1981 年，年輕的詹姆斯·卡梅隆做了一個奇怪的夢，他夢見自己被機器人追殺，幾年后，他將夢境搬上大銀幕，以《終結者》這一形象征服了全世界觀眾，而在多年后回憶自己的創(chuàng)作動機，他說道：

“機器是我們的夢想，也是噩夢，問題在于，人類和機器能否共同打造未來?”

這個問題直到今天仍然沒有定論，但卡梅隆以自己的方式給出了一個方向——在創(chuàng)作影片《阿凡達》的過程中，“將人類智力注入遙控的生物身體中”(即所謂的“化身”)這一概念成為整個故事的核心。

也指出了人與機器人，在未來世界共存的另一種可能性。

近日，由日本全日空(ANA)贊助的機器人賽事 Avatar XPRIZE，旨在全球?qū)ふ乙匀祟愔腔?，遠程操控機器人的“阿凡達機器人”的優(yōu)秀團隊。如果團隊能使用“化身”完成數(shù)十項挑戰(zhàn)，則有機會獲得千萬美元大獎。

獎金或許只是獎勵，但是團隊的嘗試，或許會成為人類“阿凡達”之路重要的一環(huán)。

更“接地氣”的機器人大賽

與 DARPA 的機器人大賽不同，盡管 XPRIZE 也通過面向全球的比賽推動技術發(fā)展，但其展開的比賽卻圍繞氣候環(huán)境變化、糧食危機、熱帶雨林保護等領域。

本次面向機器人領域的 Avatar XPIZE 也和 DARPA 的機器人比賽有所不同，目的是尋找能夠?qū)⑷祟惛泄?、行為和存在實施部署至遙遠地點的化身系統(tǒng)(即 Avatar)，從而打造出聯(lián)系更加緊密的世界。

顯然，這樣的目標相較于更加科幻的 AI 機器人來說顯得更接地氣。

正如其首席執(zhí)行官 Anousheh Ansari 所說：“當某地出現(xiàn)危機時，另一個國家的人足不出戶就能為其提供援助。”這種虛擬化身的方式將解決現(xiàn)實世界的問題，正是這種特殊之處讓 Avatar XPRIZE 具有更貼近當前產(chǎn)業(yè)結合的現(xiàn)實意義。

正如大賽名稱所代表的含義，該比賽更多地強調(diào)機器人是一種化身，而不是一種工具。操作員將需要能夠識別，他們的機器人正在觸摸的物體，聽到機器人聽到的聲音，看到機器人看到的畫面，并需要通過溫度傳感感知溫度——這也是為何你會看到參賽隊伍都在采用類似頭戴式 VR 設備的重要原因。

其次，XPRIZE 將使用模擬的“高質(zhì)量”網(wǎng)絡連接，其中“可靠性、帶寬、延遲和抖動將代表最佳可用的公共互聯(lián)網(wǎng)服務”。很難說如果 DARPA 機器人大賽團隊能夠使用可用的最佳公共互聯(lián)網(wǎng)服務，他們的效率會提高多少，但對于使用了 VR 設備，追求盡可能高同步率的 Avatar XPRIZE 比賽來說，網(wǎng)絡質(zhì)量相較于 DARPA 大賽會更勝一籌。

還有一點值得注意，參賽隊伍必須在 20 分鐘或更短時間內(nèi)完成設定的目標，這實際上也變相增加了難度。

如此一來，你或許能明白，Avatar XPRIZE 不僅在考驗參賽隊伍設計出的機器人的靈敏度和多功能性，還對隊伍的熟練度提出了很高的要求。這些都暗示了比賽項目一旦能夠?qū)崿F(xiàn)，將對現(xiàn)實具有的重要意義，而當我們再從一些參賽隊伍的作品細節(jié)觀察，又能進一步看到這項比賽的特殊之處。

從現(xiàn)實世界尋找“未來之路”

作為一項人機協(xié)作的賽事，Avatar XPRIZE 設定的任務看起來較基礎但多樣化，不僅僅是針對災難場景，還有很多看似非常日常的任務目標。并且，現(xiàn)場也會給出其他的任務要求，雖然整體來看，這些項目難度并不大，但要在特定時間內(nèi)完成卻顯得更加復雜，以下是此前在比賽時的目標項目，從中我們也可一窺該比賽的特點：

這些動作每一項看起來都很尋常，但綜合在一起卻體現(xiàn)出在特定場景中的復雜性，而一旦能夠操控機器人快速完成，就意味著參賽隊伍能夠讓機器人在一些特殊場景發(fā)揮出實際作用。

例如 2021 年半決賽中獲得第一名的 NimbRo 團隊，這個來自德國波恩大學自主智能系統(tǒng)實驗室的設計出的機器人，由一個操作員站點和一個可移動化身機器人組成。

機器人有一個類似人類的上半身、兩條手臂和完整的五個指頭的雙手，頭部則裝備有廣角攝像頭、麥克風陣列，和展示操作員面部表情的顯示器。

在遠程操控過程中，機器人能將操作員的面部表情和聲音實時同步到現(xiàn)場，這一過程借由 VR 頭戴設備內(nèi)的多顆攝像頭和眼球追蹤技術得以實現(xiàn)，而其頭部和手部動作則會被捕捉并傳輸給機器人，操作員通過 VR 設備控制器以及手部操控裝置來“化身”成機器人完成各種動作。

NimbRo 團隊指出，操作者可以通過手腕上的力-扭矩傳感器，來感受化身機器人手掌抓握時的力度，也能通過電機的電流感應刺激，感受到手指的細微觸感。

利用這套設備，在半決賽時，NimbRo 機器人完成了包括煮咖啡、下棋、玩拼圖游戲，測量高血壓、體溫、血氧飽和度等操作，還幫助需要幫助的人穿上夾克，這都讓這臺機器人在疫情之后的當下具有更大的現(xiàn)實意義。

類似的，由伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校(UIUC)研發(fā)的 Avatrina 機器人也將 VR 技術與機器人技術進行融合，通過操控人員的 VR 設備來實現(xiàn)機器人的實時動作。

Avatrina 配備了視覺和聽覺系統(tǒng)，可以讓遠程操控人員和機器人面前的人進行溝通，而機器人也能通過頭部的平板電腦(即機器人的臉)看到機器人面前的一切。

在很多團隊看來，這種機器人與 VR 技術結合的方式，讓人類距離未來世界更進一步。相較于其他實現(xiàn)方式，該領域面臨的問題并不那么致命，比如網(wǎng)絡延遲、VR 設備的分辨率和視角不夠高、化身機器人不夠靈活等，這些都是會隨著時間推移逐漸解決。

更重要的是，這種通過人來遠程操控機器人的方式，在日益嚴重的“AI 取代人類”焦慮中，找到了另一種解決辦法。

想象一下，當獲勝團隊能夠結合最先進的技術，讓任何未經(jīng)培訓的操作員在非常短時間訓練之后，遠程操控 100 公里外的化身機器人，在特定環(huán)境中完成從簡單到復雜的各種任務，就將顛覆商業(yè)領域的部分工作形式，如商場引導、酒店服務、景區(qū)旅游、產(chǎn)品銷售等，均可以在人們足不出戶的情況下完成，并節(jié)約大量資源。

正如伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校計算機科學教授 Kris Hauser 所說：“虛擬體驗不會完美替代所有面對面的互動，但即使我們可以替代 50% 的出行，這仍然是時間、成本和能源消耗方面的巨大勝利。”

“阿凡達”照進現(xiàn)實

在機器人研究中，具有自我決策能力的 AI 機器人作為當下最熱門的話題時常登上熱搜，也伴隨“AI 取代人類”的焦慮被不斷討論，但實際情況或許并非如此。

如今的我們可以看到，無論是深空之中的太空艙機械臂，還是家庭當中的機器人助手，人類通過遠程控制機器人完成一些特定工作早已成為現(xiàn)實，而 Avatar XPRIZE 的目標則是再向前一步，讓機器和人的結合更加緊密。

“疫情期間，一些可遠程操控的機器人，已經(jīng)被用于為隔離在家的患者提供遠程醫(yī)療服務，與親人交流，通過遠程操控還可以完成噴灑藥物，或者紫外線消毒等任務。而更進一步，他們還出現(xiàn)在手術操作、爆炸物處理甚至太空探索中。”在 Kris Hauser 教授眼中，這類機器人依然是應對老齡化的重要工具，正如他所說：

“化身機器人即將出現(xiàn)的最大機遇之一是家庭保健。由于人口老齡化，美國到 2035 年將會出現(xiàn)超過 100 萬的家庭保健助理缺口。老年人需要的很多幫助都是相當常規(guī)的，如果你可以在半夜登錄機器人的虛擬化身花 10 分鐘來幫助他們，而不必聘請全天候護理，那么對很多家庭來說將是一個巨大的幫助。”

更實際一些的應用在于，化身機器人與我們?nèi)缃癯Ｒ姷纳逃?AI 機器人還能相互結合，實現(xiàn) 1+1>2 的效果。

總部位于挪威的機器人公司 HALODI，其生產(chǎn)的商用人形機器人，可以使用 AI 執(zhí)行諸如門迎、超市導購等預編程服務。

而當它需要完成那些超出預編程范圍內(nèi)的服務，例如為人開門、撿拾物品等內(nèi)容時，位于后端的操作員便可以通過接入 VR 設備接管機器人，通過獲得機器人的視線內(nèi)容、聽到機器人聽到的聲音，為機器人面前的人提供對應的服務和操作。

這種結合的方式不僅不會讓人失業(yè)，還能極大減輕人們的工作負擔?；谶@種方式，HALODI 的機器人已在挪威落地商用，并成為部分醫(yī)療機構的“特殊服務生”。

從某種意義上看，機器人技術的發(fā)展和現(xiàn)在正火的自動駕駛類似，終極目標是 L4-L5 級別的完全自動駕駛汽車。但是，真正要達到這個目標，仍然需要很長的路要走。在此前之前，人類駕駛員依然是主角。

在科學家能夠研發(fā)出“終結者”一樣的通用 AI 型機器人之前，使用 VR 等方式，將遠方的人類作為操作和決策主體，可能是未來機器人發(fā)展的重要變量，和非常可行的方式之一。

而 Avatar XPRIZE 大賽所展示的，則是人類向“阿凡達”機器人方向的努力。