1981年，年轻的詹姆斯·卡梅隆做了一个奇怪的梦。他梦见自己被机器人追杀。几年后，他将梦想搬上大银幕，以终结者的形象征服了全世界的观众，多年后回忆起自己的创作动机。他说:
“机器是我们的梦想和噩梦。问题是，人类和机器能否共同构建未来？」
这个问题直到今天也没有定论，但是卡梅隆用自己的方式给出了一个方向——在《阿凡达》的创作过程中，“将人类的智慧注入到被遥控的生物体内”(即所谓的“阿凡达”)的概念成为了整个故事的核心。
也指出了未来世界人与机器人共存的另一种可能。
近日，由日本全日空(ANA)主办的机器人大赛Avatar XPRIZE旨在寻找能以人类智能遥控机器人的优秀阿凡达机器人团队。如果团队能够用“阿凡达”完成数十个挑战，就有机会获得百万美元大奖。
奖金可能只是奖励，但团队的尝试可能会成为人类“神通”之路的重要一环。
更接地气的机器人大赛
与DARPA的机器人大赛不同，虽然XPRIZE也是通过全球性的比赛来推动技术的发展，但它的比赛主要集中在气候变化、粮食危机、热带雨林保护等领域。
针对机器人的Avatar XPIZE也不同于DARPA的机器人比赛。它的目的是寻找一个可以将人类的感官、行为和存在部署到遥远地方的化身系统(avatar)，从而创造一个更加互联的世界。
显然，这样的目标比更科幻的AI机器人更接地气。
正如其首席执行官阿努谢赫·安萨里所说:“当一个地方发生危机时，来自另一个国家的人可以在不离开家的情况下提供帮助。虚拟化身的这种方式会解决现实世界的问题，也正是这种特殊性使得化身XPRIZE更接近当下的产业结合，具有现实意义。
大赛顾名思义，大赛强调的是机器人是一个化身而不是工具。操作员将需要能够识别他们的机器人正在触摸的物体，听到机器人听到的声音，看到机器人看到的图片，并通过温度传感来感知温度——这也是为什么你会看到所有参赛团队都在采用类似的头戴式VR设备的重要原因。
其次，XPRIZE将使用模拟的“高质量”网络连接，其中“可靠性、带宽、延迟和抖动将代表最佳的可用公共互联网服务”。很难说DARPA机器人大赛团队如果能使用最好的可用公共互联网服务，效率会提高多少，但对于使用VR设备、追求尽可能高的同步率的Avatar XPRIZE比赛来说，网络质量会比DARPA比赛更好。
另外值得注意的是，参赛队伍必须在20分钟以内完成设定的目标，这实际上变相增加了难度。
这样你可能就明白了，Avatar XPRIZE不仅考验参赛队伍设计的机器人的灵敏度和通用性，而且对队伍的熟练度也提出了很高的要求。这些都暗示着事件一旦能够实现，对现实的意义重大，而当我们看一些团队的作品细节时，就能进一步看出这个事件的特殊性。
从现实世界中寻找“未来之路”
作为一个人机协作事件，Avatar XPRIZE设置的任务看起来很基础，但却很多样，不仅适用于灾难场景，也适用于很多看似日常的任务。而且，网站还会给出其他任务要求。虽然总体来说，这些项目并不难，但是要在特定的时间内完成就比较复杂了。以下是历届大赛的目标项目，从中也可以一窥大赛的特点:
这些动作每一个看起来都很普通，但是放在一起，就体现了一个特定场景中的复杂性。一旦能控制机器人快速完成，就意味着参赛队伍能让机器人在一些特殊场景中发挥实际作用。
比如2021年半决赛获得第一名的NimbRo team，就是从德国波恩大学自主智能系统实验室设计的机器人。它由一个操作员站和一个移动虚拟机器人组成。
来自德国波恩大学独立智能系统实验室的NimbRo正在进行一场竞赛| |IEEE
这个机器人有一个类似人类的上半身，两只手臂和五个手指，它的头部配备了一个广角摄像头，麦克风阵列和一个显示操作者面部表情的显示器。
在遥控过程中，机器人可以将操作者的面部表情和声音实时同步到场景中。这个过程是通过VR头戴设备中的多个摄像头和眼球追踪技术来实现的，它的头部和手部动作被捕捉并传输给机器人。操作者通过VR设备控制器和手控设备“化身”成机器人完成各种动作。
宁布罗团队正在操作机器人| |IEEE
NimbRo团队指出，操作者可以通过手腕上的力-力矩传感器感受到阿凡达机器人手掌握力的大小，也可以通过电机的电流感应刺激感受到手指的细微触摸。
凭借这套设备，在半决赛中，NimbRo机器人完成了包括煮咖啡、下棋、玩拼图、测量高血压、体温、血氧饱和度等操作。，帮助有需要的人穿上外套，这些都让这个机器人在疫情过后的当下有了更大的现实意义。
同样，美国伊利诺伊大学香槟分校(UIUC)研发的Avatrina机器人也将VR技术与机器人技术相融合，通过控制人的VR设备来实现机器人的实时动作。
Avatrina配备了视觉和听觉系统，可以让遥控器与机器人面前的人进行交流，机器人可以通过头上的平板电脑(也就是机器人的脸)看到机器人面前的一切。
在很多团队看来，这种机器人和VR技术的结合，让人类离未来世界更远了。相对于其他实现，该领域的问题并不那么致命，比如网络延迟、VR设备分辨率和视角不足、头像机器人不够灵活等。，随着时间的推移会逐渐解决。
更重要的是，这种通过人远程控制机器人的方式，在“AI取代人类”的焦虑中找到了另一种解决方案。
伊利诺伊大学香槟分校的Avatrina机器人| |IEEE
想象一下，当获胜的团队能够结合最先进的技术，让任何一个未经训练的操作者在经过非常短的训练后遥控100公里外的化身机器人，并在特定环境下完成从简单到复杂的各种任务，这将颠覆商业领域的一些工作形式，比如商场引导、酒店服务、景区旅游、产品销售等。，足不出户就能完成。
正如伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校计算机科学教授克里斯·豪泽(Kris Hauser)所说，“虚拟体验不会完美取代所有面对面的交互，但即使我们可以取代50%的旅行，从时间、成本和能耗来看，这仍然是一个巨大的胜利。」
阿凡达照进现实
在机器人研究中，具有自主决策能力的AI机器人往往作为当下最热门的话题登上热搜，伴随着“AI取代人类”的焦虑不断被讨论，但实际情况未必如此。
如今，我们可以看到，无论是深空舱内的机械臂，还是家庭中的机器人助手，人类通过远程控制机器人来完成一些特定的工作早已成为现实。Avatar XPRIZE的目标是更进一步，让机器和人的结合更紧密。
“在疫情期间，一些可以远程控制的机器人已经被用于为在家隔离的患者提供远程医疗服务，与亲人交流，还可以通过远程控制完成喷洒药物或紫外线消毒等任务。此外，它们还出现在外科手术、爆炸物处理甚至勘探中。在克里斯·豪泽教授眼中，这种机器人仍然是应对衰老的重要工具，正如他所说:
"化身机器人即将出现的最大机会之一是家庭医疗保健。由于人口老龄化，到2035年美国将缺少超过一百万的家庭健康助理。老年人需要的很多帮助是很平常的。如果你能在半夜登录机器人的虚拟头像，花10分钟去帮助他们，而不必雇佣24/7的看护，那将是对很多家庭的巨大帮助。」
更实际的应用是，头像机器人和我们常见的商用AI机器人可以相互结合，达到1+1 > 2的效果。
挪威的HALODI机器人| Halodi
总部位于挪威的机器人公司HALODI生产商用人形机器人，这些机器人可以使用人工智能来执行预编程服务，如开门迎客和超市购物指南。
当它需要完成超出预编程范围的服务时，比如为人开门、取物品等。，后端的操作者可以通过接入VR设备接管机器人，通过获取机器人的视觉内容，听到机器人听到的声音，为机器人前面的人提供相应的服务和操作。
这种结合不仅可以防止人们失业，还可以大大减轻人们的工作量。就这样，哈罗迪的机器人在挪威落地商用，成为一些医疗机构的“特别服务员”。
从某种意义上来说，机器人技术的发展类似于自动驾驶，最终目标是L4-L5全自动驾驶汽车。但是，要真正实现这个目标，还有很长的路要走。在此之前，人类司机仍然是主角。
在科学家能够开发出类似终结者的通用AI机器人之前，它可能是未来机器人发展的一个重要变量，也是利用VR等方法以遥远的人类为操作和决策主体的最可行的方式之一。
阿凡达XPRIZE大赛展现的是人类对“阿凡达”机器人的努力。
