着时间的推移,随着我们对这些系统的构建进行标准化,我可以补充说,在整个供应链中,成本直线下降。
目前,由于成本高,机器人市场仍然很小。太阳能和芯片所看到的良性循环在逆转时会变得恶性循环。扭转它的唯一方法是通过标准化来提高效率,这样我们才能从规模经济中获益。
我们取得了进展。我们制造了可以拿起哑铃的机器人手臂,出于某种原因由水驱动。我们有人在创造自己的机械臂。我们有干洗机器人、爬楼梯机器人,看看这个机器人厨房,你不想拥有一个可以做更多事情的酷炫版本吗?
但汽车只变得更便宜,因为装配线开始使用标准化零件和简单的装配技术。这是建造预制建筑背后尚未实现的梦想。太阳能电池板是另一个。您获得的认证(如 IEC 61215)可确保满足一致的标准。尺寸略有不同,尺寸相同。模块格式相同,功率使用和输出相同。连接器和接线是标准化的,如 MC4。将所有这些加在一起,在过去十年中您的成本降低了 60%,安装基础也大大提高。谁能忘记,最著名的是改变了现代商业面貌的海运集装箱。
我们有灵巧。我们有可重复使用的部件。我们有非常灵活的机械臂,尤其是放在柜台上时。虽然我们没有像样的装配线,但感觉就像是自己组装 PC 的旧计算机时代。但我们的专业化程度很高,家里到处都是专门制造的机器。我们有能力将口语翻译成代码。
所以这是我公认的业余建议。我可能是错的,请随时告诉我。但与此同时,让我们标准化一条装配线,然后去建造它们。从小做起。厨房里的机械臂,或者像在我们身后滚动并进行清洁的东西。不再有悬垂的电线和杂乱的焊接板。勒克斯肯定会资助它。我会买下它,我认为我的很多朋友都会这样做。然后让我们看看我们是否不能从字面上询问每个家庭是否不想要另一场便利革命,这是自洗衣机出现以来最大的革命。
我想他们会说是的!
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