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收购机器人界的「Android」,谷歌豪赌未来五十年

2023/1/17    来源:极客公园    作者:陈晨      
关键字:ROS  机器人操作系统  开源  
不再痴迷本体,谷歌想将AI在机器人场景成功落地。
       本文来自微信公众号“极客公园”(ID:geekpark),作者陈晨,经授权转载。

    每个时代都会诞生不同的统治级的系统,微软的Windows代表了PC时代,移动互联网时代则是iOS和Android。

    在元宇宙还不能撑起人们的想象的时候,机器人,已经成为巨头们对于下一个时代最重要的战略方向。2022年最后时刻,谷歌旗下公司宣布收购ROS,这个机器人界的「Android」系统背后的公司。

    这个被所有人忽视的新闻事件,可能恰恰说明了,谷歌已经拿到了下一个时代的「船票」。

01 机器人界的「Android」

    收购事件发生在2022年的最后一个月。从Google X独立出来的机器人公司Intrinsic,收购了ROS背后的商业化主体Open Source Robotics(OSRC)公司,以及OSRC在新加坡成立的独立公司OSRC-SG。两家公司业务和团队,以及主管基金会的前CEO布莱恩·格基(Brian Gerkey),加入了Intrinsic。

    如果你想要在机器人领域谋求一个职位,对ROS一定并不陌生。

    在过去的几年里,国内外很多机器人和无人机企业,还有无人机驾驶企业,都纷纷将「具备ROS开发经验者优先」这句话,加到了算法工程师、研发架构师等岗位的招聘需求里。比如大疆无人机、百度Apollo、还有华为自动驾驶仿真业务。

    就像是机器人界的「Android」,ROS已经成为机器人领域一个事实上的标准,绝大多数的机器人研发平台,都已经开始支持ROS框架。

    那么ROS究竟是什么?为什么越来越多的公司加入了ROS阵营?

    ROS起始于一个对「开放协作的机器人产业」的畅想。

    随着机器人技术的快速发展,很多学者认为,机器人研究需要一个开放式的协作框架。一些高校实验室就此做出了尝试,比如斯坦福人工智能机器人项目。

    一家名为Willow Garage的公司,对斯坦福大学机器人项目中的软件系统进行了扩展和完善,在2007年推出了ROS。2013年,ROS被OSRF开源机器人基金会(Open Source Robotics Foundation)接管。

    ROS全名 Robot Operating System,即机器人操作系统。从技术角度看,它是一种用于编写机器人软件的灵活框架,里面也集成了大量的工具软件包、库代码,以及约定协议,让跨平台研究,以及研发机器人更加简单。

    更重要的是,这是一个开源的系统,能够让不同的机器人功能组件之间相互通信,联动起来。

    这也就意味着,大量的第三方独立软件开发商,可以站在巨人的肩膀上,只专注于某一个特定问题开发,不用重复造轮子。

    但是在诞生之初,在机器人领域做这样一种开源系统是受到质疑的。

    因为在传统的工业机器人系统里,力反馈等闭环控制仍属于传统控制和自动化,零件识别也只是简单背景下的图像处理,机器人并不需要具备更高层的感知能力。

    以四大家族为首的工业机器人领头羊,一直使用的是自己开发的平台和软件,而且在硬件上也生产出了可以商业化的标准产品。他们在技术上已经实现了闭环,没有动力将研发移植到ROS上,为一个开放的生态「打工」。

    所以很多人认为,ROS剥离开硬件发展软件的思路,可能只适合科研,并不适合工业。

    然而科技与创新之所以振奋人心,就在于它不仅仅着眼于眼前的市场。

    在2017年ROS十周年的视频里,团队展示了大量基于ROS构建的机器人,其中不乏四大家族机器人的身影。

    转变的核心,在于机器人的复杂化与智能化。

    ROS的其中一个特点就在于,它并不关心每个模块是在什么平台上编写、或者用什么算法编写的,只要功能模块定义好接口,就可以在ROS上运行。所以即使是一个大型的,复杂的机器人系统,包含感知、计算、控制等不同功能模块,ROS也能比较好地适配。这种技术特性,为研究机构、创业公司在ROS平台上「各展所长」以及「各取所需」提供了可能。

    而当机器人独立完成的任务越来越复杂,需要与其他机器人或者人类协同工作,它所需要的能力就越多,这往往不是哪一家公司可以完全解决的。此时,像ROS这样开源协作的底层系统,就显得尤为重要。

    越来越多的机器人公司,开始意识到ROS在机器人研发上的价值,他们将ROS作为产品开发的框架。2018年登上春晚的百度Apollo无人车、已经在空间站干活的NASA机器人Robonaut 2、中国农大研发的果园采摘机器人,这些产品都基于ROS进行设计。

    ROS的生态也不断发展壮大,更多公司开始参与ROS的开发和源码贡献,社区涌现出大量的第三方工具和开源软件包。包括iRobot、博世在内的顶尖机器人公司,都为ROS的繁荣做出了努力。

    为了更好地服务机器人从原型设计、部署再到生产的全过程,ROS也在进化。

    2017年,官方正式推出了ROS 2,改善了多机器人通信难、跨平台通信差等情况。

    信息传递更及时、稳定性更好的ROS 2也更适合工业生产环境。在工厂运行的AGV机器人、机械手智能控制、送餐等服务机器人、自动驾驶等新兴智能机器人领域,ROS 2得到了更广泛的应用,小米的「铁蛋」仿生四足机器人,以及自动驾驶开源软件Autoware.auto,都是基于ROS 2设计。

图1

在ROS社区的帖子里,一位成员发言:ROS 2已经准备好用于工业 | 来源:ROS社区

    现在看起来,Willow Garage当时做了一个颇具前瞻性的选择。ROS不再仅仅局限于科研社区里的教育和研究,而是走向了产业应用,成为了支持机器人产业前进的核心底座之一。

02 谷歌机器人「二进宫」

    收购案的另一个主角Intrinsic,代表了谷歌在机器人探索上的最新阶段。

    2021年7月,Intrinsic经由长达五年半的孵化,从 Google X独立出来。这家公司所做的事情,是把AI技术应用到工业机器人上,通过AI训练,让工业机器人更智能。

    发展软件能力,正是谷歌在机器人战略上的新思路。至于谷歌为什么会走上这条道路,还是要从谷歌在机器人上的第一次尝试开始。

    谷歌与机器人的纠缠起始于2013年。

    当时,Android之父安迪·鲁宾(Andy Rubin)在加入谷歌的八年后,被指派了一项新工作——在谷歌内部组建起一个机器人团队。这个秘密的机器人项目被命名为Replicant,致敬知名科幻电影《银翼杀手》中与真人无异的「复制人」。

    在鲁宾的主导下,谷歌一举收购了八家机器人公司,其中包括大名鼎鼎的波士顿动力(Boston Dynamics)。如此大手笔的收购,帮助谷歌补足了在机器人在硬件和人才上的缺口,让谷歌成为当时机器人行业的重要玩家之一。

    鲁宾在商业化上并不急于求成,他曾在接受采访时说,这个部门不打算在未来几年内推出任何有实际意义的产品。

图2

Andy Rubin转向研究「真正」的机器人 | 来源:Techblog

    在他任职的一年里,谷歌与被收购机器人公司之间,更像是一种合作关系。谷歌并不干涉波士顿动力以及其他几家公司的研发计划,而是从中「偷师」,开发自己的低价商业机器人。

    但缓慢的商业化进度并不是谷歌所希望的,谷歌高层的耐心被耗尽了。

    2014年,Rubin出走,谷歌机器人管理层多次重组,「赚钱」的紧迫性也落到了波士顿动力这些被收购的机器人公司头上。

    乔纳森·罗森伯格(Jonathan Rosenberg)曾担任Replicant团队的临时主管。他在一次公开发言时说,「作为一家像谷歌这样的公司,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。」

    曾经有消息称,谷歌一度打算让波士顿动力,研发一种可以快速商业化的、以轮胎和履带驱动的家庭服务机器人。

   谷歌的快速商业化理想遭到了这些技术极客们的抵制,以波士顿动力为首的被收购公司和谷歌高层,将不合摆上了台面:被收购公司Meka Robotics的推广计划,因为谷歌高层的反对而终止;有一定名望的波士顿动力则直接公开回怼,坚持自己做的才是「终极的产品」。

    从结果上来看,几家机器人公司各干各的,谷歌没能将任何一个转变为盈利的业务。

    iRobot的CEO科林·安格尔(Colin Angel)曾经评价这件事情,他说,「缺乏一个像他(Rubin)一样有声望及眼光的人,将这几家学术方向各不相同的机器人公司整合到一起」。

    到这里,谷歌在机器人上的第一波探索,结果已经基本确定了。

    Replicant项目草草结束,谷歌的机器人工程师则去做其他的Google X项目。2017年,将波士顿动力被卖给了软银。其他公司,例如曾在DARPA(美国国防部)机器人挑战赛上大放异彩的Schaft,没能做出更多惊艳的产品,最终被关停。

    国内机器人创业公司宇树科技的创始人王兴兴,可能更理解技术极客们的傲气,他曾在社交媒体上分析谷歌和波士顿动力解绑的动机时说,「Marc Raibert(波士顿动力创始人)应该依旧期望按自己原本的路线做最卓越的机器人,而对把机器人降低成本推向民用赚钱并不怎么感兴趣」。

    但在2020年接受The Verge采访时,波士顿动力公司业务发展副总裁迈克尔·佩里(Michael Perry)说,「你不能在爆火的YouTube视频上建立一个盈利的机器人公司」。他在在给外界打预防针。「让机器人在工业设施中读取模拟仪表,这不会『点燃』互联网,但对许多企业来说是变革性的。

    几年的时间足够这些聪明的创业者看清趋势,现在的企业并不需要会耍「花招」的表演型机器人,他们需要的是软硬件生态,系统性的集成,是能够降低生产和运营成本的解决方案。这可能也说明了,谷歌想要商业化的目标是有解法的,只不过,他们还没有找到正确的方法。

    回到谷歌,他们没有对机器人的热情并没有因此熄灭,只不过他们开始调整策略,从自己擅长的人工智能上入手,开始了在机器人上的「二进宫」。

    Google X Robotics解散后不久,谷歌集结原来项目的研究人员和工程师,组建了新团队Robotics at Google。新团队由文森特·范霍克(Vincent Vanhoucke)带领,他同时也是谷歌人工智能研究部门的引路人。

    谷歌机器人的重点从硬件转移到了软件上,团队不再痴迷机器人「类人」的构造,而是让机械通过AI学习更加智能——他们意识到,以控制、机械为核心的机器人本体时代,正在悄悄向智能转变。

    2019年,他们曾经与麻省理工等几所前沿院校研发了一套分拣机,让机械臂能够从一堆杂物中挑出匹配的物品,并且放置到对应的盒子里。

    而2021年9月从GoogleX独立出去的Intrinsic,则是谷歌为打造工业机器人软件成立的新公司,它在用AI训练让机器人更智能的思路上,与谷歌整体的机器人新方向一脉相承。

    团队的第一个项目,是让机械手分辨出不同的USB型号,再对应地插上插头。项目的目的是通过AI训练,让单个机器人完成复杂的操作。这很容易让人联想到仓库和超市里,机器人分拣的场景。

    除了机器人单体的多线复杂操作,谷歌同样希望AI能够为多个机器人的协作赋能。在Intrinsic曝光的视频中,他们展示了两台机械臂合作拼接家具,还有与瑞士苏黎世联邦理工学院合作的项目——四台机械臂协作搭房子。

图3

    两台机器人使用感知、力控制和多机器人规划,来组装一件简单的家具 | 来源:Intrinsic官网

    这些项目对应的,都是现实生产和生活环境中,具体而生动的工作场景。

    就在Intrinsic收购Open Robotics两家公司的同期,谷歌机器人团队推出了Robotics Transformer 1多任务处理模型,其中包含了拉出餐巾纸、打开罐子、将物品放进和取出抽屉等高级的机器人技能。

    Vanhoucke的发言透露了他们下一阶段的工作重心,他说,「我们还需要一段时间,才能真正牢牢掌握如何直接在商业上取得影响」。

03 ROS「买断」阴云

    再来仔细分析下这次收购案。Intrinsic这次的收购案,是否意味着ROS这个重要的机器人开源生态,从此成为硅谷巨头的「禁脔」?

    答案比较复杂。

    谷歌并没有直接收购ROS,而是ROS背后的两家营利性公司。两家公司的出现,其实也是OSRF基金会将ROS商业化的一种尝试。

    从组织架构历史来看,OSRF基金会接手后,ROS社区的规模增长迅速,基金会为了维持生计,相继成立了两家公司,分别是OSR(Open Source Robotics),以及在新加坡的OSRC-SG。两家公司为企业和政府客户,提供基于ROS进行开发的合同制工作,以此支持基金会以及社区的发展。

    谷歌不仅收购了两家公司,也直接收购了公司的业务,以及背后的技术团队。

    在Intrinsic的CEO温迪·谭·怀特(Wendy Tan White)在公开信中写到,「欢迎Brian Gerkey及其团队的加入」,「我们的目标是加速新一代机器人开发人员的发展」,以及「可以通过Intrinsic平台为开发人员提供新的选择」。

    字里行间透露出,这场收购的重点,可能是「挖人」。

    Gerkey及其团队,是ROS社区研发和维护,以及将ROS用于商业化实践的核心力量。而谷歌现阶段在机器人上的重点有二,一是AI软件,二是产品与商业应用。

    他们的加入对于谷歌来说,正起到了如虎添翼的作用,既补充了在软件上发展机器人的能力,也带来了做商业化项目的经验。

图4

ROSCon 2022大赛上,两家的罕见合影 | 来源:Open Robostic

    这对OSFR基金会来说,同样是一个合情理的选择。

    最近几年,机器人行业快速发展,开发者对ROS的需求越来越多,Open Robotics维护和研发的成本,以及旗下两家公司的业务压力都在增长。

    Gerkey在接受IEEE采访时说,「我们正在努力支持这个非常广泛的社区,作为一家资源有限的小公司,这对我们来说变得越来越困难。」

    或许也是无奈之举,基金会需要为自己寻找一个更大的合作伙伴,引入更多的资金和资源。

    当然,Intrinsic的收购,并不包括ROS系统。

    收购完成后,基金会仍然会是ROS开源项目的负责人,继续管理和运营社区,并且拥有商标、域名、网站的所有权,开源工具和项目会继续留在基金会里。White也表明,Intrinsic将继续投资基金会,让他们能够更稳定地发展。

    如果说,这次收购对ROS社区的后续发展没有什么影响,显然并不现实。

    在接受IEEE采访时,Gerkey提到,OSRC团队相较于社区里的其他组织和公司,在ROS的核心技术上花费的心力更多。

    「当人们开始使用ROS并想要贡献一些东西时,他们更有可能想要贡献一个新东西,比如新传感器的驱动程序或新算法」,「普通志愿者,很难为ROS核心的研发和维护做出贡献。」

    虽然Intrinsic的CTO托斯滕·克罗格(Torsten Kroeger)在随后透露的工作安排中提到,「OSRC团队的首要任务是培育和发展ROS社区」。

    但是,这仍然让人担心,当核心技术人员成为另一家公司的员工,他们还有没有精力来继续这份具有「公益性质」的工作?解决问题的优先级又是否也会发生变化?

    这个问题的答案,可能没人知道。

    在ROS 2发展的几年里,基金会也尝试引入外部力量。

    2018年ROS 2技术指导委员会(Technical Steering Committee,TSC)成立,创始成员公司就包括微软、亚马逊英特尔等领头企业。TSC会更深度地参与到ROS2的发展方向、战略布局、开发与发布中去。然而究其根本,这并不是一个紧密的利益结合体。

    随着收购而来的另一层隐忧则是,社区内的组织、公司在分享自己的成果时,是否对这样一个与谷歌绑定的社区多一层顾忌。

    ROS社区何去何从?答案,还要留给时间。

    最近几年,硅谷巨头们都在机器人上卯足了劲儿。亚马逊聚焦与物流仓储,在自己的仓库里放进了大量分拣机器人、物流搬运机器人,让机器人成为助力降本增效的工具。谷歌在「踩坑」了机器人本体之后,重新聚焦到软件,尤其是在它最擅长的AI能力上。

    在2022年最后发生的这起收购案,暴露出了谷歌在机器人领域的打法和野心。这次收购或许也揭示了,在未来,机器人领域将是一个更加热闹和激烈的战场。

       本文为极客公园原创文章,转载请联系极客君微信 geekparkGO。
责任编辑:杨培
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