加州大學洛杉矶分校機器人與嵌入式系統實驗室創始主任、教授丹尼斯 · 洪（Dennis Hong）在钛媒體 2023 T-EDGE
什麽時候機器人能夠幫我們人類整理屋子、清掃垃圾，甚至參加足球比賽？
這一天或許已經不再遙不可及。在 12 月 1-3 日钛媒體集團舉辦的2023T-EDGE全球創新大會上，來自加州大學洛杉矶分校機器人與嵌入式系統實驗室創始主任、教授丹尼斯 · 洪（Dennis Hong）發表主題演講，分享了他所在的實驗室的工作理念，研發人形機器人經過與成果，以及，他未來關于人形機器人的願景。
ARTEMIS 是洪所在的實驗室最新研究成果。據洪介紹，ARTEMIS 身高 4 英尺 8 英寸，體重 85 磅，能在崎岖不平的地面上行走，也能奔跑和跳躍。即使受到強烈推擠或其他幹擾，ARTEMIS 也能保持穩定。
相關資料顯示，在實驗室的測試中，ARTEMIS 以每秒 2.1 米的速度行走，這使其成爲世界上行走速度最快的人形機器人。專爲人形機器人定制設計的執行器是 ARTEMIS 的主要創新。在機器人硬件上，執行器是實現動态運動的最關鍵的部分，完善的軟件系統是 ARTEMIS 實現靈活運動的關鍵。
在演講中，洪表示，研發 ARTEMIS 來自于 2018 年的一個想法，研發過程，也經曆了漫長的周期，遭遇了包括疫情在内的突發事件，但最終，這款代表着先進的運動性能得到提升，承載着穩定性得到提升的機器人技術的人形機器人，終于在今年面世。
也是因爲 ARTEMIS 的出現，洪預計，未來我們人類能與人形機器人共同生活的那一天，已經變得指日可待。
以下是丹尼斯 · 洪在钛媒體 2023T-EDGE 的演講實錄，經過钛媒體 APP 删減：
我告訴我的學生要突破他們自身的極限，讓機器人做得更快，讓機器人舉起更難舉起的東西，我還告訴學生，要破壞機器人，因爲如果我們不去嘗試失敗、不去破壞它們，我們就學不到任何東西。我們的學生們像我的朋友一樣，他們更像家庭成員一樣，我和他們在一起工作。所以在我們的實驗室 RoMeLa 裏面，我們開發機器人技術，讓世界變得更美好。
我們有一個消防員機器人，名字叫 Sarfire, 災難救援機器人，名字叫 Thor, 研究和教育方面的機器人，名字叫 Darwin。我們實驗室最令人驕傲的地方不是我們的機器人，也不是我們開發的技術，也不是我們發表的文章，而是我們的學生。
學生來到我們的實驗室學習機器人，他們學的不是知識，而是一種智慧，它将對世界對社會産生影響。如果你失敗，然後放棄，那麽一切就結束了。但是如果我們從失敗當中學習，它将成爲成功的墊腳石。我要我們的學生去真正地相信樂觀主義的力量，他們具備創新的感知能力，他們有一股特别的能量來照亮他們的眼睛，這就是我喜歡 UCLA 的地方。
感謝邀請我來到這裏，我的名字是 Dennis Hong, 我是來自 UCLA 機械與航空工程學院的一名教授，我也是 RoMeLa 實驗室的總監，即 UCLA 的機器人和機械實驗室。我也是一個機器人科學家，我喜歡機器人技術并且制造機器人。
當我七歲時，也就是很久很久以前，我第一次看了《星球大戰》這部電影，順便說一句，第四部是第一個星戰系列。我仍然記得所有的激動人心的場面，所有的太空戰艦、光榮拯救者，這些激動人心的場面讓我大呼過瘾。在這部電影中，已經有出現兩個機器人了，你可能已經知道了，R2D2 和 C3PO，在電影裏面的叫法不一樣，但是我被它們深深吸引。所以在看完電影，回家的路上，我坐在車裏，告訴我的爸爸和媽媽，我要長大成爲一個機器人科學家。我追随了我的夢想，今天我夢想成功地站在了這裏。
這兩個機器人，R2D2 看起來像一個垃圾桶，在當時，它真的是一種非常革命性的創造，沒有人想象過機器人可以像這個樣子。在電影裏面，他們以不同的形式移動。它可以用輪子來移動，用兩條腿來走路，有時候是三條腿，它們用許多不同的方式來行走。
我想，在我 7 歲的時候，我真的從這些機器人那裏深受啓發，潛意識裏面，它們也對我後來的研究工作産生了一定的影響。如果你看我們的研究工作，我們開發了許多運動機制，有三條腿的機器人能夠翻轉來行走的，它們利用了被動的運動機制。輪式腿的混合型機器人，它們是一種新型的機器人，用 6 條腿走路、爬升式的機器人，甚至還有阿米巴變形蟲式的機器人可以實現内外翻轉。還有腿型的機器人，兩條腿、三條腿、六條腿，可以實現跳躍、小跳的能力。這是全新的運動機制。
我想，在我小的時候我們也是受到 R2D2 機器人的影響，以研發出所有這些不同的伸縮功能。另一個方面，C3PO 是一個人形的機器人。人形機器人意味着，它有兩條腿兩隻胳膊，有身體有頭。在電影裏面，C3PO 在環境中到處走動，幫助人們。
作爲一個孩子，當時我真的被機器人可以這樣地在現實生活中幫助我們而深受啓發。人形機器人非常難建造，用兩條腿走路其實是非常難的一件事，還有其他的一些方面也非常難。那麽，爲什麽我們需要人形機器人呢？
著名的建築學家 Louis Sullivan 曾經說過：形式跟随功能。意思是，物體的形式是受它的功能控制的。我們可能不應該問這個問題，爲什麽我們需要人形機器人，我們應該問那些需要人形狀來完成的任務。
我有一個夢想，在将來，我想要機器人跟我一起生活，洗碗、倒垃圾，負責所有的家務。我敢聲稱，生活在人類環境中的機器人，這些機器人是具有人形特點的。
我們看看周圍，台階，台階設計的高度是讓人們走上去的。或者你的門把手安裝的高度，是讓人易于控制的。除非機器人采用人形，否則它們就無法對環境進行偵察，或者說設計工具來爲人類服務。
或許你家裏已經有些機器人了，你家裏有沒有掃地機器人？許多人家裏已經有掃地機器人了。掃地機器人看起來并不像一個看門清理員，它不是那樣的。它看起來像一個大餡餅。爲什麽具有這樣一個形狀是因爲它隻是單一任務的機器人，它隻被設計用來掃地吸塵。它要避免一些路障，來到你的桌子下面，最佳的外形設計是圓盤狀。
如果你想機器人具有多任務，而不是單一任務，人形就變得重要了。我們進行了許多人形機器人的研究，比如應用在自然災害的救援現場，如果你到這些自然災害現場，它們可以挖掘物體、有這樣一些工具，它們需要做很多未預料的任務，所以人形在此類場景中非常重要。也有許多其他的應用案例。
就物流行業來說，用人形機器人來搬動箱子，就老年人的照護來說，老齡化越來越嚴重，我們需要更多的人力來照顧老人。還有，遠程呈現，這些任務的完成都需要人形的機器人。
在我們的實驗室中，在過去二十年當中，我們創造了各種各樣的機器人，現在讓我用一分鍾的時間，來給大家看幾個案例，說一說幾款激動人心的機器人。這個機器人叫做 Darwin OP，它是一個開源式的人形機器人，用來服務于研究和教育的目的。
這是 Charli，它被認爲是美國第一款全人形機器人，Thor 這款機器人應用到自然災害的救援，Sarfire 用來進行救火的機器人，它爲美國空軍海軍服務，用于在海軍船艦上的消防救火場景。除此之外，我們還開發許多大的和小的人形機器人，近百種機器人。
今天，我非常激動地給大家展示我們最新的人形機器人，相信我，沒有比這更激動了，它叫 ARTEMIS。首先是 2010 人形機器人 Darwin-OP, 緊随而來的是美國首個全人形機器人叫 Charli，以及自然災害救援機器人，名叫 Thor 2014。
這個機器人是通過社會衆籌來建造的一個機器人，衆籌的方式獲得了研發資金。這款機器人，用了尚未存在的全新的技術，所有器件我們采購不到，除了計算機、攝像頭、螺絲和螺母、電線之外，我們設計了其他的每個部件，我們在實驗室當中完成生産。尤其是齒輪，我們設計并切割了齒輪，我們必須自己繞線圈，制造了所有的磁力部件。
機械工程方面的機器人，當我看到它的誕生，我覺得看起來很性感。如果我有時間的話，我會談一下拓撲優化技術，這是用來設計 ARTEMIS 這款機器人的，是不是看起來很漂亮？
最後，我們把所有的機器人的下部身體組裝起來，然後去做動作量程範圍測試。這個機器人比人的動作量程更廣泛，除了腳踝部分無法實現人類的動作之外。這款機器人的設計不僅僅爲了能夠走路，這是一款非常有活力的機器人，它可以跳可以跑，可以做各種活動的機器人，所以你能夠看到在這個機器人平台上我們要實現哪些事情。這是我們實驗室推出的一款非常令人振奮、超級具有活力的機器人。
這就是我們去年夏天推出的 ARTEMIS，上面寫着 ARTEMIS 即将問世。問世的時間就是現在了，我非常興奮地給大家展示 ARTEMIS 這款機器人。對于大家知道機器人的人來說，大家會驚掉自己的下巴。這款機器人，我們在戶外進行測試，沒有任何的安全線輔助。這是一次非常大膽的聲明，我們在戶外測試了兩個星期，我們在草坪上、石子路上，它沒有跌倒。
順便說一下，ARTEMIS 是代表先進的運動性能得到提升、穩定性得到提升的機器人技術。正如我提到的，機器人不會摔倒。我們踢他，你看到它不會跌倒。我沒在開玩笑，我們踢得一點也不輕，我們真的想踢倒它。從側面踢倒有點困難，機器人還不能做到跨越的動作。但是它仍然能夠保持平衡。
我們看一下從後面來推他，它顯得更爲強健。我們可以推它可以踢它，我們真的用了很大的力氣，最終能夠看到這個機器人是非常穩固的，沒有辦法踢倒的。我們把力度加大一點，用一個球砸它，這個實驗對工作人員來說是一個好的運動機會，這是一個 5 厘米高的障礙物，順便說一下，這個障礙物并不是用來測試視域的。
我們并沒有用任何的攝像機，隻是用來測試被動的反應的。讓我們用一些更爲随機的物體，一個 5 厘米厚的海綿闆，這是一個非常難以跨過去的障礙物體。你還可以看到很多的紙盒，即使踩在這些物體上，它還是不會跌倒。
現在，我們讓機器人跑起來，這是世界上第三款可以跑步的機器人，也是世界上第一款人形跑步機器人。我們試圖讓它在我們的樓裏面走路，它一口氣走了 260 米，中途沒有停下，順便說一下，這都是它自發的，我們并沒有對它進行控制，機器人用攝像機觀察周圍情況，它在嘗試識别障礙物和路線。
你可能感興趣，機器人怎麽理解路線，讓我們看看機器人看到了什麽。機器人視角用了立體的攝像機，并沒有用照明功能，它通過攝像機處理後顔色去理解道路，然後做出自己的決策。
這款機器人可以以每秒 2.1 米的速度行走。這是世界上行走最快的機器人。我提到過的，它還能跑，能跑多快？我們在實驗室的空間不夠，不能測定它能跑多快。我相信它是跑得最快的人形機器人。
現在，我們讓機器人做點更爲有意義的事情，它在搬箱子，這個空箱子，它做得很不錯。我們給它一個更加難一點的任務，這次是一個很大的箱子，大家可以注意到，當它在行走過程中，它在主動地保持平衡。它做得很不錯。推車和拉車怎麽樣？
現在我們說是，我們并未設計新的行爲，我們隻是讓他朝推車走去。它做得也很不錯。對于那些了解機器人的人來說，你會對接下來呈現得大爲吃驚。這是非常大膽的嘗試。在室外測試機器人，沒有部署任何的安全險。大家看一下，它能夠從草坪移動到石闆路面，它能夠勝任不同地形上進行行走，我們對這款新的機器人感到非常興奮。
再一次，ARTEMIS 代表先進的運動性能得到提升、穩定性得到提升的機器人技術，然而，在我們的實驗室，我們對這個名字的解讀還有另外一種說法。ARTEMIS 意味着能夠超越梅西這位足球運動員的機器人。因爲它能夠踢足球。
在我們的實驗室有許多機器人的足球比賽，其中一個叫做 Robocup。這是一場國際自動驅動的機器人足球大賽。所有把做的機器人聚在一起，讓他們做足球比賽。
這期間，不通過遠程來控制它們。它們自行觀察周圍，踢球。完全實現了自發的動作。Robocup 最酷的地方是，這場比賽的最終目的是，到 2050 年，我們希望 2050 年有一支機器人的足球隊能參加世界杯，然後努力讓機器人隊伍獲勝，這是我們官方的目标。
朝着這個目标，我們在開發新的技術。順便說一句，我們獲得了五次冠軍，這是在 8 年前。上一次，即 8 年前，我在頒獎典禮上會大家宣布，我們已經赢了 5 次，我們期望其他隊伍能夠赢，所以我們就不再參賽了。
但是，如果在将來真的出現颠覆性的新技術的話，那時，我們會重返 Robocup，這就是今年，所以今年的 Robocup，今年的比賽在法國波爾多進行。讓我給大家展示一個視頻，這是當時對德國隊比賽的場景，我們有兩位 ARTEMIS, 其中參與的人員是我的學生，他們不能觸碰機器人，如果一旦觸碰了，就失去了比賽資格。
規則是，真人必須站在機器人之後，出于安全的考量。所以一切都是自發的，沒有人控制任何東西，也沒有人觸碰任何東西。這是自由踢球，這是第一個進球。這些機器人是完全自主控制的，有時候，我們不知道機器人在思考什麽。
如果你們看機器人的頭，可以知道它們在看什麽，可以推斷它們即将做什麽。你可以看到我們有多享受這個比賽，非常的激動人性而有趣。所有的機器人是最快的，也是最強壯的！最快速的、最強壯的機器人不代表一定能赢，時隔八年，我們有了一支全新的隊伍。下一年，将在荷蘭舉辦！我們很興奮帶隊再去參加！
其實我在社交媒體上也是非常活躍，我比賽完畢之後，我打開了 Instagram，我多了大概三千個粉絲，正是這個比賽幫我吸收了更多的粉絲。比爾 · 蓋茨，當時有 6800 萬粉絲。第二天，我發現他寫了這句話，" 非常興奮能夠看到 ARTEMIS 參與了 2023Robocup"。
他邀請了我們，去西雅圖。我們有了一次很好的交流。我不知道你是否察覺到，如果，你看 ARTEMIS 機器人的大腿上是比爾 · 蓋茨的簽名，這非常酷。
許多人問我們，需要多久時間才能做出 ARTEMIS 呢？這很難說，這是一次持續性地開發和創新。2018 年我們開始有了這樣的想法，我們當時說希望能夠研發出能夠控制自己行動的機器人。随着一些初步的計算，以及數學科學家告訴我們，這個想法可以實現。那麽我們就決定去做吧。
正如我說的，在 2019 年的時候，我們有一個衆籌基金，我們衆籌的能力很強。2020 年疫情暴發，我們不得不關了我們實驗室，但是它不能停止我們的腳步。我們重新回到了實驗場景，但是是分散的方式，有的在宿舍工作，在學生公寓。
我給大家看一下這款機器人每個月取得的進度更新。2022 年 1 月我們做了一個模拟，第一次試着讓機器人站起來，2022 年 3 月，做到了第一次的平衡，我們讓地面震動起來，試着推它仍然還能平衡。它的腳在彈動，我們還試着擊打它，對不起。4 月的時候，幾乎能走了，還不太行。這種情況經常發生。7 月，我們完成了上肢的組裝，并進行了測試，我們找到了問題所在，我們發現了一些漏洞。我們重新裝了新的測算器。10 月是第一次穩定的走路，是一次長足的進步。11 月，把它們帶到實驗室之外，這是一個大的活動。
2022 年 12 月，比較大的一個災難，機器人碎了。如果我有時間，我願意介紹我們所經曆的失敗。我們沒有放棄，我們從失敗中學習，并改進了我們的機器人。1 月，第一次跑步。3 月的時候，我們第一次去戶外，就像我說的，每兩個星期，我們把它們帶到 UCLA 的校園。學生們很喜歡她。3 月，我們做了首次的發布。這就是 ARTEMIS。
我們還有很多東西沒分享，時間有限，孩子的時候我就喜歡機器人，跟大家講了爲什麽開發人形機器人，三年前你問我你覺得人形機器人什麽時候能跟我們一起生活，我覺得我可能能看到，我這輩子能看到，我們就很幸運，但是我們需要更加努力。
但是如果今天，你還問我同樣的問題，我開始改變想法了，随着 ARTEMIS 的誕生，未來可能比我們想象的來得更快。你怎麽看？将來，你覺得人形機器人幫我們整理屋子、清掃垃圾，或者到 2025 年機器人能參加世界杯，并取得勝利嗎？或者在将來，它能夠參與自然災害的救援嗎，能夠拯救我們人類的生命嗎？
我有一個夢想，抱有希望，在将來，我已經老了，我可能跟孫子輩的人看電視，當時可能是三維圖像的電視。在新聞裏，某處大樓着火了，機器人去哪兒，拯救人們，然後我告訴我的孫子，那個機器人，是你爺爺開發的，多麽酷啊！
爲了這樣的将來，我們會持續我們的研究，謝謝大家。
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