真正接近完美的機(jī)器人，可能根本不像人，也不像狗。那它應(yīng)該像什么？

答案也許是：一個(gè)“海膽”。

這就是由杜克大學(xué)（Duke University）動(dòng)態(tài)自主實(shí)驗(yàn)室（Dynamic Autonomy Lab）開(kāi)發(fā)的全新機(jī)器人——Argus。它是一個(gè)沒(méi)有前后之分、全向?qū)ΨQ(chēng)、長(zhǎng)滿(mǎn)20條腿的“怪物”。這個(gè)看似怪異的設(shè)計(jì)，卻代表著機(jī)器人設(shè)計(jì)幾十年來(lái)最大的一次思路轉(zhuǎn)變。

人類(lèi)過(guò)去幾十年設(shè)計(jì)機(jī)器人，有一個(gè)默認(rèn)的潛規(guī)則：它應(yīng)該長(zhǎng)得像某種已知生物。

直接模仿自然界幾億年進(jìn)化出來(lái)的成果，看起來(lái)是最省事的路徑。

生物之所以長(zhǎng)成現(xiàn)在的樣子，是為了在特定的自然環(huán)境里生存、繁衍、覓食，它們的身體充滿(mǎn)了進(jìn)化的妥協(xié)。而機(jī)器人面對(duì)的任務(wù)，往往是純粹的效率、穩(wěn)定性和控制精度。

杜克大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)做的第一件事，就是徹底打破“機(jī)器人必須像什么”的思想鋼印。

他們開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng)新的形態(tài)與控制協(xié)同進(jìn)化算法（Co-design Algorithm）。研究人員沒(méi)有預(yù)設(shè)任何具體的形狀，而是直接在物理模擬器中生成了1500多種形態(tài)各異的機(jī)器人結(jié)構(gòu)。算法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)極其純粹：看誰(shuí)能在三維空間里，最均勻地向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)、受力，并保持最高的能量效率。

在超級(jí)計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了數(shù)百萬(wàn)次的強(qiáng)化學(xué)習(xí)（Reinforcement Learning）訓(xùn)練后，算法最終收斂導(dǎo)向了一個(gè)極其極端的結(jié)構(gòu)：

它沒(méi)有正反面，沒(méi)有前后左右。對(duì)它而言，任何一個(gè)方向，都是“正前方”。

傳統(tǒng)機(jī)器人（如人形或四足）必須時(shí)刻判斷自身朝向，再?zèng)Q定如何轉(zhuǎn)向和前進(jìn)。而Argus不需要，它的控制系統(tǒng)直接簡(jiǎn)化為“往哪個(gè)方向施力”。

研究團(tuán)隊(duì)用一個(gè)學(xué)術(shù)指標(biāo)來(lái)描述這種特性——?jiǎng)討B(tài)各向同性（Dynamic Isotropy），即機(jī)器人在不同方向上的加速能力是否一致。大多數(shù)現(xiàn)有機(jī)器人的這個(gè)數(shù)值極低，而Argus的評(píng)分高達(dá)0.9（滿(mǎn)分為1），在目前的機(jī)器人學(xué)研究中屬于顛覆性的突破。

這種“海膽”結(jié)構(gòu)，直接改變了機(jī)器人與物理環(huán)境的交互方式：

這些驚人的能力，并不是靠某一個(gè)寫(xiě)死了的復(fù)雜動(dòng)作庫(kù)實(shí)現(xiàn)的，而是來(lái)自數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)本身的均勻性。

Argus的核心意義，不僅在于它未來(lái)會(huì)被應(yīng)用在哪些極端場(chǎng)景，更在于它改變了機(jī)器人設(shè)計(jì)的方法論。

過(guò)去我們?cè)O(shè)計(jì)機(jī)器人：先設(shè)定形態(tài)（人/狗），再設(shè)計(jì)關(guān)節(jié)，最后編寫(xiě)控制算法。而杜克大學(xué)的研究是反過(guò)來(lái)的：定義物理/數(shù)學(xué)指標(biāo)，算法搜索最優(yōu)結(jié)構(gòu)，自動(dòng)生成形態(tài)。

它更像是被數(shù)學(xué)“算出來(lái)的”，而不是被設(shè)計(jì)師“畫(huà)出來(lái)的”。

這正如人類(lèi)科技史上的經(jīng)典演變：人類(lèi)最初想要飛上藍(lán)天，于是模仿鳥(niǎo)類(lèi)設(shè)計(jì)了撲翼機(jī)，但最終讓我們翱翔天際的，是更符合空氣動(dòng)力學(xué)、完全不像鳥(niǎo)類(lèi)的固定翼飛機(jī)。

同樣的邏輯，正在機(jī)器人領(lǐng)域上演。

隨著這項(xiàng)技術(shù)的成熟，這種“非生物形態(tài)”的機(jī)器人將在人類(lèi)無(wú)法涉足的領(lǐng)域發(fā)揮巨大價(jià)值：

Argus給出了一個(gè)明確的信號(hào)：機(jī)器人設(shè)計(jì)正在從“參考自然形態(tài)”，轉(zhuǎn)向“直接優(yōu)化物理能力”。未來(lái)，機(jī)器人長(zhǎng)成什么樣，不再取決于人類(lèi)覺(jué)得它應(yīng)該像什么，而取決于在物理和數(shù)學(xué)上，什么結(jié)構(gòu)更合理。

當(dāng)我們不再盲目模仿生命，而是直接優(yōu)化規(guī)則本身時(shí)，機(jī)器的進(jìn)化，才真正開(kāi)始。