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  • 业界 | 我们和专家聊了聊,梳理了软银收购波士顿动力这件事

    2017-06-11 21:06:00 来源: 机器之心

    机器之能原创

    参与:机器之能编辑部


    6 月 9 日,日本著名软银集团收购谷歌母公司 Alphabet 旗下机器人公司 Schaft 和波士顿动力。「Marc Reibert 和他的波士顿动力团队绝对是高等机器人研发领域的先驱。」孙正义认为,机器人、人工智能、物联网等将是变革人类未来的重大技术,在信息革命的下一个阶段,机器人将是核心驱动力之一。


    尽管波士顿动力已被公认处于世界足式机器人领域的金字塔尖,但无法回避的是,它目前仍然是一家未来公司。不过,现在日本软银集团打算付出比谷歌更多的耐心,期待这家明星机器人公司实现颠覆。

    1992年,时任卡内基梅隆大学和麻省理工学院的教授 Marc Raibert 创办了波士顿动力。Marc 是腿部机械移动领域的专家,他制作的第一个机器人就是通过一条腿不停弹跳保持直立。在 Marc 的领导下,波士顿动力关注机器人的快速运动能力、负重能力和拟人行为,致力于研究机器人的快速运动以及平衡能力,让机器人具备人类、动物那样的移动性、灵活性等运动智能,甚至有所超越。



    从大狗、Atlas 双足机器人到 Handle 双轮机器人,波士顿动力机器人的每次亮相都会引发轰动。波士顿动力拥有顶级的足式机器人技术,比如最好的平衡控制算法,但这些技术至今未被公开过。「目前,波士顿动力的演示产品在技术上包括运动协调性、稳定性、鲁棒性、动静态性能等,各方面都表现优越。以大狗为例,大狗的运动能力非常强,它采用液压驱动,在四足运动控制领域可以说是全球领先。」麦克马斯特大学(McMaster University)工程实践与技术学院助理教授高振告诉机器之能。

    Marc Raibert 非常看好灵活机器人的广泛应用前景,包括为侦察队携带物资,在艰难的环境中完成救援和救火等使命,他曾说,大约十年后,智能机器人也许就像吉普车那样普通。此次波士顿动力收购方日本软银集团 CEO 孙正义则表示,「Marc Reibert 和他的波士顿动力团队绝对是高等机器人研发领域的先驱。」他认为,机器人、人工智能、物联网等将是变革人类未来的重大技术,在信息革命的下一个阶段,机器人将是核心驱动力之一


    带着光环进入谷歌体系 ,逃不过商业化瓶颈

    2013 年,曾领导开发安卓系统的安卓之父安迪·鲁宾( Andy Rubin )离开安卓部门,被调任为谷歌机器人项目主管。安迪不仅是 IT 技术专家,同时也是机器人的狂热爱好者。在谷歌,安迪所在的大楼,小发明、小设备和机器人随处可见。安迪也亲自展示自己的工程才能,用业余时间为自己开发一个巨大的机器臂,给机器臂发送信息,它就能制作咖啡。

    也正是这一年,安迪主导了一系列与机器人有关的收购,包括波士顿动力,当时的谷歌对机器人产业的热情如同今天的软银集团。足式机器人或足型载具优势明显,众所周知,一旦从改良的栖息地迁移到粗糙,岩石,沙质,陡峭和复杂的地形,车轮形态的产品便会毫无作用。比如,传统轮式机器人越障能力差、地形适应能力差、转弯效率低,或转外半径大,容易打滑,不够不平稳,履带式机器人对地形的要求很高,对高地落差较大的地形无能为力。而足式机器人可以运行在任何轮式机器人不能工作的表面上,这样的应用前景是波士顿动力备受关注的主要原因之一。



    当时与波士顿动力一同在安迪带领下的机器人还有:

    将机器人手臂用于「影院自动化」(cinematic automation),为好莱坞商业影片提供自动化机器人的Bot & Dolly;

    基于工业感知技术,打造能够帮助包装及装卸货物的工业机器人公司Industrial Perception,该公司研发的3D 视觉系统能够帮助机器人分辨出不同形状的物体以避免误撞情况的发生;

    来自麻省理工学院,研发、制造智能人型机器人,创造了具备与人眼同样功能的机器人眼系统的Meka;

    旨在创造出廉价、安全,可在普通家庭中使用的机器臂的人型机器人和机械臂制造公司红木机器人;

    来自东京大学,重在研发制造灾害现场及紧急救援机器人的Schaft。

    不难看出,相比上述机器人产品,波士顿动力并没有从实验室走到某一个使用场景中。随后,曾被安迪拿来做比较的两个重要项目——机器人和无人驾驶汽车,也在发展速度上出现明显差距:2014 年,谷歌推出无人驾驶汽车原型产品,一年后,谷歌开始路测自动驾驶汽车;而波士顿动力仍然还只有机器人视频,并存在不少没有解决的技术问题。

    事实上,足式机器人的技术研究充满挑战。双足机器人是动态稳定,需要复杂的控制算法来使它们站立时平衡。双足机器人涉及的平衡控制算法也很多,包括「增量式模糊控制 PD 控制算法」,「机器学习算法」等。

    一方面,如何让足式机器人在各种环境下优雅地保持平衡一直是个难题。足式机器人上,机构设计、驱动、能量消耗等等都是尚待完善的问题第二,硬件加上算法开发使得研究成本高昂。据报道,波士顿动力旗下的足式机器人,成本无一不在几百万美金左右。

    根据工研院 IEK 的研究报告预估,预计至 2021 年,全球智能机器人的市场规模将增长至336 亿美元,而依据当前市场情况来看,轮式、履带式机器人以及固定型机器人依旧占据了市场的绝对地位,但是能够进入市场的商业化足式机器人少之又少,知名的更少,比如ASIMO 、软银旗下的 Nao ,还有波士顿动力。


    在谷歌收购之前,大狗机器人曾被美军征用,他们声称将在阿富汗战场上测试和使用大狗机器人,但这一场大型实地试验使「大狗」的缺点暴露无遗。「部队认为大狗太吵,会导致他们暴露目标。」美军陆战队作战实验室发言人欧尔森表示。此外,一旦发生故障,这款机器狗的维修十分困难,因此不适合投入实战部署,最终还是将其转入技术储备。


    技术难关的跨越需要时间,成熟的商业化路径没有着落。尽管谷歌内部还有登月计划,会为那些看起来疯狂的计划提供支持,但随着谷歌内部这类疯狂且短期内无法盈利的项目越来越多,在这方面的开支也接连上涨。在 2014 年谷歌经历高管调整之后,当年 10 月,安迪从谷歌离职。收购之初,Replicant 计划的目标——促成内部机器人工程团队与波士顿动力合作推出低价机器人,越来越成为波士顿动力在谷歌内部体系的发展障碍。

    2015 年 10 月,Alphabet CEO 拉里·佩奇的顾问、前谷歌高级副总裁乔纳森·罗森伯格主持召开过一次会议,当时罗森伯格担任 Replicant 团队的临时主管。在会议上,罗森伯格说:「作为一家像我们这种规模的创业公司,不能将 30% 以上的资源放在需要 10 年时间才能成熟的产品上。」他还说:「我们需要获取营收来支付各种费用,必须设定时间框架,时间应该限定在少数的几年。」

    高振向机器之能举例说,「在大狗之后,波动做了双足机器人 Atlas ,但是同大狗一样,Atlas 离投入市场可能还需要 10 年左右的时间,这个时间对于谷歌显然是难以忍受的。」



    同年 12 月,在全员大会上,Google X 负责人阿斯特罗·泰勒说,谷歌想要解决一些问题,如果机器人不能成为解决问题的实际方案,员工就会被指派去做其它的工作。最后的结果是,Google X 实验室整合解散的 Replicant 团队,但波士顿动力并没有在其中,不久之后,又被 Alphabet 列入了出手转让的黑名单。

    「这是一家让人印象深刻的公司,我想如果他们有足够的资金支持和一个具体的方向:仓储机器人、递送机器人或家用机器人,他们能够解决,至少是机械方面所需要面对的各种问题, AI 方面并不是他们的重点。但他们需要和更懂得 AI 感知、 分割等等技术的团队合作。」加州大学伯克利分校人工智能系统中心创始人兼计算机科学专业教授 Stuart Russell 告诉机器之能。


    另一方面,以 DeepMind 为代表的机器学习迅速实现突破性进展,技术基底几乎贯穿谷歌所有业务产品线,某种程度上已经在引领谷歌对其 AI 生态的布局,如此局面下,本就在不同发展维度的波士顿动力,继续在硬件、控制论等传统机器人技术方面进行深入且长期的研究越来越不被需要。「卖掉波士顿动力和 Schaft ,这意味着谷歌基本放弃了对人形机器人、双足机器人、四足机器人等这类长期耗时耗财耗人力而短期内又看不到回报的投资,反映其在机器人版块战略意图的改变。」高振分析称。


    软银接盘:AI 和机器人领域的 T 字路线

    显而易见的是,波士顿动力这类技术创新型公司的生存压力不小,早年 DARPA 对它的长期大力资助起到很大作用。这种体量的机器人在制造、人力、物力等成本上付出动辄成百上千万,且短期内无法获得合理产出,如果没有持续性投入难以为继。类似困境在国内机器人技术创新型公司也屡见不鲜。

    「 Boston Dynamics 有很强的 locomotion 技术,他们可能试图通过收购实现双赢。」麻省理工学院副教授 Cynthia Breazeal 对机器之能说。




    日本软银集团由孙正义创立于 1981 年 9 月,前身是日本软件银行。经过三十多年的发展,软银集团已成为一家由电信业与媒体业为主的控股公司,在全球有 600 多家公司得到过软银集团的投资,最为著名的是阿里巴巴的投资,其投资的公司阿里巴巴拥有世界上最大的电子商务市场淘宝和最大的网络支付平台支付宝。

    尽管软银旗下业务众多,在全球都有庞大的投资,其运营商业务遍布全球,但它的核心产业依然是通讯产业,在经历宽带、固网、移动等运营阶段之后,软银集团需要转型,并寻求新的业务增长点。

    对机器人领域的布局,孙正义在数年前就已开始。2010 年,在软银集团 30 年大会上,孙正义向员工询问未来转型的机遇在何处,呼声最高的是机器人。尽管机器人是一个载体,但它能融入大量技术,传统技术有 IT、互联网、电信等,新技术有大数据、材料以及人工智能等。

    「这些年,日本在移动互联网领域的发展几乎断代了,而人工智能、深度学习等新兴产业技术都没有太大突破,但机器人属于日本的传统强势产业。软银早几年就在日本门店里就铺上了各种机器助手和实体机器人,造势持续很长一段时间了。」Sujitech 创始人&CEO Suji Yan 说,他长期关注日本产业经济发展。

    在日本,机器人产业有非常完整而深厚的研发制造、产业升级等基础,在过去的几十年里,以发那科和安川电机牵头的日本工业机器人一直领跑全球市场。工业机器人领域,全球四大品牌 ABB、发那科、库卡和安川电机中,日本公司占了两个席位,而其他制造业巨头如本田、三菱、川崎、松下等公司,也都在不同业务领域推动机器人的发展与应用。在软银之前,也有消息称,丰田曾尝试收购波士顿动力。


    Nao

    另一方面,日本社会的老龄化现象日趋严重,适龄劳动人口迅速下降,制造业人口远低于中国、美国、印度,而薪资又远高于中国和印度。孙正义认为,日本需要通用、廉价、高性能的、适用于各种工作环境的机器人,比如在老龄化状态下,养老服务,包括情感需求也在逐日增长,而机器人就能胜任这一角色。这意味着,在日本,机器人产业有极强的市场发展空间,而软银也会为波士顿动力探索商业化方面创造很好的土壤。


    不过,正如高振向机器之能分析的那样,机器人作为一个系统,首先要通过图像、语音实现对外部非结构化环境的感知与理解,其次要具备一定推理、记忆与学习能力,再次它的运动必须足够灵活,这几个方面必须融合在一起,人形或足式机器人才具备解决实际问题的能力。

    借助人工智能技术,仿人型双足行走机器人在帮助人类解决问题方面具有很大潜能,比如送餐、驮物、抢险、采矿等一系列危险或繁重的工作。中国人工智能学会理事长李德毅曾说,「该类型机器人(足式机器人——作者注)在人机交互和复杂地形的适应方面有天然优势。如果运动平衡问题解决好,再用人工智能技术当大脑,仿人机器人将具备广阔的应用场景和巨大的商业化价值,不仅可在机场、酒店、养老等服务行业广阔应用,在高校教具、娱乐影视、军用装备等方面也具有重要价值。」

    孙正义真正看好的还有下一代消费者,在他眼里,数字时代长大的人,从小就与机器人接触,成人后,就会很自然地与机器人相处。孙正义由此判断:机器人是继电视机、电脑、游戏机、智能手机之后,未来家庭中的第五大类智能终端。


    Pepper

    从软银集团对机器人产业的热衷,已经不难看出孙正义正一步步实现他基于愿景判断的生态化布局。除了此次收购的波士顿动力与 Schaft 之外,其机器人已购买清单还包括:

    Softbank Robotics:2012 年 3 月,软银收购 Aldebaran 公司逾 80% 的股份,并将公司改名为 SoftBank Robotics Europa,著名的智能机器人 NAO、Pepper 以及 Romeo 都出自 Aldebaran。Softbank Robotics 则主要立足于在日本国内开展 Pepper 的各项事业。

    Aldebaran:Aldebaran Robotics SAS 于创始人兼 CEO Bruno Maisonnier 在 2005 年创立,该公司致力于研发能在退休家庭中帮助老年人,或者能与孤独症儿童沟通的机器人。

    AGI:Advanced Generation Interface Japan, Inc. 的简称,专门从事以感性控制技术( ST, Sensibility Technology )为核心的感性控制解决方案以及语音识别解决方案。

    Asratec:从事 V-Sido 系列产品的策划、设计、开发、销售和咨询。包括机器人控制系统「 V-Sido OS 」、机器人控制链接系统「 V-Sido CONNECT 」、音乐联动机器人控制系统「 V-Sido×Songle 」以及机器人远程控制系统「 VRcon 」。「 V-Sido OS 」适用于不同尺寸大小的机器人,从小型机器人到巨型机器人都有丰富的应用案例。

    Cocoro SB:Cocoro SB 专注于机器人服务领域,以 Pepper 为基础,在世界上首次推出「机器人人才派遣服务」,在业界引起轰动。

    「目前,机器人行业的分化较为严重,因为在运动层面、感知层面、交互层面、思维层面等还各自有不少尚未解决的问题,所以还没办法融合各种智能方面的能力打造一个有足够多人愿意买单的商业化人形机器人。」高振说。


    对已经不同程度地涉猎人工智能相关软硬件公司收购的软银而言,波士顿动力为其补充一类技术解决方案的同时,也有机会推进这些公司在技术方向上的整合。在此次收购之前,5月20日,日本软银集团还宣布,软银愿景基金已在首轮募集到超过 930 亿美元,该基金就是将重要投资目标瞄准了人工智能、机器人、物联网等领域。


    「软银可以把这些零散的技术优势进行融合,并在更高的层次实现突破,比如把运动、感知和计算智能等方面的技术集成为一个智能化程度更高的家用机器人系统,解决一些痛点问题,让家用机器人更快的在更多应用场景下具备实用价值。」高振对机器之能分析称,「完成收购后续工作之后,他们也可以把在 AI 领域的资源优势进行有效分解,在包括双足和四足运动控制等专有领域做精做深。总之,这一些并购动作之后,软银在 AI 和机器人领域完全有能力走 T 字路线,在宽度和深度两方面发力。」




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