第3章　从广泛研究到市场

哪个词最能代表科学？

——好奇

哪个词最能代表工程学？

——创造力

商用机器人产品不如人工智能（AI）公司推出的新软件那样引人注目。当然，机器人技术和AI不是一回事，但机器人越来越多地采用和使用AI的新进展。因此让我们继续约束评估想法，并看一些研究用机器人。

研究用机器人通常比商用机器人更复杂，能够表现出一些令人印象深刻的行为，但作为实验系统，它们往往是不完整的，或在某些不重要的方面功能失调。考虑研究过程模型很有用，它与许多商业开发的过程模型完全不同。

机器人的想法从何而来？又如何检验？创新的驱动力是什么？大多数商用机器人产品都源自机器人研究实验室的上游原型。这样的原型通常不是由市场直接驱动的，而是由好奇心和对新知识和理解的探索驱动的。当科学家们探索新的想法并试图更好地理解基本的科学原理时，他们的工作效率是最高的。这些原理是我们所依赖的大多数工程和技术的基石。不利的一面是，他们有时会发现自己陷入了死胡同，或者结果可能是消极的或无定论的，所以工作并不总是能带来立即加以利用的新进展。但这是科学的必要条件。事实上，这对于创造一种能够支持突破和根本性新进展的环境至关重要。

但这种创造力是有代价的。例如，本田的P3仿人机器人开发项目（图3.1）耗时10年，估计成本超过1000万美元。研究人员从1986年开始就采用双足行走的设计，并通过一系列改进的实验设计[1]，在1997年制造出了P3。这项研发（R&D）计划得到了回报，因为它为令人印象深刻﹑举世闻名的ASIMO机器人的发展奠定了基础[2]。（但即使是对ASIMO来说，回报也不是来自销售的利润，而是来自广告和公关。）

图3.1　本田P3仿人机器人是ASIMO机器人的早期前身。这个可以行走和爬楼梯的机器人高1.6米（5.25英尺），重130公斤（286磅）。图片由本田汽车公司提供

因此，研究是昂贵的，而且可能有风险，但它是取得进步的必要条件。研究的高额成本必须在未来的市场回报中得到补偿，通常只有大公司才能负担得起这种水平的投资。即使是最大的公司有时也会认为研发时间太长而无法继续投资。例如，索尼和微软在几年后都取消了他们的机器人项目。微软经历了一次短暂的冒险，2007年比尔·盖茨启动了一项雄心勃勃的计划，承诺“家家户户都有一个机器人”，但机器人小组仅在7年后就关闭了[3]。索尼进军机器人技术的尝试在技术上是相当成功的。其61厘米（2英尺）高的仿人机器人QRIO动作敏捷，能走、能跑、能跳舞，另外还有许多吸引人的功能，但它从未出售，索尼的机器人业务也于2006年关闭了[4]。

因此，许多公司不打算从零开始，无论如何，试图通过议程来推动创新是不明智的。大多数进步都是偶然发生的，它们的出现是不可控的。如今，对一些小的创新型公司来说，在取得重大研究突破之后，需要进一步投资才能将其推向市场的情况下，被大公司收购是很常见的。因此，企业可以从大学和其他政府资助的机构中获取想法、技术和专门知识，而在这些机构中，基础研究的执行效率更高，性价比也更高。大学附属机构和其他小型专业初创企业往往被大公司收购，这在过去十年里获得高科技发明，尤其是机器人和软件的竞争中就可以看出这一点。

这个有关昂贵的设备、实验室和资金预算的链接表明，机器人研究不能由个人来完成，不像那些传奇的计算机初创公司，可以在卧室或车库里起步[5]。因此，大多数基础科学都不是由工业公司资助的（但也有一些值得注意的例外，比如本田），而是科学家们通过向政府和国际机构投标来维持他们的工作。不幸的是，当时的政治经常会影响这些资助机构的议程，所以我们有时会看到科学领域出现“时尚”。它们的特点是要么受到了高度宣传的重大进展，其吸引了不成比例的资金，要么是所谓的资金枯竭，负面结果或争议可能会切断所有资金来源。具有讽刺意味的是，一些话题在几十年后被重新发现并重新受到青睐：著名的AI例子包括计算语言翻译和人工神经网络（ANN）。与此同时，四大巨头（谷歌、亚马逊、苹果和微软）为客户制定了议程，为市场设计和选择新的和未来的产品。

因此，商用机器人是建立在机器人研究基础之上的，依赖于已被证明的一些好的想法，并具有成为产品的良好潜力。然后，被选中的好点子会经过广泛的发展规划，这些计划是由那些认为有盈利潜力的公司所投资的[6]。通过观察目前的研究状况，可以得到一些线索，即哪些进展将进入到开发轨道，在不久的将来我们可能会看到什么样的产品。