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It Cooks, It Cleans! When Will Robots Be Doing Our Chores?

2024/9/13
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WSJ’s The Future of Everything

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
C
Charlie Kemp
节目旁白
Topics
节目旁白: 我期待一个没有家务的未来,科技能够完成所有家务,让我放松。然而,除了Roomba扫地机器人,其他家用机器人并未普及,这与人们的期待存在差距。 Charlie Kemp: Roomba的成功预示着家用机器人的爆发式增长。20年前,我本以为家用机器人能做更多事情。研究表明,机器人技术有潜力改善人们的日常生活。一些家务,例如捡玩具、取物、倒水等,在短期内可以实现。但洗碗等家务对机器人来说仍然具有挑战性,因为家庭环境比工厂等结构化环境更复杂,存在不可预测的人和宠物等因素。机器人擅长于结构化、可预测的环境。 即使是简单的取水任务,机器人也需要处理许多复杂的情况,例如识别指令、规划路径、避开障碍物等。机器人需要应对动态环境中的各种意外情况。机器人抓取物体看似简单,但细节至关重要,需要考虑物体的形状、材质等因素。机器人需要能够识别不同类型的杯子,并避免损坏易碎物品。机器人执行任务的每个步骤都可能失败,而失败的后果可能很严重。 机器人抓取技术取得了进展,例如软抓手可以更好地处理各种物体,并避免损坏。Roomba的成功得益于其触摸传感器,而现代机器人则更常使用3D传感器来感知环境。现代机器人的成功是传统AI和新兴AI技术的结合。模仿学习是目前机器人学习的一种流行方法,并受益于大型语言模型的进展。机器人学习的挑战在于缺乏足够的训练数据。物理空间模拟和人类操作是两种训练机器人的方法。物理空间模拟可以生成大量数据,但虚拟世界与现实世界存在差异;人类操作可以在真实世界中进行,但耗时较长。 Charlie Kemp: Stretch 3机器人设计注重实用性和安全性,没有腿,采用轮式移动。Stretch 3的手臂可以伸缩,方便抓取不同高度的物体。一些公司专注于人形机器人,而Stretch 3并非人形机器人。人形机器人的优势在于其理论上可以执行人类的所有动作,并且在教学方面更方便。人形机器人的缺点是其复杂性、成本高以及潜在的安全风险。Stretch 3已经能够完成多种家务任务,例如浇花、清洁表面、整理玩具等。Stretch 3可以自主工作,也可以由人直接控制。未来五年内,类似Stretch 3的机器人可能会大规模进入家庭,但具体时间取决于社会需求和投资。

Deep Dive

Shownotes Transcript

如果你有一个可以帮你打理家务的机器人,从洗衣服到做饭,那该多好?20多年前Roomba面世时,似乎其他家用自主机器人也为时不远了。但还没有其他家用机器人成为家喻户晓的名字。华尔街日报的夏洛特·加滕伯格与Hello Robot的联合创始人兼首席技术官查理·肯普谈论了他公司名为Stretch 3的灵巧机器人。他们还讨论了在我们家真正有用的机器人搬进家门之前,我们必须克服的技术障碍。

埃隆·马斯克表示,特斯拉明年将使用人形机器人 人工智能初创公司制造人形机器人,贝索斯和英伟达参与融资,筹集6.75亿美元 公司引进了机器人。现在他们需要人类“机器人驯兽师”。 餐馆机器人的兴起:Chipotle、Sweetgreen和其他公司押注自动化 了解您的广告选择。访问megaphone.fm/adchoices</context> <raw_text>0 借助人工智能,创建道德基础不仅是正确的做法,更是成功的关键。加入IBM的休息时间,从联邦比内特·埃里斯IBM咨询全球值得信赖的人工智能领导者那里了解原因。

我希望未来没有家务活,不用洗碗或洗衣服,不用铺床或整理房间,我希望在技术完成所有工作的同时,我可以放松身心。我们中的一些人从1962年起就一直在等待这种机器人进入我们的家。就像我们在电视上看到的那样。简·杰克逊是否对估计的类型感到不知所措?

只是家务活......

让我沮丧。罗西会做饭,她会打扫卫生,她仍然有时间和L.罗伊一起玩球。罗西是理想的机器人。

尽管西顿的漫画承诺了机器制造,但动态家用机器人目前并非普遍存在于家庭中,只有自主地板清洁器Roomba获得了真正的商业成功。根据iRobot的数据,自2001年以来,大约售出了1200万台Roomba。对于查理·肯普来说,Roomba的发明和成功是一个启示,令人鼓舞。

但这发生在当时。现在是现在,这只是第一个,现在将会有机器人做有用的事情进入家庭的爆炸式增长。

查理·肯普从事机器人制造的整个职业生涯,并在乔治·阿塔克大学教授机器人技术16年。他开始与罗德·布鲁克斯一起攻读博士学位,罗德·布鲁克斯是iRobot的创始人兼前首席技术官。iRobot制造Roomba机器人。

20年后,我希望家里的机器人能做更多的事情。

目前,查理·肯普是Hello Robot的首席技术官,该公司正在试用一款名为Stretch 3的家用辅助机器人,它可以完成从捡起地上的东西到叠衣服等所有事情。Stretch 3主要用于研究、教育和企业研发。但它在网站上以大约2万......

5000美元的价格向公众出售。但让我坚持下去的是,我在研究环境中看到了这项技术造福人们日常生活巨大潜力。

来自华尔街日报,这是未来的一切。我是夏洛特·加滕伯格。今天,我们想知道我们距离拥有自己的罗西——家里的机器人——还有多远,请继续关注我们。

您如何在组织中为负责任的人工智能奠定基础?以下是特色奖金。IBM顾问,全球值得信赖的......

人工智能的领导者。它始于提出问题:我们最终希望与人工智能建立什么样的关系?人工智能的目的不是取代人类,而是增强人类智能。同学们,你们眼中闪烁着光芒,你们在思考如何赢得人工智能。

人工智能。然后提出诸如为了赢得人们对这种模型的信任需要什么之类的问题。

查理·肯普已经建造机器人并教导其他人建造机器人超过20年。七年前,他与他人共同创立了Hello Robot,致力于研发能够帮助人们在家中工作的机器人。我首先问他,是什么让一个真正有用的家用机器人真正有用。

例如,您可能希望机器人做的事情,我认为这些事情在短期内是可能的,例如捡起地上的玩具,也许是从地板上捡起小盒子。去取一个物体。给你拿一杯饮料。

找到显示器。照顾宠物,照顾人们的植物,每个人,人们。有些任务看起来很容易,比如,机器人怎么会很难做到呢?但是洗碗,洗碗实际上非常难做。我的预期是,这将是一项在更远的将来才会完成的任务。

为什么我们还没有这样的机器人呢?我的意思是,特斯拉和亚马逊已经在他们的制造业中使用人形机器人,这些机器人具有类似人类形状的空间、手臂、躯干,它们是人工智能驱动的。所以感觉上,向家用机器人,甚至人形家用机器人的转变不应该那么大。我喜欢,为什么我们有家用机器人?

首先要意识到,对于机器人来说,家是做事情最具挑战性的场所之一。最大的原因之一是,人们在家中,而不仅仅是可以在工厂与人形机器人一起工作的专业工人。你可能有孩子,所有成年人,残疾人。

可能会有婴儿四处走动。我们喜欢我们的宠物。我们不希望我们的宠物受伤。而我们环境中的这些因素,他们不是专业人士,他们没有经过训练。他们难以预测。历史上,机器人在结构化环境中表现良好,在这些环境中没有太多可变性,一切都是可以预测的。

那么,为了得到这个梦想中的机器人,它可以帮我洗衣服和洗碗,你能分解一下......

所有能力......

这样的机器人需要具备什么能力?

让我们来看一项大多数人认为很简单的事情。我告诉机器人我想要一杯水。当然,它必须弄清楚我的意思。

一切都要弄清楚去哪里。所以它开始去那里。突然一只猫从它旁边跑过,它必须做出合理的反应。

我不能只是撞到猫。

没错。是的,它就像它必须对这个动态环境做出反应一样。但假设它做到了,它安全地停了下来。

它感知到什么是合适的,它继续前进,它到达了厨房里的目标实体。然后它意识到:等等,我必须打开橱柜。

好吧,现在它必须弄清楚如何做到这一点,然后它必须抓住物体。当抓住物体时,人们认为这是一件简单的事情。但是细节真的很重要。

比如一个杯子与另一个杯子不同。很多杯子都是透明的。有些杯子是玻璃杯。所以,哦,我的上帝,我不能打破它。

操纵器是什么样的?甚至抓起玻璃杯。

对吧?但这是一个很好的问题。不需要完整的人手。可能不需要。也许是一个简单的抓手,也许这对于这项任务就足够了,但它必须能够弄清楚在哪里将手指放在物体上,以适当的压力挤压,举起它,把它拉出来而不会撞到任何东西。现在它终于完成了第一步,我必须问。对于这些任务中的每一个,都有失败的机会,也有严重失败的机会。假设它试图抓住的玻璃杯撞到了另一个玻璃杯,然后它掉到了......

地板上,那将是一场悲剧。在我们把所有这些东西组合到一个机器人中之前,我们在每种能力上分别达到了什么程度?让我们从抓手或操纵器开始。

一个取得进展的领域是机器人的手。现在更常见的是,机器人不再拥有这种非常坚硬、坚固的手,它需要仔细控制,现在有了所谓的软抓手,它很灵活,可以撞到东西而不会造成损坏,并且可以抓住东西而不需要那种非常详细的控制,这是一种机械智能。其中一部分是受生物启发的,因为如果你看看动物抓东西的方式,这不仅仅是智能,如果可以这么说的话,这也是它们手或爪子制造方式的问题。

好的,那么允许这些机器人感知的技术是什么呢?机器人如何知道它在环境中的位置以及环境中的内容?

当Roomba第一次面世时,他们的关键创新之一是他们拥有这个巨大的东西,基本上机器人的一半是一个触摸传感器。所以它可以走,如果它撞到一个物体,它可以转过身继续移动。这实际上作为一种鲁棒性教学效果很好,最近......

如果你现在看到机器人,它们通常会有一个3D传感器。所以它们有一个传感器,这与我们的两只眼睛没有什么不同。我们知道物体有多远。这种3D传感技术可以使机器人更好地检测障碍物,检测危险算法。总的来说,这很有趣。我认为机器人今天取得成功的途径是将旧方法(这是一种使用规划和某种概率模型的旧人工智能)与新的人工智能(你拥有神经网络和深度学习,可以增强性能,尤其是在感知方面)结合起来。

很有趣。我想知道人工智能是否也在帮助我们改进我们教机器人的方法......

现在在研究中,人们正在从演示中学习。所以你向机器人展示如何做某事,这是一种非常流行的教机器人方法。这些方法现在受益于人工智能其他领域取得的许多进展,例如大型语言模型。

机器人面临的主要挑战之一是,这些大型语言模型可以利用难以想象的大量文本,或者如果它是一个通用的艺术模型,则可以利用难以想象的大量艺术照片和艺术作品来学习,而机器人却很少有信息可以学习,因为人们通常不会拍摄看起来像机器人在家中四处移动时所看到的照片,因为这真的很无聊。我们都认为这是理所当然的,我们为什么要捕捉很多视频,你知道,哦,这就是我拿一杯水时地板的样子。同样,对于触觉传感或抓取物体之类的任务,机器人从中受益的数据并不多。这有点属于所谓的常识范畴。

那么,教机器人的一种方法是,分解动作中的每一个步骤,然后以这种方式进行教学吗?或者还有其他方法来训练机器人?

人们正在尝试几种方法来解决这个问题。一种是使用物理空间模拟来生成训练数据。所以这是一个虚拟世界。

你可以在虚拟世界中获得大量数据,而不会让人们面临风险。通常的挑战是,虚拟世界总是与现实世界略有不同。另一种方法是让人们自己操作机器人,然后从人们做事的方式中学习。所以人某种程度上占据了机器人的身体,用那个机器人做事情,然后机器人可以从中学习。这具有在现实世界中进行的优势,但也非常耗时。

将所有这些东西整合到一个机器人中有点困难,但正在开发家用机器人,包括Stretch 3,休息后我们将详细介绍这些内容。

查理,告诉我关于Stretch 3的情况。它是什么样的?

Stretch 3试图找到一个最佳点,它足够大,可以在家中做有用的事情,但仍然足够轻便和小型,可以安全、有效且易于使用。我们思考它的方式是,它是机器人,你采用人形,你解构它,然后你把它重新组合起来。首先,Stretch没有腿。

Stretch有轮子,Stretch的轮子比人类的脚小,这样它就可以在我们在家里发现的狭窄通道中导航。还有一个沿着轨道移动的机械臂,这样它就可以捡起地上的东西和高处的东西,这样它就可以从高高的柜台上捡起东西,机械臂是一个伸缩臂。这种长臂伸出抓住某物。然后它会做出反应,这就是我们选择这个名字的原因之一。

所以还有一些公司正在努力开发家用机器人,比如One X Technologies和Agility Robotics。在某种程度上,这些公司专注于制造人形机器人。我知道Stretch 3不是人形机器人,但请告诉我一些让家用机器人成为人形机器人的好处。

假设有一个足够强大的身体,那么它理论上可以做人们做的事情,顺便说一句,拥有一个真正具有人类身体能力的身体并非易事。但是如果你有了它,那么你可以说,看,现在问题是软件。好处是,拥有一个与你一样的身体可能有一些好处。因此,当您尝试教它某事时,更容易做到,因为它......

是你所熟悉的。当然,它可以爬楼梯。

没错。对于腿式机器人来说,楼梯是它们的一大优势,因为它们可以穿越楼梯。

为什么不让你的家用机器人做成人形?

因为人形,虽然很棒,但也非常复杂。所以一方面,你有很多电机。每个电机都是另一个可能出错的东西,它是系统中可以增加成本的另一个部分。另一件事是,如果一个类似人类的机器人真的模仿了人类,如果它出现蓝屏死机,它就会倒下。如果它意外地没电了,这有时会发生在我的设备上......

它会倒下,也许会压到猫。

啊,没错,这是一个严重的考虑因素。

好吧,让我们回到Stretch 3。那么Stretch 3社区设法让这个机器人做了什么?

从浇花到清洁表面,收拾玩具,呃,取回特定物品,寻找丢失的物品,玩游戏,帮助洗衣服,检查东西,有点......

检查。这些大多是自主的还是组合的?

有一些例子是自主的,但也有一些情况是人们希望直接控制。一个明显的例子是,当它使某人能够做一些他们可能无法做到的事情时,例如,如果你有......

行动不便。好的,是时候进行你的蜡笔球了,你认为我们多久才能看到,哦,像Stretch 3这样的东西,真正大规模地进入家庭?以及为什么分销?

如果你有一个可以帮你打理家务的机器人,从洗衣服到做饭,那该多好?20多年前Roomba问世时,似乎其他家用自主机器人也为时不远了。但还没有其他家用机器人成为家喻户晓的名字。华尔街日报的夏洛特·加滕伯格与Hello Robot的联合创始人兼首席技术官查理·肯普谈论了他公司名为Stretch 3的灵巧机器人。他们还讨论了在我们家真正有用的机器人搬进家门之前,我们必须克服的技术障碍。