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為什么機(jī)器人發(fā)展了幾十年感覺還是沒太大進(jìn)展

2021-01-06 11:43 視覺新紀(jì)元

導(dǎo)讀:本文做一個(gè)簡(jiǎn)單科普——關(guān)于機(jī)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(jī)器人這個(gè)概念就誕生了。但是,直到21世紀(jì)的今天,機(jī)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(gè)簡(jiǎn)單科普——關(guān)于機(jī)器人技術(shù)前世今生。

  二、機(jī)器人技術(shù)的復(fù)雜性與民眾對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的過高期待的矛盾

機(jī)器人技術(shù)的實(shí)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(jī)器人的設(shè)想很單純,就是讓解放人的雙手,機(jī)器代替人力來干那些臟苦累活,但是,機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)卻不是這么簡(jiǎn)單。

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

前三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域主要是體現(xiàn)機(jī)器人自動(dòng)化,后兩個(gè)領(lǐng)域主要體現(xiàn)機(jī)器人技術(shù)的智能化。自動(dòng)化是機(jī)器人的底層硬件支持,智能化是機(jī)器人的上層應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的自動(dòng)化,從上世紀(jì)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(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)往前推進(jìn)。

對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的智能化,主要是本世紀(jì)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(jī)器人軟件工程的開發(fā)效率,人工智能則讓機(jī)器人變得更“聰明”。

機(jī)器人軟件工程技術(shù),是最近幾年才開始發(fā)展起來的。機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展,是一步一步進(jìn)行的,沒有底層的完善就沒有上層的應(yīng)用空間,而機(jī)器人產(chǎn)品進(jìn)入人們的生活,也是一步一步的,沒有人們的需求和認(rèn)識(shí)水平的提高,也很難有服務(wù)機(jī)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(yàn)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(shí)現(xiàn)的,而機(jī)器人上的人工智能技術(shù)應(yīng)用,也才剛剛開始。

因?yàn)殚L(zhǎng)期的科幻電影洗腦的緣故,使大眾對(duì)機(jī)器人技術(shù)的期望過高

與機(jī)器人技術(shù)的復(fù)雜性相對(duì)應(yīng)的是民眾對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的過高期待,因?yàn)殚L(zhǎng)期的科幻電影洗腦的緣故,讓人覺得機(jī)器人早就應(yīng)該從科幻片中走進(jìn)人們的生活。

但是,在人類歷史上,任何一個(gè)新技術(shù)、新發(fā)明,都是先軍用,再商用,最后民用,即“國(guó)防安全->提高工業(yè)生產(chǎn)效率->少數(shù)富人的玩具->走進(jìn)千家萬戶”,所以說,任何一項(xiàng)新技術(shù)永遠(yuǎn)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(yàn)到,汽車、計(jì)算機(jī)、通信聯(lián)絡(luò)工具(即電報(bào)、電話、手機(jī))無一不是這樣。

機(jī)器人技術(shù)的復(fù)雜性與民眾對(duì)于機(jī)器人技術(shù)的過高期待這是第一個(gè)矛盾,一面是機(jī)器人技術(shù)的高度復(fù)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(shí)現(xiàn)變形金剛或者鋼鐵俠里描述的那種科技都不配叫“機(jī)器人”。

呃呃,這就尷尬了…

 三、軍用機(jī)器人技術(shù):國(guó)防安全的硬需要與高昂的研發(fā)經(jīng)費(fèi)的矛盾

對(duì)于大國(guó),軍用機(jī)器人一直在發(fā)展

對(duì)于大國(guó),軍用機(jī)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(zhēng),一邊測(cè)試自己新機(jī)器技術(shù),一邊淘汰自己的舊機(jī)器技術(shù)。

當(dāng)今世界,真正愿意掏大錢發(fā)展軍用機(jī)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(shí)主要也就是人家家底厚,看看每年各國(guó)軍費(fèi)就知道了:

各個(gè)大國(guó)強(qiáng)國(guó)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(guó)發(fā)展了,自己就只能跟進(jìn),從核武器、轟炸機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)、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(jìng)賽中發(fā)展起來的晶體管技術(shù),這就是現(xiàn)在計(jì)算機(jī)集成電路的前身;

比如美國(guó)的F-22戰(zhàn)斗機(jī),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(jī),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(guó)的無人轟炸機(jī),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(duì)于大國(guó),國(guó)防軍工,軍用機(jī)器人一直在發(fā)展,只是我等普通民眾接觸不到而已。

對(duì)于小國(guó),軍用機(jī)器人沒有發(fā)展的必要

與大國(guó)相對(duì)的是,小國(guó)沒有這樣硬需要的國(guó)防安全,軍用機(jī)器人既沒有發(fā)展的必要,也不切實(shí)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(dāng)今世界,和平與發(fā)展成為主旋律,對(duì)于小國(guó)來說,只要集中精力,在少數(shù)幾個(gè)領(lǐng)域取得成功,就可以給全體國(guó)民帶來幸福的生活,過多的軍費(fèi)投入只會(huì)擠壓用于發(fā)展城市建設(shè)的資金,畢竟,當(dāng)手里有點(diǎn)小錢的時(shí)候,領(lǐng)導(dǎo)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(guó)防安全,除了五大流氓和一些地區(qū)強(qiáng)國(guó)有硬需求外,其他小國(guó)、窮國(guó)的軍隊(duì)也就能維持社會(huì)治安,打打海盜就足夠了。

另一方面是不切實(shí)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(duì)于小國(guó)手里有限的資金和資源來說,無論怎么精打細(xì)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(jī)器人技術(shù):研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)與工業(yè)生產(chǎn)效率不匹配的矛盾

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

對(duì)于大廠,工業(yè)機(jī)器人的升級(jí)從未停止

日本的安川(YASKAWA)、發(fā)那科(fanuc)、德國(guó)的庫卡(kuka)、瑞士的abb四大家族為全球主要的工業(yè)機(jī)器人供應(yīng)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(jī)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(guó)工業(yè)4.0震撼》的短片,不少國(guó)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(jī)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(jī),也不知道是不是真的。

對(duì)于小廠,用流水線還不如用人工

有人曾經(jīng)說:“工業(yè)機(jī)器人無法大規(guī)模普及是因?yàn)槭澜缟嫌肋h(yuǎn)有無比便宜的人工,比用機(jī)器人還便宜”。

這話說得也有道理,但是這僅適用于小廠。

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

超跑界強(qiáng)如柯尼塞格,豪車界強(qiáng)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(gè)流水線只能虧死。

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

五、生活服務(wù)機(jī)器人技術(shù):產(chǎn)品實(shí)用性與市場(chǎng)定位不匹配的矛盾

一部分機(jī)器人只有秀技術(shù)的意義

日本曾經(jīng)發(fā)明過猜拳機(jī)器人,從觀測(cè)人的行為、分析手勢(shì)直到控制機(jī)器改變手勢(shì)的時(shí)間已經(jīng)到了毫秒的級(jí)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(guó)庫卡公司也曾經(jīng)發(fā)明過一款會(huì)打乒乓球的機(jī)器人,PK當(dāng)時(shí)的世界冠軍波爾,不過這種機(jī)器人也是娛樂性的,當(dāng)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(gè)都是硬件層面,當(dāng)然也有貼近軟件或算法層面的,比如IBM深藍(lán)機(jī)器人在國(guó)際象棋中擊敗加里·卡斯帕羅夫,谷歌的AlphaGo機(jī)器人在圍棋上擊敗柯潔…

但是這些機(jī)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(jià)罷了。

一部分機(jī)器人確實(shí)走進(jìn)千家萬戶

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

還有一些幫助社會(huì)殘疾人的機(jī)器人,如幫助盲人的導(dǎo)航犬機(jī)器人等,也確實(shí)開始慢慢普及。

六、科幻片中的機(jī)器人技術(shù):情懷主義和商業(yè)利潤(rùn)不匹配的矛盾

要真正研發(fā)科幻片中的那種機(jī)器人需要投入大量的研發(fā)費(fèi)用,僅以機(jī)器人的軟件層為例,需要的開發(fā)者是既掌握機(jī)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(duì)應(yīng)的是這種科幻片中的機(jī)器人沒有任何盈利點(diǎn),相比之下,軍用機(jī)器人是國(guó)防安全的需要,有國(guó)家稅收作為支撐;工業(yè)機(jī)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(wù)機(jī)器人可以滿足市場(chǎng)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(jī)器人,總是讓人云里霧里,沒有哪個(gè)有錢人愿意投資這樣的機(jī)器人生產(chǎn)。

畢竟,資本知道哪些是穩(wěn)賺的錢,哪些是有風(fēng)險(xiǎn)的錢。

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

當(dāng)然,每個(gè)時(shí)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(dāng)然,對(duì)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(jī)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(gè)問題,為什么機(jī)器人發(fā)展了幾十年感覺還是沒太大進(jìn)展?

回答很簡(jiǎn)單:

其一,現(xiàn)有的機(jī)器人更多的是貼近于“機(jī)器”這個(gè)概念,而不是“人”這個(gè)概念,雖然它們確實(shí)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(jī)器人相去甚遠(yuǎn),并不符合人們腦海中對(duì)于機(jī)器人的想法;

其二,機(jī)器人技術(shù)確實(shí)發(fā)展了,但是機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展主要集中在軍用機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人,對(duì)于與人們生活密切相關(guān)的服務(wù)機(jī)器人,暫時(shí)沒有太大市場(chǎng),畢竟我國(guó)還有6億人年收入1000元呢。

所以,要問機(jī)器人在哪里?在國(guó)防軍事基地,但是國(guó)家也不會(huì)給你看,在大機(jī)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(wù)機(jī)器人,暫時(shí)還沒有。

對(duì)于普通民眾,更容易看到的恐怕是包子店里那個(gè)做包子機(jī)器人、面館里那個(gè)刀削面機(jī)器人,或者鎮(zhèn)上那個(gè)機(jī)器殺豬、機(jī)器殺魚吧,估計(jì)夠血腥…