消防机器人，无人驾驶汽车，消防机器人，无人驾驶汽车，预防疾病的衣服，难道这些都是科幻小说里的东西吗？还是它们已经远远超出了我们的想象？请看来自《IEEE光谱》杂志和美国国家科学基金会一起策划的“新世纪的工程师：生活在2030”广播节目报道，《IEEE光谱》总编苏珊·哈斯勒（Susan Hassler）和编辑菲尔dainty罗斯（Phil Ross）等带你一起探索人类最新的发现，展示科技在不久的未来带给人类生活的影响。
2030年，机器人将无处不在，但不一定是家用人形机器人。来自《发现》杂志的科学作家丽莎·拉芬斯珀格（Lisa Raffensperger）对此进行了解读。
菲尔·罗斯（以下简称菲尔）：我们一直在说的这些技术之前并没有人预测，或者说在科幻小说里也没有预见。但现在让我们来看看已经存在很久的未来憧憬：机器人。
苏珊·哈斯勒（以下简称苏珊）：机器人的历史实际上比科幻小说更早。在无机物上添加智能和行为是犹太传说中的机器人的传奇。丽莎，你一直在看关于机器人的书，你了解什么？
丽莎·拉芬斯珀格（以下简称丽莎）：哦，有个小趣闻就是我们知道的人形机器人首个设计，有两条胳膊，两条腿，一个脑袋这个样子，是出现在十五世纪末期列昂纳多·达·芬奇的手稿中。它穿着一副盔甲，身体内部还有滑轮和缆索的装备。根据设计，这个机器人可以坐立、站立，移动它的胳膊。但学者们不知道这个“骑士机器人”到底有没有做出来。
苏珊：这个形象对那些神秘别墅的恶作剧倒是挺有用。
丽莎：我真的可以让幽灵般的盔甲派上用场。
苏珊：1939年在世界博览会上展出了一个神奇的人形机器人。美国西屋电气公司制造的Elektro，可以抽烟，吹气球。这是很多博览会参观者看到的最早的机器人。
菲尔：然后，当然，过去50年里，机器人成了工厂流水线和我们的科幻小说、科幻电影中的常客。
丽莎：一些知名的机器人通过他们的声音识别，或者其实也没有声音。
丽莎：好的，还有《星球大战》，了解了机器人的历史，我们也被人形机器人所惊叹。但接下来的十年我们会何去何从？
菲尔：你的意思是说，未来的机器人会不会像R2D2机器人或者C3PO机器人那样？
丽莎：是。你知道有句俗话叫“形式服从功能”？那么我们问未来机器人的模样其实就是在问：未来的机器人能做什么？我曾经去洛杉矶拜访了当今最聪明的机器人专家中的一位，以及他的宝贝机器人，我问了这个问题。
洛杉矶韩国节
丽莎：你还没有到达洛杉矶韩国节现场，就已经感觉到了他们的气息，从那些巨大的烤架、煮饺子的锅里冒出来的热浪。
丽莎：煎土豆饼。这个洛杉矶中心公园，一年里只有一个周末，会成为露天的游乐场。小贩推车兜售食品，韩国杂货店，化妆品。在洛杉矶的韩国人都会来，这是在韩国以外，韩国人最多的地方，成千上万。但是在如此喧闹的一角，却有着别样的不同。
学生甲：我想要一节电池，在这插一节电池，这样我们跑的时间可以更长。
学生乙：右边的已经做好了。你想看我组装吗？有个特殊的顺序，但是最基本的是要插电源。那个是改起来最麻烦的发动机。
丽莎：丹尼斯·洪（Dennis Hong，以下简称丹尼斯）教授的两位研究生轮流处理一个5英尺高的机器人CHARLI（仿人类自主认知功能机器人），这个稍后你们可能会看到。今天下午安排了它上舞台表演。
他胸前白色的板可以移开，展示它的CPU，就是中央处理器，你也可以认为是机器人大脑这样的硬件。它有白颜色的胳膊，小鸡蛋形状的塑料头部和黑色的面板。除了这些，他看起来像是在一个先进的建造模型上的奇妙的装置，看这些齿轮、发动机，还有金属梁。
CHARLI于2010年问世时，是美国第一个全尺寸人形机器人。和本田的Asimo相比，CHARLI的优势在于他属于价廉物美型，仅重30磅，是设计成本最低的人形机器人之一。
现在我们知道，他也是世界机器人足球赛的冠军。请洪教授实验室的博士生布赖斯·李（Bryce Lee，以下简称布赖斯）来为我们讲解。
布赖斯：它有好几个感应器。一个是标准的USB网络摄像机，安装在头部用来四处观望，找球，判断场线，射门。然后它确定什么时候移动以保证射门得分。
它还有个惯性测量装置，有点像我们的内耳，是一个平衡感应器，一旦检测到身体倾斜，会及时调整。在足球场上，它是百分百地自主。机器人自主踢球比我们用遥控器操作要表现得好。我们自己的足球技术很烂的。
丽莎：但是CHARLI没有从弗吉尼亚理工的实验室飞到洛杉矶去踢足球。他这次来，是要秀秀他的舞步。
韩国的流行金曲“江南Style”只用了几周就风靡全球，为了这样的场合，研究者们教CHARLI跳街舞。只有一个问题，在头天晚上，CHARLI没有秀舞步，就弄坏了一个发动机。当时有一小部分观众嚷嚷……
儿童：昨天发生了什么？
观众：他挂了。他开始了。
儿童：哦。
丽莎：他们都想知道，今天他会不会跳舞。
观众：他四点钟开始，一定的，一定。
未来的憧憬
丽莎：自从洪教授2004年在弗吉尼亚理工成立了这个实验室：RoMeLa（机器人技术与机械实验室），该实验室在人形机器人方面突破显著。洪教授说，这并非偶然。
丹尼斯：如果一个机器人要在为人类设计的环境下与人类共处，我敢说，这个机器人需要有像人一样的形体。
原因是，如果你开门，门把手有一定的高度，这就是人体工效学，是专为人类设计的。人们上台阶的时候，步子有一定的幅度。所以，如果机器人不是人形，就无法在人类环境里自由行事。
丽莎：并非所有团队项目都是人形机器人，但他们中最大的两个，一个叫SAFFIR（舰载自主型消防机器人），这个机器人是由美国海军赞助设计的；另一个是THOR（战略冒险作业机器人），该机器人将要参加DARPA机器人挑战赛，洪教授把它叫做……
丹尼斯：人类历史上规模最大、最大胆、耗资最多、形式最疯狂、我认为最具有挑战性、最重要的机器人项目。
丽莎：当然也是这些人形机器人能够承受的类型。至少，是洪教授有把握的。
布赖斯：注意啊，你不要太靠近机器人。他可能会踢你。
孩子：哦，对，我想起来了，他是足球冠军。我可不想被一个机器人踢中脸。
丽莎：时间过得真快，CHARLI在做他的热身了。会有人对他遥控，但还是有很多情况可能会出错。
丽莎：他的脚盘很宽，他开始左右摇晃……加速，脚牢牢地停住……在歌曲的音乐声中达到高潮。绝对轰动！
丽莎：有人说：机器人有节奏。我们希望他不会上台紧张。
丽莎：人们对机器人的新鲜感在接下来的几十年会慢慢减少，但他们的娱乐价值将不断提升。他们可能会像邮递员那样为人熟知。
丹尼斯：比如，2030年，你在网上购物，就不会是一辆棕色的卡车来送你的购物盒，有可能是无人驾驶的飞行器，把包裹放在你家门前。
丽莎：但是洪教授也说了，日常家用机器人，费用还是非常高昂的。
丹尼斯：会有人形机器人在我们的家里走来走去吗？可能不会。等到什么时候钱不是问题了，你就能看得到这些价格不菲的机器人。医用机器人、军队机器人，当一切和人类的生命息息相关时，成本就显得不那么重要。
丽莎：这部分在“我为电脑狂”的文化中可能被忽略。洪教授说，真正拖后腿的只有机器人的螺母和螺栓。
丹尼斯：如果你回顾那些涉及到物理系统的技术，比如汽车或任何其他需要移动机械的事物，它们的发展跟不上信息技术的发展。我们从什么时候就开始说飞行汽车？今天我们有这种汽车了吗？没有，还没有。因此到2030年，我相信我们的电子软件能达到标准，但滞后的是物理系统。
丽莎：洪教授的小组正在研究这样的机械，他们的灵感来自于人类走路的方式。
丹尼斯：我们跳出传统的人形机器人结构的思路，开发了这些新型的驱动器装置，它们会像人类的肌肉那样拉伸收缩，这些钛弹簧用于阻抗控制。这是个高风险、高投入的项目，出其地难。但一旦我们成功，那么在制作行走机器人这方面，将带来革命性的变化。
丽莎：现在是CHARLI的登场时刻。洪教授走出去向大家做介绍了，CHARLI正在一步步向前。
CHARLI：嗨，大家好。我叫CHARLI，是由美国弗吉尼亚理工大学丹尼斯·洪博士研发的第一个自主人形机器人。欢迎参加第39届洛杉矶韩国节。祝大家玩得开心。
丽莎：洪教授介绍，在韩国CHARLI如何如何是一个足球冠军，但今天他带给我们全新的面貌。CHARLI的脚步迈出去了，音乐伴奏响起，观众们都举起了手机拍照。
丽莎：CHARLI每个动作都很漂亮，观众们跟着他的节奏欢呼。视频会贴在YouTube网站。你也可以把它叫做“未来的憧憬”，但如果洪教授做些处理的话，将会更有意思。
资料来源 IEEE Spectrum
责任编辑 彦 隐