我们站在时代的节点上:一个全新的行业即将崛起。一批开创性的新技术为这个行业的崛起奠定了基础;几家口碑好的公司提供极其专业的商品;大量新公司迅速成长,制造新玩具,为发烧友提供配件,销售其他有趣的小众产品。然而,它也是一个高度分散和碎片化的行业,几乎没有统一的标准或平台。这个行业的开发项目复杂而缓慢,能够投入实际应用的成果很少。
人们可以用上面的一段话来形容70年代中期的计算机行业,当时我和保罗·艾伦刚刚创立了微软。在那个年代,大型计算机体积庞大,价格昂贵,通常用于大公司、政府部门等机构进行后台操作,支持日常运作。
机器人产业的发展和30年前的计算机产业很像。如今汽车装配线上忙碌的一线机器人,不过是当年大型计算机的翻版。机器人行业也有很多小众产品,比如协助医生进行外科手术的机械臂,在伊拉克和阿富汗战场负责清除路边炸弹的侦察机器人,负责打扫地板的家用机器人。也有许多机器人玩具是参考人、狗和恐龙制作的。
机器人行业今天面临的挑战和30年前计算机行业遇到的挑战是一样的:机器人制造公司没有统一的操作系统软件,流行的应用程序难以在各种设备上运行。硬件的标准化还没有开始,一个机器人使用的编程代码在另一台机器上几乎起不到作用。如果你想开发一个新的机器人,你通常要从零开始。
虽然有很多困难,但我和大学研究人员、实业家、爱好者,甚至是涉及机器人的高中生都谈过这个话题。他们对未来的热情和期待让我回想起自己的经历。当保罗·艾伦和我看着各种新技术的融合时,我们梦想有一天,电脑会被放在每家每户的桌子上。现在,我看着各种技术的发展趋势开始汇聚成推动机器人技术进步的洪流。我完全可以想象机器人将成为我们日常生活的一部分。
制造机器人的梦想已经延续了几千年,各种各样的机器人在科幻小说里都很流行。然而,现在的机器人几乎无法区分门和打开的窗户。
“机器人”一词最早是由捷克剧作家CarelCapek (l890-1938)在1921年创造的,并很快流行起来。然而,建造人形机器人的梦想已经延续了数千年。古希腊罗马神话中,冶炼之神开始用黄金制造机械仆人。公元1世纪,亚历山大的赫伦(Heron,据说这位杰出的工程师发明了第一台蒸汽机)设计了一些令人惊叹的自动机器,其中一台据说会说话。另一个技术天才,莱昂纳多·达·芬奇,在他1495年的草稿中有一个制作机械骑士的草图。机器人骑士可以坐和站,并移动他的手和脚。人们认为这应该是人形机器人的第一个设计。
一个世纪以来,许多流行的科幻作品相继出现,如艾萨克·阿西莫夫的小说《我,机器人》(I,robot,又名《机械公敌》)、电影《星球大战》和电视剧《星际迷航》,使机器人成为流行文化中常见的角色。
科幻小说中机器人的流行,说明大众认同机器人终有一天会融入我们的日常生活,但要达到科幻小说的水平,还有很长的路要走。
计算机和机器人对周围环境的感知和快速准确的反应远比人们预期的困难,这也是科幻小说和现实存在巨大差异的原因之一。然而,研究人员已经逐渐找到了解决方案。拥有超强处理能力的计算机越来越普及,这将为研究人员解决问题。在20世纪70年代,一兆赫处理能力的成本超过7000美元,但今天它只值几美分;一兆存储容量也经历了类似的价格暴跌。有了如此廉价的计算和存储能力,科学家可以利用大量的计算机资源,踢开阻碍机器人进入现实世界的绊脚石。
机器人发展的另一个障碍是硬件设备的高成本,比如传感器、电机、伺服装置,这些都是有价值的。然而,目前这些设备的价格也在迅速下降。现在,机器人设计师不用花太多钱就可以给机器人配备各种强大的传感器。随着计算机处理能力和存储能力的快速发展,这些新增加的传感设备将使机器人更加强大。现在的机器人已经可以承担一些高难度的任务,比如打扫房间、帮助清除路边炸弹等,但仅仅在几年前,市面上销售的机器人根本无法完成这些任务。
机器人将成为由个人计算机控制的外部设备。他们的出现可能离我们的科幻故事越来越远,但他们长什么样并不重要。重要的是,它们给我们带来的改变,不亚于过去30年PC的影响。
机器人融入我们日常生活的速度有多快?根据国际机器人联合会的调查,2004年,全球约有200万台个人机器人,到2008年,将有700多万台机器人投入运行。根据韩国信息通信部的计划,到2013年,韩国每个家庭都能拥有一台机器人;日本机器人协会预测,到2025年,全球机器人产业的“蛋糕”将达到每年500亿美元(现在只有50亿美元)。
类似于上世纪70年代PC行业的情况,我们无法准确预测哪些应用会将这个新行业推向临界状态。不过,现在看来,机器人很可能在护理和陪伴老人方面大有作为,或许可以帮助残疾人走动,增强士兵、建筑工人和医务人员的体力和耐力。