人形機(jī)器人的商業(yè)化應(yīng)用，Agility機(jī)器人在亞馬遜倉(cāng)庫(kù)測(cè)試中展現(xiàn)高效率

十年前，在邁阿密附近舉行的DARPA機(jī)器人挑戰(zhàn)賽（DRC）試驗(yàn)活動(dòng)中，我觀看了有史以來(lái)最先進(jìn)的人形機(jī)器人，在一個(gè)類(lèi)似于福島核災(zāi)難的場(chǎng)景中艱難前行。一組經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師團(tuán)隊(duì)控制著每個(gè)機(jī)器人，頭頂上系著安全繩防止它們跌倒。這些機(jī)器人必須展示出機(jī)動(dòng)性、感知能力和操控能力，行動(dòng)很緩慢。

這些機(jī)器人顯然是研究項(xiàng)目，但DARPA有從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的歷史。2005年和2007年，DARPA針對(duì)自動(dòng)駕駛汽車(chē)的“大挑戰(zhàn)”為今天的自動(dòng)駕駛出租車(chē)奠定了基礎(chǔ)。因此，隨著機(jī)器人挑戰(zhàn)賽于2015年結(jié)束，幾個(gè)機(jī)器人成功完成整個(gè)最終場(chǎng)景，一個(gè)顯而易見(jiàn)的問(wèn)題出現(xiàn)了：人形機(jī)器人何時(shí)才能從研究項(xiàng)目過(guò)渡到商業(yè)產(chǎn)品？

答案似乎是在2024年，屆時(shí)一些資金雄厚的公司將在商業(yè)試點(diǎn)項(xiàng)目中部署機(jī)器人，以確定人形機(jī)器人是否真的可以投入工作。

在2015年機(jī)器人挑戰(zhàn)賽總決賽上亮相的機(jī)器人之一名為ATRIAS，由俄勒岡州立大學(xué)動(dòng)態(tài)機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的強(qiáng)納生·赫斯特（Jonathan Hurst）開(kāi)發(fā)。2015年，赫斯特與他人共同創(chuàng)立了Agility Robotics公司，將ATRIAS改造成一個(gè)以人為本、多用途的實(shí)用機(jī)器人，名為Digit。Digit身高1.75米（約5英尺8英寸），體重65公斤（約140磅），能舉起16公斤（約35磅）重物，體型與人類(lèi)差不多。Agility目前正準(zhǔn)備大規(guī)模生產(chǎn)商業(yè)版Digit，該公司認(rèn)為物流業(yè)是其第一個(gè)機(jī)會(huì)，并將開(kāi)始從事一些重復(fù)性的簡(jiǎn)單工作，而在這些工作中，人類(lèi)基本上就是在像機(jī)器人一樣行動(dòng)。

赫斯特表示：“我們花了很長(zhǎng)時(shí)間與潛在客戶(hù)合作，尋找一種應(yīng)用范例，在這種應(yīng)用范例中，我們的技術(shù)可以提供真正的價(jià)值，同時(shí)又具有可擴(kuò)展性和可盈利性。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在，這個(gè)應(yīng)用范例就是移動(dòng)電子商務(wù)周轉(zhuǎn)箱?！敝苻D(zhuǎn)箱是倉(cāng)庫(kù)用來(lái)存儲(chǔ)和運(yùn)輸物品的標(biāo)準(zhǔn)化容器。當(dāng)物品進(jìn)出倉(cāng)庫(kù)時(shí)，空的周轉(zhuǎn)箱需要不斷地從一個(gè)地方搬到另一個(gè)地方。這是一項(xiàng)重要的工作，即使在高度自動(dòng)化的倉(cāng)庫(kù)中，大部分工作也是由人工完成的。

Agility公司稱(chēng)，目前美國(guó)有幾百萬(wàn)人從事搬運(yùn)工作，而物流公司卻很難找到合適的職務(wù)，因?yàn)樵谀承┦袌?chǎng)，根本沒(méi)有足夠的工人可用。此外，這些工作往往枯燥乏味、重復(fù)性強(qiáng)，會(huì)對(duì)身體造成壓力。赫斯特說(shuō)：“從事這些工作的人基本上就是在像機(jī)器人一樣工作?！盇gility認(rèn)為，這些人最好從事更適合自身特長(zhǎng)的工作。Agility Robotics公司首席執(zhí)行官達(dá)米安·謝爾敦（Damion Shelton）解釋說(shuō)：“我們要做的是將人類(lèi)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)變?yōu)楦弑O(jiān)督作用的角色，”赫斯特補(bǔ)充說(shuō)：“我們正試圖制造一種能與人協(xié)同工作的機(jī)器人。我們希望人類(lèi)能夠發(fā)揮他們的判斷力、創(chuàng)造力和決策力，利用我們的機(jī)器人作為工具，更快、更高效地完成工作?！?/p>

要使Digit成為有效的倉(cāng)儲(chǔ)工具，它必須具備能力、可靠性、安全性，并且在財(cái)務(wù)上對(duì)Agility及其客戶(hù)都是可持續(xù)的。Agility公司堅(jiān)信這一切都有可能實(shí)現(xiàn)，并枚舉了Digit相對(duì)于人力成本的潛力。謝爾敦說(shuō)：“我們鼓勵(lì)人們思考的是，如果將人力資本分配到大樓的其他地方，每小時(shí)可以節(jié)省多少錢(qián)。謝爾敦估計(jì)，一家典型的大型物流公司每名員工每小時(shí)至少要花費(fèi)30美元的勞動(dòng)力成本，其中包括福利和管理費(fèi)用。當(dāng)然，員工的收入遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這個(gè)數(shù)字。

Agility公司還沒(méi)有準(zhǔn)備好提供Digit的定價(jià)資訊，但我聽(tīng)說(shuō)它的單價(jià)降低于25萬(wàn)美元。即使按照這個(gè)價(jià)格，如果Digit能夠?qū)崿F(xiàn)Agility提出的至少20,000個(gè)工作小時(shí)的目標(biāo)（5年內(nèi)每天兩班倒），那么機(jī)器人的時(shí)薪將達(dá)到12.5美元。如果簽訂服務(wù)合約，每小時(shí)還可能增加幾美元。謝爾敦說(shuō)：“你可以將其與從事相同工作的人類(lèi)勞動(dòng)力進(jìn)行比較，只要機(jī)器人的工作速度和人類(lèi)的工作速度不相上下，你就可以決定是讓人工作更有意義，還是讓機(jī)器人工作更有意義。”

Agility機(jī)器人的綜合能力無(wú)法與人類(lèi)相比，但這并不是公司的目標(biāo)。“Digit不會(huì)做人能做的所有事情，”赫斯特說(shuō)，“它只會(huì)做一個(gè)流程自動(dòng)化的任務(wù)，比如移動(dòng)空的周轉(zhuǎn)箱。在這些任務(wù)中，Digit可以跟上（事實(shí)上還略微超過(guò)）普通人類(lèi)工人的速度，因?yàn)闄C(jī)器人不需要考慮人類(lèi)身體的一些需要。

第一家對(duì)Digit進(jìn)行測(cè)試的公司是亞馬遜。2022年，亞馬遜投資了Agility公司，作為其工業(yè)創(chuàng)新基金的一部分。去年年底，亞馬遜開(kāi)始在其位于華盛頓州西雅圖附近的機(jī)器人研發(fā)基地測(cè)試Digit。在亞馬遜，Digit并不孤單，該公司目前在倉(cāng)庫(kù)中部署了超過(guò)75萬(wàn)臺(tái)機(jī)器人，其中包括在封閉區(qū)域運(yùn)行的傳統(tǒng)系統(tǒng)，以及擁有必要自主權(quán)、能與人協(xié)同工作的更先進(jìn)機(jī)器人。這些較新的機(jī)器人包括像Proteus這樣的自主行動(dòng)機(jī)器人，它可以在倉(cāng)庫(kù)內(nèi)移動(dòng)推車(chē)，也包括像Sparrow和Cardinal這樣的固定機(jī)械臂，它們可以在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中處理庫(kù)存或客戶(hù)訂單。但是，有腿的機(jī)器人將是一種新事物。

亞馬遜全球機(jī)器人公司（Amazon Global Robotics）工程總監(jiān)艾米麗·維特里克（Emily Vetterick）說(shuō)：“Digit的有趣之處在于，由于它靠?jī)蓷l腿移動(dòng)，所以可以以不同的方式適應(yīng)不同的空間。我們很高興能與Digit合作，開(kāi)始對(duì)它進(jìn)行測(cè)試，因?yàn)槲覀儗⒘私膺@項(xiàng)技術(shù)在哪里有意義。”

兩條腿在哪里有意義，這是機(jī)器人領(lǐng)域幾十年來(lái)一直存在的問(wèn)題。顯然，在一個(gè)主要為人類(lèi)設(shè)計(jì)的世界里，具有人形外形的機(jī)器人是最理想的。但是，用兩條腿實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)仍然很困難，尤其是當(dāng)這些機(jī)器人要搬運(yùn)重物，并以人類(lèi)的速度工作數(shù)萬(wàn)小時(shí)時(shí)。那么，什么時(shí)候應(yīng)該使用雙足機(jī)器人，而不是更簡(jiǎn)單的機(jī)器人？

從事這些工作的人基本上就是在像機(jī)器人一樣工作?！獜?qiáng)納生·赫斯特，Agility機(jī)器人公司

維特里克說(shuō)：“我對(duì)Digit真正感興趣的應(yīng)用范例是回收空箱子。我們已經(jīng)在很多倉(cāng)庫(kù)中使用發(fā)送帶實(shí)現(xiàn)了這項(xiàng)工作的自動(dòng)化，這是一種非常傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案，我們不希望在發(fā)送帶工作的地方使用機(jī)器人。但發(fā)送帶有特定的占地面積，有利于某些類(lèi)型的空間。當(dāng)我們開(kāi)始遠(yuǎn)離這些空間時(shí)，機(jī)器人就開(kāi)始有了存在的功能性需求?！?/p>

不過(guò)，對(duì)機(jī)器人的需求并不總是轉(zhuǎn)化為對(duì)有腿機(jī)器人的需求，像亞馬遜這樣的公司擁有足夠的資源來(lái)建造倉(cāng)庫(kù)，以支持它所需要的任何形式的機(jī)器人或自動(dòng)化。亞馬遜較新的倉(cāng)庫(kù)的確是這樣建造的，地面平坦、過(guò)道寬敞，其他環(huán)境因素對(duì)帶輪子的機(jī)器人也特別友好。

“我們（為Digit）考慮的建筑類(lèi)型不是我們的新一代建筑。它們都是老一代樓宇，我們無(wú)法在這些樓宇中安裝傳統(tǒng)的自動(dòng)化解決方案，因?yàn)闆](méi)有足夠的空間安裝，”維特里克說(shuō)。她描述了一些老廠房的混亂構(gòu)造，包括中間有屋頂支撐的狹窄過(guò)道，以及托盤(pán)、紙板、電線套和人體工程學(xué)墊造成的地面不平的區(qū)域。維特里克繼續(xù)說(shuō)：“我們的建筑便于人們通行。但即使是很小的障礙物，也會(huì)成為輪式機(jī)器人可能難以克服的障礙，而步行機(jī)器人可能不會(huì)被絆倒。從根本上說(shuō)，這就是雙足機(jī)器人相對(duì)于其他形式的機(jī)器人所具有的優(yōu)勢(shì)：它們可以快速、輕松地融入為人類(lèi)設(shè)計(jì)的空間和工作流程。至少，這就是我們的目標(biāo)?！?/p>

維特里克強(qiáng)調(diào)說(shuō)，西雅圖研發(fā)基地的部署只是對(duì)Digit能力的一個(gè)非常小的初步測(cè)試。讓機(jī)器人在平坦空曠的地板上，將周轉(zhuǎn)箱從貨架搬到發(fā)送帶上，并不能反映亞馬遜最終想要探索的使用案例。亞馬遜甚至不確定Digit是否會(huì)成為這項(xiàng)特定工作的最佳工具，而對(duì)于一家如此注重效率的公司來(lái)說(shuō)，只有解決特定問(wèn)題的最佳方案才能成為其工作流程的一部分。“亞馬遜對(duì)通用機(jī)器人不感興趣，”維特里克解釋說(shuō)，“我們始終專(zhuān)注于自身要解決的問(wèn)題。我不想說(shuō)Digit是解決這類(lèi)問(wèn)題的唯一方法。這只是我們有興趣嘗試的一種潛在方式?！?/p>

“通用型人形機(jī)器人可以幫助人們完成任何任務(wù)”，這樣的想法當(dāng)然很吸引人，但正如亞馬遜所明確指出的那樣，Agility這樣的公司首先要做的是找到執(zhí)行單項(xiàng)任務(wù)（或幾項(xiàng)不同任務(wù)）的足夠價(jià)值，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長(zhǎng)。Agility相信，通過(guò)解決亞馬遜的空箱回收問(wèn)題，Digit將能擴(kuò)大業(yè)務(wù)規(guī)模，而且該公司有足夠的信心，準(zhǔn)備在俄勒岡州賽勒姆開(kāi)設(shè)一家工廠。在生產(chǎn)高峰期，該工廠最終將能夠每年生產(chǎn)10,000臺(tái)Digit機(jī)器人。

Agility公司的目標(biāo)是在2024年實(shí)現(xiàn)雙足機(jī)器人的商業(yè)化應(yīng)用。至少還有七家公司也在努力實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并獲得了數(shù)億美元的資金支持。1X、Apptronik、Figure、Sanctuary、Tesla和Unitree都擁有商用人形機(jī)器人原型。

盡管在過(guò)去兩年中，大量資金和人才涌入商用人形機(jī)器人的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，但最近并沒(méi)有出現(xiàn)能為這些機(jī)器人的發(fā)展提供實(shí)質(zhì)性幫助的根本性技術(shù)突破。傳感器和計(jì)算機(jī)的功能已經(jīng)足夠強(qiáng)大，但執(zhí)行器仍然復(fù)雜而昂貴，電池也很難為雙足機(jī)器人提供持續(xù)工作時(shí)間的動(dòng)力。

此外，還有其他一些挑戰(zhàn)，包括開(kāi)發(fā)支持大規(guī)模商業(yè)部署的服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。不過(guò)，目前最大的挑戰(zhàn)是軟件。僅僅制造出一個(gè)能完成工作的機(jī)器人是不夠的，機(jī)器人還必須能安全、可靠、高效地完成工作，使其不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)品。

毫無(wú)疑問(wèn)，Agility機(jī)器人公司和其他開(kāi)發(fā)人形機(jī)器人的公司擁有令人印象深刻的技術(shù)、引人入勝的故事和巨大的潛力。至于這種潛力能否轉(zhuǎn)化為工作場(chǎng)所中的人形機(jī)器人，現(xiàn)在還得看亞馬遜等公司的表現(xiàn)，他們似乎持謹(jǐn)慎樂(lè)觀的態(tài)度。這將從根本上改變重復(fù)性勞動(dòng)的工作方式。而現(xiàn)在，機(jī)器人要做的就是搬運(yùn)工作。