1981 年，年輕的詹姆斯·卡麥隆做了一個奇怪的夢，他夢見自己被機器人追殺，幾年後，他將夢境搬上大銀幕，以《魔鬼終結者》這一形象征服了全世界觀眾，而在多年後回憶自己的創作動機，他說道：
「機器是我們的夢想，也是噩夢，問題在於，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，但卡麥隆以自己的方式給出了一個方向——在創作影片《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，旨在全球尋找以人類智慧，遠端操控機器人的「阿凡達機器人」的優秀團隊。如果團隊能使用「化身」完成數十項挑戰，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。
更貼近生活的機器人大賽與 DARPA 的機器人大賽不同，儘管 XPRIZE 也透過面向全球的比賽推動技術發展，但其展開的比賽卻圍繞氣候環境變化、糧食危機、熱帶雨林保護等領域。
本次面向機器人領域的 Avatar XPRIZE 也和 DARPA 的機器人比賽有所不同，目的是尋找能夠將人類感官、行為和存在實施部署至遙遠地點的化身系統（即 Avatar），進而打造出聯繫更加緊密的世界。
顯然，這樣的目標相較於更加科幻的 AI 機器人來說顯得更接地氣。
正如其首席執行長 Anousheh Ansari 所說：「當某地出現危機時，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 具有更貼近當前產業結合的現實意義。
正如大賽名稱所代表的含義，該比賽更多地強調機器人是一種化身，而不是一種工具。操作人員將需要能夠辨識，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，並需要透過溫度傳感感知溫度——這也是為何你會看到參賽隊伍都在採用類似頭戴式 VR 設備的重要原因。
其次，XPRIZE 將使用類比的「高品質」網路連接，其中「可靠性、頻寬、延遲和抖動將代表最佳可用的公共網路服務」。很難說如果 DARPA 機器人大賽團隊能夠使用可用的最佳公共網路服務，他們的效率會提高多少，但對於使用了 VR 設備，追求盡可能高同步率的 Avatar XPRIZE 比賽來說，網路品質相較於 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實現，將對現實具有的重要意義，而當我們再從一些參賽隊伍的作品細節觀察，又能進一步看到這項比賽的特殊之處。
從現實世界尋找「未來之路」作為一項人機協作的賽事，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。並且，現場也會給出其他的任務要求，雖然整體來看，這些項目難度並不大，但要在特定時間內完成卻顯得更加複雜，以下是此前在比賽時的目標專案，從中我們也可一窺該比賽的特點：
| 示範 | 任務 | 分數 |
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方案1 提供「關心」 (20分鐘) |
在養老院問候你的親戚 |
100分 |
| 幫他服用晨間藥物（藥丸和液體） | ||
| 把輪椅推到5公尺長的坡道上，進入公共休息室 | ||
| 與員工討論可進行的日常活動 | ||
| 「在架子上的盒子裡找出棋盤遊戲，如西洋棋或圍棋 | ||
| 拿起它，把它帶到一個桌子上，並把遊戲棋子棋盤擺好 | ||
| 把你的親戚推到醫療站 | ||
| 大聲朗讀書面檢查報告並簽字 | ||
| 把親戚推下斜坡回到原來的位置 | ||
| 從輪椅上拿一條毯子，疊好放在架子上 | ||
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方案2 災難救援 (20分鐘) |
用鏟子把20公斤的碎片裝進手推車裡 | 200分 |
| 將手推車推10公尺至裝貨區 | ||
| 用鏟子把手推車上的物品卸下來 | ||
| 回到原來的位置，聽呼救聲 | ||
| 找到求救訊號的來源 | ||
| 在一個粗糙的泥土表面向前走到那個位置 | ||
| 拿起一根末端加重的盤繞的繩子 | ||
| 把有重量的繩子一端朝聲音的方向扔過去 | ||
| 轉頭，大聲呼救。 | ||
| 把未加重量的繩子一端交給助手 | ||
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方案3 多用途效用 （20分鐘） |
找到一組說明並大聲讀出來。 | 300分 |
| 將指定數量的液體從一個燒杯倒入另一個燒杯 | ||
| 用勺子收集指定的粉末樣本 | ||
| 將圖紙展開到一張桌子的平面上，在紙的邊角上放上重物 | ||
| 使用量角器直尺和機械鉛筆畫畫，畫出平面上相交45度的兩條線 | ||
| 確認電氣控制器上的一個損壞的外掛入零件 | ||
| 步行6公尺走到工作枱，在上面焊接一根電線 | ||
| 返回控制台並更換零件 |
這些動作每一項看起來都很普通，但綜合在一起卻體現出在特定場景中的複雜性，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慧系統實驗室的設計出的機器人，由一個操作人員網站和一個可移動化身機器人組成。
▲ 德國波恩大學自主智慧系統實驗室的 NimbRo 在進行比賽。圖片來源：IEEE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影鏡頭、麥克風陣列，和展示操作人員面部表情的顯示器。
在遠端操控過程中，機器人能將操作人員的面部表情和聲音即時同步到現場，這一過程藉由 VR 頭戴設備內的多顆攝影鏡頭和眼球追蹤技術得以實現，而其頭部和手部動作則會被捕捉並傳輸給機器人，操作人員透過 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 團隊在操控機器人。圖片來源：IEEE
NimbRo 團隊指出，操作者可以透過手腕上的力-扭矩感測器，來感受化身機器人手掌抓握時的力度，也能透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、玩拼圖遊戲，測量高血壓、體溫、血氧飽和度等操作，還協助需要幫助的人穿上夾克，這都讓這台機器人在疫情之後的當下具有更大的現實意義。
類似的，由伊利諾大學厄巴納-香檳分校（UIUC）研發的 Avatrina 機器人也將 VR 技術與機器人技術進行融合，透過操控人員的 VR 設備來實現機器人的即時動作。
Avatrina 配備了視覺和聽覺系統，可以讓遠端操控人員和機器人面前的人進行溝通，而機器人也能透過頭部的平板電腦（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。相較於其他實現方式，該領域面臨的問題並不那麼致命，比如網路延遲、VR 設備的解析度和視角不夠高、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，這種透過人來遠端操控機器人的方式，在日益嚴重的「AI 取代人類」焦慮中，找到了另一種解決辦法。
▲ 伊利諾大學厄巴納-香檳分校團隊的 Avatrina 機器人。圖片來源：IEEE想像一下，當獲勝團隊能夠結合最先進的技術，讓任何未經培訓的操作人員在非常短時間訓練之後，遠端操控 100 公里外的化身機器人，在特定環境中完成從簡單到複雜的各種任務，就將顛覆商業領域的部分工作形式，如商場引導、酒店服務、景區旅遊、產品銷售等，均可以在人們足不出戶的情況下完成，並節約大量資源。
正如伊利諾大學厄巴納-香檳分校電腦科學教授 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」進入現實在機器人研究中，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，但實際情況或許並非如此。
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，人類透過遠端控制機器人完成一些特定工作早已成為現實，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，一些可遠端操控的機器人，已經被用於為隔離在家的患者提供遠端醫療服務，與親人交流，透過遠端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的最大機遇之一是家庭保健。由於人口老齡化，美國到 2035 年將會出現超過 100 萬的家庭保健助理缺口。老年人需要的很多説明都是相當常規的，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，那麼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於，化身機器人與我們如今常見的商用 AI 機器人還能相互結合，實現 1+1＞2 的效果。
▲ 挪威的HALODI機器人。圖片來源：HALODI
總部位於挪威的機器人公司 HALODI，其生產的商用人形機器人，可以使用 AI 執行諸如門迎、超市導購等預程式設計服務。
而當它需要完成那些超出預程式設計範圍內的服務，例如為人開門、撿拾物品等內容時，位於後端的操作人員便可以透過接入 VR 設備接管機器人，透過獲得機器人的視線內容、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，還能極大減輕人們的工作負擔。基於這種方式，HALODI 的機器人已在挪威實際商用，並成為部分醫療機構的「特殊服務生」。
從某種意義上看，機器人技術的發展和現在正火的自動駕駛類似，終極目標是 L4-L5 等級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，人類駕駛依然是主角。
在科學家能夠研發出「魔鬼終結者」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展的重要變數，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。
加入T客邦Facebook粉絲團 固定链接 '人與機器人，在未來世界共存的另一種可能性：阿凡達' 提交: August 31, 2022, 9:00pm CST