好文搬运丨火星“机遇号”技术细节曝光：人间很值得，挥泪告别，结束流浪...

获奖作品，特此搬运。

导语：我们在这个地球上生活的时间都很短……我们一生中或许只能做一件真正伟大的事情，并把它们做好。没有人知道自己能活多长时间。我也不知道。但我觉得必须趁着自己年轻，多取得一些成就。——28岁的乔布斯

原创：谭婧

“机遇号”火星探测器，其实是一个机器人，学名叫做野外作业机器人，再确切地说是野外作业机器人，第一代。或者被称为，古典派。15年，不短了，美国国家航空航天局官方用「超长服役」一词来向他告别。足见情深。风萧萧兮，易水寒，“机遇号”一去兮，不复返。此行最遗憾的是，他没有再回到梦想出发的地方——地球。美国官方工程团队决定结束“机遇号”的生命，在火星长眠，享年15岁。

我们想像送别朋友一样送别“机遇号”，但是遥远的距离没有给我们机会，地球命令发出和“机遇号”接受响应之间，会有20分钟时间延迟。也就是在他溘然长逝那一刻，我们说一句再见，等到再见到达火星的时候，20分钟就已经过去了。“机遇号”离去的现实告诉我们，以第一代野外作业机器人的技术路线，彻底落幕，人类奔向人工智能之路已经无法回头。我们已经记不清世界上最后一辆马车如何从公路上消失，那也是历史性的时刻。CMU教授，野外作业机器人之父雷德·惠特克(RedWhittaker)曾经说过，对于有可能改变的事情，一旦改变永不回头。机器人会突然间地震惊世界，激发很多人“可能性”一词的重新理解。现象级的机器人一旦问世，技术将永不倒退。“机遇号”是那个时代的现象级机器人。所有奔赴机器人领域的学者，从业者都会路过“机遇号”的墓碑，因为那也是一座里程碑。

图：野外作业机器人之父雷德·惠特克

人类在创造机器人伊始就已经写下了任务书，代替人类到最危险，到人类肉身不可及的地方，代替人类好好工作。工作是机器人的使命，但是比起用螺丝固定在生产流水线上的机器人面对的是重复的，规律性的，或者是整齐划一的动作任务，野外作业机器人面对的是广阔的天空，太空，水域。未来不可期，任务很艰巨。

在这别离的时刻，我们对“机遇号”进行一个简单的回顾。他从哪里来？他为这个世界做了什么？

第一个问题，他从哪里来？

1979年3月28日凌晨4时，美国三里岛核反应堆发生事故。机器人为清扫核污染物而生。美国卡耐基梅隆大学研发的清理机器人代替人类完成了高危工作。人类历史上第一次。

1983年，同样是卡耐基·梅隆大学。名叫Terregator 室外自动驾驶机器人，配备摄像头和无线遥测技术，在大学的小道上悠闲巡航。

1984年，美国国防高级研究计划局（DARPA）。一个类似于神盾局的军事研究机构，启动了“ALV路上自主汽车计划”目标是通过摄像头来观察地形，计算机系统计算出行驶路线，自己导航自己。

这些都是“机遇号”的兄弟，也是这一技术的前身。

他们成功之后，在随后的年月里，野外作业机器人代替人类出席更多的危险场面，1993年，一只名叫但丁的八足步行机器人向喷发的南极活火山入口进发，机器人慢慢地沿着火山的垂直峭壁爬到距离地面260米以下的地方，坐了一夜。在浓烟和高温中收集了10小时的数据。随后，宾夕法尼亚州的煤矿，内华达州的沙漠，智利的阿塔卡马沙漠……野外作业机器人成了可靠性的代名词。这些战役都是在地球打响，但是人类想让他们去更远的地方——火星。

图：“机遇号”火星自拍

2003年夏天，名为“机遇号”和“勇气号”的机器人两兄弟从地球出发，舟车劳顿的跑了好几个月，终于在次年抵达火星。在大量的美国新闻媒体，包括美国宇航局本身的报道中，经常将机器人“机遇号”和“勇气号”表扬为“机器人探险家”。但是，以如今的技术历程看来，显然它们不是。既不是自己探索，也不自己做出判断。因为自主能力较弱，所以它们更像是远程操作的，而不是来探险的，只能通过太阳能板供电。虽然火星和地球距离遥远，虽然20分钟延迟，但是这两位古典机器人的火星首战非常成功。

第二个问题，他为这个世界做了什么？

第一、探索与发现。

火星是地球之外，太阳系中最有可能支持生命存活的地方，人类对于火星的探索从未止步，半世纪以来，美国、前苏联、欧洲、日本等陆续向火星发射三十八艘探测装置，其中二十一艘失败，十七艘成功，五个着陆器先后登陆，获空间、地面照片二十多万张，数据三万多份。但是只有勇气号和机遇号的探索价值最大，他们花费其一生时间告诉我们，火星曾经是一个温暖湿润的环境，那时候的火星，或许是适宜生命存在的。自此，人类对火星有了全新的认识。

第二、应用机器人自主技术。

火星探测流浪者的成功帮助推动了美国宇航局火星计划的发展，为轨道飞行器和新型火星车提供支持。双胞胎机器人展示了火星上的移动机器人如何与地球可靠地通信，使用三维视觉导航火星地形并进行自主科学观测。

图中，红色区域是由人类探测车建立的“禁区”（火山口附件）。白色代表未知区域。绿色表示基于流动站的导航摄像头可以安全穿越的区域。移动的紫色的点，代表了“机遇号”他自己。蓝线是通往目的地的最有效路径。

但是，比双胞胎机器人兄弟晚八年到达火星的“好奇号”，是首次使用自主导航技术的英雄。这种能力让火星车自己决定如何在火星上安全驾驶。自主系统确实可以自己做出选择。它试图在不受人干预的情况下在当地实现其目标，即使遇到不确定或无法预料的事件。智能自主系统使用比其他系统更复杂的机制进行选择。这些机制通常与人类使用的机制相似。最终，一个自主系统的智能水平取决于它所做选择的质量。简而言之就是，下一步干啥机器人自己动脑子，脑袋聪不聪明看自己做决策的质量。“好奇号”在软件的帮助下，能够在一定程度上自主决定行走路线。

因此，机器人可以减少宇航员执行载人任务的工作量。宇航员有限的、宝贵的时间不应该花在验证参数和航天器管理、导航任务上。机器人能干的，都不能留给宇航员。

在火星上，“勇气号”号陷入松软的土壤结束自己的一生。“机遇号”在火星的全球性沙尘暴失去信号。英雄的时代终将落幕，如果有朝一日人类到达火星，一定会将他们带回来安放到博物馆中。

地球上，太空探索不分国界，中国人民一样很关心“机遇号”。

数据来源：微热点（wrd.cn）

数据来源：微热点（wrd.cn）

人类第一次生产力解放是在英国工业革命的时代，现在轮到了机器人。在人工智能时代，无论是企业还是学界，激光雷达的技术路线已经成熟，自研的激光传感器系统和传感设备，能够提供精准的位置信息给机器人，甚至计算机视觉的技术路线也已经成熟，自动驾驶出现了激光路线还是计算机视觉路线之争论，但是成本问题是最难克服的问题之一，车顶一个激光雷达的成本可以高过汽车全车造价。无人驾驶汽车也是机器人技术的一种，以移动为特长。无人驾驶现在已经是人工智能最热门的赛道。

图片：本文作者，自己邀请自己出镜，2017年冬天，摄于百度无人车前。

火星英雄传奇史，已经彻底结束，如果再出师火星，人类会派出具有自主能力的机器人。2019年，野外作业机器人之父，惠特克教授说，三十年前，机器人技术在很大程度上被视为机械化装配生产的一种手段， “用螺丝钉固定在工厂流水线上”。而今天的机器人，用模拟数据训练直接发布到现实环境中就可以跑、跳、踢腿，但是仍然面临精确、高效地服从指令的挑战。人类，机器人与科技宏大的交响乐已经奏响，“机遇号”的乐章虽然已经落幕，但是机器人自主技术、运动规划、场景解析、姿态估计、强化学习的序曲正踏着轻快的节拍向我们走来。科技伦理将划出这乐章的五线谱，以人为本，科技、社会和谐将会是未来的旋律。（完）