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(jī)器人追殺，幾年后，他將夢境搬上大銀幕，以《終結(jié)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(jī)，他說道：

“機(jī)器是我們的夢想，也是噩夢，問題在于，人類和機(jī)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(dá)》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(jī)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(jī)器人賽事 Avatar XPRIZE，旨在全球?qū)ふ乙匀祟愔腔郏h(yuǎn)程操控機(jī)器人的“阿凡達(dá)機(jī)器人”的優(yōu)秀團(tuán)隊。如果團(tuán)隊能使用“化身”完成數(shù)十項挑戰(zhàn)，則有機(jī)會獲得千萬美元大獎。

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

更“接地氣”的機(jī)器人大賽

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

本次面向機(jī)器人領(lǐng)域的 Avatar XPIZE 也和 DARPA 的機(jī)器人比賽有所不同，目的是尋找能夠?qū)⑷祟惛泄佟⑿袨楹痛嬖趯嵤┎渴鹬吝b遠(yuǎn)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(biāo)相較于更加科幻的 AI 機(jī)器人來說顯得更接地氣。

正如其首席執(zhí)行官 Anousheh Ansari 所說：“當(dāng)某地出現(xiàn)危機(jī)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(dāng)前產(chǎn)業(yè)結(jié)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(qiáng)調(diào)機(jī)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(jī)器人正在觸摸的物體，聽到機(jī)器人聽到的聲音，看到機(jī)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(shè)備的重要原因。

其次，XPRIZE 將使用模擬的“高質(zhì)量”網(wǎng)絡(luò)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(wù)”。很難說如果 DARPA 機(jī)器人大賽團(tuán)隊能夠使用可用的最佳公共互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，他們的效率會提高多少，但對于使用了 VR 設(shè)備，追求盡可能高同步率的 Avatar XPRIZE 比賽來說，網(wǎng)絡(luò)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(shè)定的目標(biāo)，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(shè)計出的機(jī)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(dāng)我們再從一些參賽隊伍的作品細(xì)節(jié)觀察，又能進(jìn)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(jī)協(xié)作的賽事，Avatar XPRIZE 設(shè)定的任務(wù)看起來較基礎(chǔ)但多樣化，不僅僅是針對災(zāi)難場景，還有很多看似非常日常的任務(wù)目標(biāo)。并且，現(xiàn)場也會給出其他的任務(wù)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(fù)雜，以下是此前在比賽時的目標(biāo)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(fù)雜性，而一旦能夠操控機(jī)器人快速完成，就意味著參賽隊伍能夠讓機(jī)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(tuán)隊，這個來自德國波恩大學(xué)自主智能系統(tǒng)實驗室的設(shè)計出的機(jī)器人，由一個操作員站點和一個可移動化身機(jī)器人組成。

機(jī)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(fēng)陣列，和展示操作員面部表情的顯示器。

在遠(yuǎn)程操控過程中，機(jī)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(shè)備內(nèi)的多顆攝像頭和眼球追蹤技術(shù)得以實現(xiàn)，而其頭部和手部動作則會被捕捉并傳輸給機(jī)器人，操作員通過 VR 設(shè)備控制器以及手部操控裝置來“化身”成機(jī)器人完成各種動作。

NimbRo 團(tuán)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(jī)器人手掌抓握時的力度，也能通過電機(jī)的電流感應(yīng)刺激，感受到手指的細(xì)微觸感。

利用這套設(shè)備，在半決賽時，NimbRo 機(jī)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(jī)器人在疫情之后的當(dāng)下具有更大的現(xiàn)實意義。

類似的，由伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校(UIUC)研發(fā)的 Avatrina 機(jī)器人也將 VR 技術(shù)與機(jī)器人技術(shù)進(jìn)行融合，通過操控人員的 VR 設(shè)備來實現(xiàn)機(jī)器人的實時動作。

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

在很多團(tuán)隊看來，這種機(jī)器人與 VR 技術(shù)結(jié)合的方式，讓人類距離未來世界更進(jìn)一步。相較于其他實現(xiàn)方式，該領(lǐng)域面臨的問題并不那么致命，比如網(wǎng)絡(luò)延遲、VR 設(shè)備的分辨率和視角不夠高、化身機(jī)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(yuǎn)程操控機(jī)器人的方式，在日益嚴(yán)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(dāng)獲勝團(tuán)隊能夠結(jié)合最先進(jìn)的技術(shù)，讓任何未經(jīng)培訓(xùn)的操作員在非常短時間訓(xùn)練之后，遠(yuǎn)程操控 100 公里外的化身機(jī)器人，在特定環(huán)境中完成從簡單到復(fù)雜的各種任務(wù)，就將顛覆商業(yè)領(lǐng)域的部分工作形式，如商場引導(dǎo)、酒店服務(wù)、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(xué)厄巴納-香檳分校計算機(jī)科學(xué)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(dá)”照進(jìn)現(xiàn)實

在機(jī)器人研究中，具有自我決策能力的 AI 機(jī)器人作為當(dāng)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(jī)械臂，還是家庭當(dāng)中的機(jī)器人助手，人類通過遠(yuǎn)程控制機(jī)器人完成一些特定工作早已成為現(xiàn)實，而 Avatar XPRIZE 的目標(biāo)則是再向前一步，讓機(jī)器和人的結(jié)合更加緊密。

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

“化身機(jī)器人即將出現(xiàn)的最大機(jī)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(dāng)常規(guī)的，如果你可以在半夜登錄機(jī)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(hù)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(yīng)用在于，化身機(jī)器人與我們?nèi)缃癯Ｒ姷纳逃?AI 機(jī)器人還能相互結(jié)合，實現(xiàn) 1+1>2 的效果。

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

而當(dāng)它需要完成那些超出預(yù)編程范圍內(nèi)的服務(wù)，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(shè)備接管機(jī)器人，通過獲得機(jī)器人的視線內(nèi)容、聽到機(jī)器人聽到的聲音，為機(jī)器人面前的人提供對應(yīng)的服務(wù)和操作。

這種結(jié)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(fù)擔(dān)。基于這種方式，HALODI 的機(jī)器人已在挪威落地商用，并成為部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)的“特殊服務(wù)生”。

從某種意義上看，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)在正火的自動駕駛類似，終極目標(biāo)是 L4-L5 級別的完全自動駕駛汽車。但是，真正要達(dá)到這個目標(biāo)，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(xué)家能夠研發(fā)出“終結(jié)者”一樣的通用 AI 型機(jī)器人之前，使用 VR 等方式，將遠(yuǎn)方的人類作為操作和決策主體，可能是未來機(jī)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(dá)”機(jī)器人方向的努力。