第二次摔倒时,这台机器人表现得堪称完美。这台身高六英尺、重达400磅的人形机器正向右倾斜,步履蹒跚地向侧面移动。在加利福尼亚州波莫纳的Fairplex赛场,观众席上爆发出一阵集体惊呼:“哦!”机器人未能恢复平衡。败局已定——它要倒下了。果然,它以更快的速度、更大幅度地向一侧倾倒,危险地逼近分隔它与其他DARPA机器人挑战赛(DRC)决赛人形竞争对手的水泥隔板。当它最终倒下时,这台耗资数百万美元的机器人成了一堆废铜烂铁,它的狼狈样被投射在巨型屏幕上。
这是Team HKU的Atlas机器人第二次摔倒。第一次发生得太快了,以至于很少有观众注意到。在DRC的第一天、第一次比赛的最初几分钟,机器人就摔倒了。这似乎是这场世界上最宏伟的机器人竞赛一个恰当的开场,在这场竞赛中,失败是常态。举个例子:就在HKU团队再次用起重机吊起他们的Atlas时,其他三台试图通过挑战赛第一个赛段的机器人之一也发生了跌倒。它也曾试图双足行走。在它甚至还没到达DRC模拟灾难区的门、阀门和电动工具之前,它也会摔倒两次。
我们才进行到竞赛的第一天的一半,但DRC已经有威胁要成为一种设计理念的“坟墓”的迹象了。机器人专家们多年来一直知道人形机器不稳定。行走,对人类来说似乎毫不费力,因为我们拥有巨大的大脑、数十年的肌肉记忆和庞大、能够自我纠正的肌体,但在所有机器人领域,这都是一项巨大的挑战。研究人员在双足机器人方面取得了令人瞩目的进展,但仔细看看那些展示系统在实验室里漫步或在跑步机上奔跑的令人印象深刻的视频。它们总是被绳索支撑着,以便在它们不可避免地摔倒时接住它们。DRC的一个好处是,它强调车辆、楼梯和其他看似对腿部友好的元素,加速了双足运动能力的发展。
至少,这就是初衷。现在,我们看到了这项工作的严酷成果。而且,除了少数例外,情况并不乐观。
当天第一轮比赛中的机器人并没有试图进行任何花哨的步法。它们只是非常缓慢地移动,偶尔转弯,以绕过三个泽西路障。还有其他因素在起作用,比如远程控制的明显不足——DRC的变数之一是团队与其机器人之间的通信经常中断,迫使他们要么等待更好的连接,要么尽力而为。但如果机器人在近乎完美的条件下行走都如此糟糕,谁会想要一个在家里晃来晃去的人形大小的机器呢?
当天晚些时候,Team IHMC Robotics凭借其Atlas机器人为人形机器人扳回一城,夺得积分领先。也许更重要的是,IHMC的机器人——绰号“奔跑男人”——设法没有摔倒。尽管如此,它的行动缓慢得令人痛苦。有时,Atlas就像一个在深海中艰难跋涉的潜水员,以慢动作行走,每一步都充满挣扎。有时它又显得很可爱,步伐微小而谨慎,与运动员自信的步态截然相反。但Atlas总显得摇摇欲坠。它有着孩子般的、令人紧张的行动能力,再加上身高六英尺、重达400磅,且一个踉跄就可能导致自我毁灭的恐怖。
人群也像对待一个孩子一样对待IHMC的Atlas,在每一次微小的胜利时都爆发出欢呼声,比如从一辆公用车辆中爬出来,或者在脸朝下摔倒前走几步。IHMC在决赛中预计表现良好,因为它在2013年的DRC预选赛中是得分最高的团队之一。但它是在当天相对较早的时候进行比赛,这表明它在昨天的练习赛中得分并不高(DARPA根据前一天的分数安排比赛时间,最优秀的机器人最后出场)。为什么这样一个有前途的团队会出现在中间梯队?
答案对人形机器人的未来并不乐观。与比赛中的大多数双足机器人团队一样,IHMC在练习赛中有所保留。根据卡内基梅隆大学Tartan Rescue团队的领导者Tony Stentz的说法,大多数Atlas团队——总共有六个——在练习赛中得分0分,这意味着它们没有完成分配的8项任务中的任何一项。“许多团队不想让他们的机器冒险,仅仅为了今天的杆位,”Stentz说。“对于人形机器人来说,他们损失不起。”IHMC团队只是在赛道的土路上跑了几次,然后就结束了。“他们是一支非常强大的队伍。而且他们甚至没有把它开过终点线,”Stentz说。
CMU的团队是少数在练习赛中尝试了所有8项任务的团队之一。但他们的机器人CHIMP是一个特例。这个身高五英尺、灵感来自灵长类动物的机器人有腿,但它不走路,而是通过内置在胫骨和前臂中的履带滚动。当它看起来站立时,实际上是跪着的,因此很少有摔倒的危险。其他机器人,如NASA的RoboSimian和布朗大学的Team TimbRo,也使用轮子、爬行或两者的结合,作为双足移动的替代方案。这种固有的稳定性让CMU团队全力以赴,取得了练习赛第二好的成绩,同时获得了整个赛道的经验。CHIMP将在今天的决赛中出场,而RoboSimian和NimbRo——一个资金很少、在决赛前几乎没有引起任何关注的团队——将在倒数第二组出场。
与此同时,大多数人形机器人都为正式比赛保留实力。而这种策略如此稳固,可能是一个问题。对于明天提出的几乎所有双足机器人的应用来说,耐用性和稳定性都是至关重要的。家用机器人将与一些最脆弱的人类——儿童和老人——一起行走。灾难响应者应该准备好将人类从危险中拉出来,或者至少不要压垮他们遇到的幸存者。即使人形机器人最终横扫DRC的领奖台,它们也可能因为过于脆弱和危险而无法吸引最终使其成为可行的必要资金。通过打造迄今为止最大的人形机器人展示平台,DARPA可能正在悄悄地将它们这整群笨拙的家伙推下悬崖。
不过,现在还为时过早,DRC的真正看点还在后面。人形机器人有很多机会让机器人界震惊,或者在尝试中走向灭亡。