從科幻走向現(xiàn)實(shí)

機(jī)器人正在經(jīng)歷幾年前PC式的爆發(fā)性增長(zhǎng)，滲透到生活的各個(gè)角落。

人們對(duì)機(jī)器人的概念似乎總是停留在科幻小說(shuō)和電影中的角色。此類蜚聲世界的經(jīng)典形象如手治蟲筆下的“鐵臂阿童木”，藤子不二雄出產(chǎn)的機(jī)器貓“哆啦A夢(mèng)”，又或者是施瓦辛格式的沒有感覺，透過(guò)猩紅的視線去掃描眼前一切事物的“終結(jié)者”，以及約翰尼戴普演繹的善良憂郁，溫情脈脈的“剪刀手愛德華”。

追溯歷史可以發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人最初根本就是科幻小說(shuō)家馳騁無(wú)邊的思維的產(chǎn)物。1886年，法國(guó)作家利爾亞當(dāng)?shù)男≌f(shuō)《未來(lái)夏娃》中就誕生了最早的機(jī)器人“安德羅丁”（Android），它有生命系統(tǒng)，也有人造肌肉和人造皮膚；1920年捷克作家卡雷爾#8226;卡佩克在其科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人公司》中，根據(jù)捷克語(yǔ)中的“Robota”（意為勞役、苦工）及波蘭詞語(yǔ)“Robotnik”創(chuàng)造出了名詞“Robot”，成為“機(jī)器人”一詞的起源。而艾薩克#8226;阿西莫夫更為機(jī)器人制定了這樣的定律：機(jī)器人不得傷害人，也不得見人受到傷害而袖手旁觀；機(jī)器人應(yīng)服從人的一切命令，但不得違反第一定律；機(jī)器人應(yīng)保護(hù)自身的安全，但不得違反第一、第二定律。而這三條定律曾一度被科幻界，甚至科研及工業(yè)界奉為機(jī)器人研發(fā)的準(zhǔn)則。

1959年，美國(guó)人喬治#8226;德沃爾與約瑟夫#8226;英格伯格創(chuàng)造出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人Unimate，首度將機(jī)器人從人們近一個(gè)世紀(jì)的幻想中帶入現(xiàn)實(shí)世界。1962年，同在美國(guó)的AMF公司生產(chǎn)出了名為“VERSTRAN”(意為萬(wàn)能搬運(yùn))的機(jī)器人，并出口到世界各國(guó)，真正實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的商業(yè)化，震撼了整個(gè)世界。

這大大啟發(fā)了當(dāng)時(shí)勞動(dòng)力極度短缺的日本。因?yàn)槿毡菊畬?duì)機(jī)器人應(yīng)用的大力扶持和推廣，刺激了日本企業(yè)投身這一產(chǎn)業(yè)的積極性。像索尼、本田、豐田、富士通等著名企業(yè)，它們除了人們所熟知的消費(fèi)電子、娛樂(lè)、汽車等主業(yè)之外，在機(jī)器人研發(fā)方面也卓有成就，索尼的Aibo機(jī)器狗及本田的Asimo都已是日本家喻戶曉的機(jī)器人產(chǎn)品。而1980年代日本機(jī)器人的產(chǎn)量已經(jīng)躍居世界首位，并在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛使用機(jī)器人，成為世界公認(rèn)的“機(jī)器人王國(guó)”。

無(wú)處不在的機(jī)器人

今天，第一代工業(yè)機(jī)器人已被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，不過(guò)它們還不真正具備人形和人類智能，而只是具有某種特定程序的機(jī)器，比如機(jī)械臂和機(jī)械爪等，與那些科學(xué)幻想的浪漫相差甚遠(yuǎn)。雖然不至于像卡佩克的故事中所描述的那樣，人類是為了得到更高級(jí)的奴隸才創(chuàng)造出機(jī)器人，但現(xiàn)實(shí)的情況是，機(jī)器人最普遍的應(yīng)用仍是在工業(yè)方面，如制造業(yè)、建筑業(yè)及醫(yī)療等行業(yè)。在2006年底的臺(tái)灣地震期間修復(fù)斷裂的海底光纜的工程中，正是機(jī)器人立了大功。這些水下機(jī)器人將淺埋在泥中的海纜挖出，用電纜剪刀將其切斷，兩頭都拉出水面，通過(guò)測(cè)量找到故障端，再將新海纜接上斷裂海纜的兩個(gè)斷點(diǎn)。

1990年代起，機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)入了智能化時(shí)代。民用機(jī)器人成為日韓等老齡化問(wèn)題突出的國(guó)家的重點(diǎn)研發(fā)方向。這使科幻文學(xué)中機(jī)器人最可愛，最親切的一面正在被逐漸展示，它們具有人形，甚至還有仿真的皮膚和器官，栩栩如生，并具備智能，可以與人交流，甚至能歌善舞。

而其從事的工作也越來(lái)越人性化，譬如本田技研的智能機(jī)器人Asimo已經(jīng)在日本科學(xué)未來(lái)館和一些大公司“上班”了，從事接待和導(dǎo)游引路的工作，而如“我的勺子”這樣的機(jī)器人則在護(hù)理老弱病殘及輔助康復(fù)治療等方面發(fā)揮了巨大的作用。在CES 2007上，韓國(guó)KITEC公司展出了世界上首款?yuàn)蕵?lè)型機(jī)器人EveR-2 Muse，她面龐秀麗，身高161cm，體重60公斤，全身共有60多個(gè)關(guān)節(jié)，能模仿多種面部表情和舞蹈動(dòng)作。

比爾#8226;蓋茨甚至激動(dòng)地預(yù)言，機(jī)器人即將重復(fù)個(gè)人電腦崛起的道路，這場(chǎng)革命必將與個(gè)人電腦一樣，徹底改變這個(gè)時(shí)代的生活方式。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟調(diào)查，2004年，全球個(gè)人機(jī)器人約有200萬(wàn)臺(tái)，到2008年，還將有700萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人投入運(yùn)行。按照韓國(guó)信息通信部的計(jì)劃，到2013年，韓國(guó)每個(gè)家庭都能擁有一臺(tái)機(jī)器人；而日本機(jī)器人協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2025年，全球機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的“蛋糕”將達(dá)到每年500億美元的規(guī)模（現(xiàn)在僅有50億美元）。可以想象，未來(lái)機(jī)器人將會(huì)成為人們最親密的幫手和伴侶，它幫助打掃房屋，看護(hù)小孩，買菜做飯，甚至與人們聊天解悶。

比爾#8226;蓋茨不只是說(shuō)說(shuō)而已。2006年6月，微軟發(fā)布了Microsoft Robotics Studio，這是一個(gè)機(jī)器人設(shè)計(jì)研發(fā)的平臺(tái)軟件，旨在通過(guò)減少一些麻煩的工作和創(chuàng)建不同類型硬件的標(biāo)準(zhǔn)以簡(jiǎn)化機(jī)器人的編程。更妙的是，Microsoft Robotics Studio能夠模擬機(jī)器人受到重力、摩擦力等物理規(guī)律影響的動(dòng)作，可以減少利用實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而帶來(lái)的損耗，而機(jī)器人的每一項(xiàng)配件都是非常昂貴的。這個(gè)平臺(tái)將會(huì)大大促進(jìn)機(jī)器人研發(fā)的進(jìn)程。

競(jìng)技熱潮

為了在民眾中全面推廣機(jī)器人，以激發(fā)產(chǎn)學(xué)研各方的投入和支持，除了一些專業(yè)的科研機(jī)構(gòu)及學(xué)術(shù)會(huì)議之外，一些國(guó)家還牽頭發(fā)起了許多關(guān)于機(jī)器人的競(jìng)技賽事，包括滅火、救援、排雷、足球、舞蹈等專項(xiàng)競(jìng)賽以及國(guó)際機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽及FLL世錦賽等全面考察機(jī)器人各項(xiàng)技能的綜合比賽，以展示最新的研發(fā)成就并通過(guò)交流促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步。更有意義的是，在越來(lái)越豐富和高端的競(jìng)賽類型及項(xiàng)目中人們可以清楚地看到機(jī)器人進(jìn)化的軌跡。

在各項(xiàng)競(jìng)技中，尤以機(jī)器人足球的發(fā)展最為迅猛，也最受人們關(guān)注。1992年，這一概念由加拿大大不列顛哥倫比亞大學(xué)教授Alan Mackworth首次提出，欲借此為人工智能和智能機(jī)器人學(xué)科的發(fā)展提供一個(gè)標(biāo)志性的課題。而隨后不久，這一想法便由韓國(guó)和日本分別發(fā)起的國(guó)際機(jī)器人足球聯(lián)合會(huì)賽（FIRA Robot—Soccer World Cup，簡(jiǎn)稱FIRA RWC）和機(jī)器人足球世界杯賽（The Robot World Cup ，簡(jiǎn)稱RoboCup）在1996年和1997年先后實(shí)現(xiàn)，并已波及全球數(shù)十個(gè)國(guó)家。

機(jī)器人足球是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的高技術(shù)密集型項(xiàng)目，涉及到了機(jī)器人學(xué)、機(jī)電一體化、單片機(jī)、圖象處理與圖象識(shí)別、知識(shí)工程與專家系統(tǒng)、多智能體協(xié)調(diào)、以及無(wú)線通訊等多個(gè)學(xué)科。其中，仿真型機(jī)器人由各參賽隊(duì)編寫各自的CLIENT程序，由既定的機(jī)器人小車模擬實(shí)際足球隊(duì)員參加比賽；而半自主型機(jī)器人在比賽中，允許參賽方用一臺(tái)主機(jī)對(duì)機(jī)器人進(jìn)行集中控制；全自主型中的機(jī)器人則是完全獨(dú)立的，依靠“眼睛”（攝像頭）捕獲的信息，用自身的設(shè)備去做出判斷，配合“隊(duì)友”或獨(dú)自實(shí)施行動(dòng)。

當(dāng)年周星馳曾在其作品《少林足球》中表達(dá)了“功夫+足球”的最終幻想，他借足球的東風(fēng)來(lái)發(fā)揚(yáng)少林功夫，同時(shí)借少林功夫?qū)⒆闱虻拇蚍ㄍ葡虻欠逶鞓O，這顯然過(guò)于傳奇和魔幻。但在現(xiàn)實(shí)中，周星馳的思路倒與“機(jī)器人足球”不謀而合。“機(jī)器人足球賽具備更高的娛樂(lè)和觀賞價(jià)值，這必定會(huì)吸引更廣泛的人群尤其是年輕一代，以及社會(huì)各方力量來(lái)關(guān)注甚至投入機(jī)器人的研發(fā)。而另一方面，由于機(jī)器人融合了眾多前沿的技術(shù)，其發(fā)展也必將帶動(dòng)一系列技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，最終提高整個(gè)國(guó)家的科技實(shí)力。”FIRA中國(guó)分會(huì)會(huì)長(zhǎng)洪炳對(duì)于機(jī)器人足球的意義篤信不疑。

正是因此，F(xiàn)IRA中國(guó)分會(huì)及中國(guó)人工智能協(xié)會(huì)等機(jī)構(gòu)10年來(lái)一直在國(guó)內(nèi)不懈地推廣這項(xiàng)賽事，而中國(guó)的機(jī)器人足球在仿真方面的實(shí)力已位居世界一流水平，并多次在世界杯上奪冠。

但在親歷并鼓吹中國(guó)機(jī)器人足球已10年的洪炳看來(lái)，由仿真所體現(xiàn)出的程序設(shè)計(jì)方面的優(yōu)勢(shì)仍不能掩蓋中國(guó)在類人等硬件機(jī)器人的研發(fā)及制造上的短板，而后者才是機(jī)器人的高級(jí)形式。為次，洪炳自2000年起便向FIRA組委會(huì)提出申請(qǐng)要求增加“類人型”機(jī)器人的足球比賽，而在剛剛結(jié)束的“思遠(yuǎn)+1”杯全國(guó)機(jī)器人足球錦標(biāo)賽暨2007FIRA世界杯機(jī)器人足球大賽中國(guó)選拔賽上，以往只需測(cè)試行走、躲避障礙等基本性能的“類人型”機(jī)器人首次在“綠茵場(chǎng)”上亮相，并將走進(jìn)6月在美國(guó)舉行的FIRA世界杯賽。“這個(gè)難題始終要攻克，我們并不在乎類人機(jī)器人在足球場(chǎng)上的表現(xiàn)是否漂亮，重要的是這個(gè)開始。”

令洪炳憂心的是，一直以來(lái)，中國(guó)的各界力量對(duì)于機(jī)器人足球賽甚至整個(gè)機(jī)器人領(lǐng)域的投入仍相對(duì)保守，因?yàn)闄C(jī)器人的研發(fā)耗資巨大，短期內(nèi)也未必會(huì)產(chǎn)生足夠的商業(yè)利益。 “很多人并不了解機(jī)器人足球的意義，那么暫時(shí)拋開其他來(lái)看，如果將足球場(chǎng)上對(duì)抗的機(jī)器人球隊(duì)換作是戰(zhàn)場(chǎng)上的坦克戰(zhàn)隊(duì)那會(huì)怎樣呢？”中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)涂序彥的寥寥數(shù)語(yǔ)則道破了機(jī)器人足球背后的意義。

不過(guò)，情況正在發(fā)生改變，企業(yè)力量也正在介入這個(gè)領(lǐng)域。與以往全部由各地政府和高校承辦不同的是，此次在武漢舉行的第八屆全國(guó)錦標(biāo)賽便是由從事IT培訓(xùn)的思遠(yuǎn)教育集團(tuán)主動(dòng)爭(zhēng)取承辦的，這尚屬首次。據(jù)思遠(yuǎn)首席技術(shù)官文珠穆表示，他們?cè)缭趦赡昵熬鸵淹度肓朔抡嫘蜋C(jī)器人的研究。不僅如此，目前，中國(guó)首家機(jī)器人足球技術(shù)研制中心也落戶思遠(yuǎn)，并得到了微軟的支持。“從美國(guó)及日韓等國(guó)機(jī)器人的發(fā)展歷史可以看到企業(yè)力量的重要性，而機(jī)器人反過(guò)來(lái)又會(huì)促進(jìn)整體工業(yè)水平的發(fā)展，越多的企業(yè)參與將會(huì)越快地推動(dòng)中國(guó)的機(jī)器人商業(yè)化進(jìn)程。”