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假設我們想要制造一個能夠在家里生活、四處走動、跟家庭成員融洽相處的機器人，那么它能做些什么呢？當問到這個問題時，大多數人首先想到的是將日常家務事移交給機器人。它們應該是傭人，負責清潔房子和做家務事，似乎每個人都想要一個可以洗碗或洗衣服的機器人。實際上，可以把現在的洗碗機、洗衣機和干衣機視為非常簡單且具有特定目的的機器人，但是人們心里真正想要的是這樣的機器人——它們可以在房子里走動、收拾臟盤子和衣服，再將它們分類清洗，然后放回適當位置——當然，要先把干凈衣服熨平疊好。這些工作的難度都很大，超出了前幾代機器人的能力。
現在，機器人還不是家居用品，它們只在科技展會和工廠、搜救現場及其他特殊場合中露面。不過，這種情況將會改變。索尼已經宣布未來10年將會是機器人的年代，即使索尼有點兒過于樂觀，我也預計機器人將會在21世紀上半葉大放異彩。
機器人將會有多種款式。我可以想象廚房里有一個機器人家族——冰箱機器人、櫥柜機器人、煮咖啡機器人、烹飪機器人和洗碗機器人——所有機器人都可以互相溝通和前后傳遞食物、盤子和器皿。家庭機器仆人到處走動，收拾臟盤子，然后遞給洗碗機器人。接著，輪到洗碗機器人將干凈的盤子和器皿遞給櫥柜機器人存放好，直到有人或機器人需要使用。櫥柜機器人、冰箱機器人和烹飪機器人合作無間，準備好當天的菜單，最后把煮好的飯菜放到櫥柜機器人準備的盤子上。
有些機器人負責照顧小孩子，陪他們玩耍，給他們讀故事書，還會給他們唱歌。教育性玩具已經可以做到這幾點，而精密的機器人還可以擔任能干的家庭教師，從字母表、閱讀和算術開始，進而延伸到各種話題。尼爾·斯蒂芬森（Neal Stephenson）的科幻小說 [2] 《鉆石年代》（The Diamond Age ）生動地描述了一本名叫《年輕女士的圖解讀本》（The Young Lady's Illustrated Primer ）的互動式圖書如何承擔起女孩從4歲到成人全過程的教育工作。這種圖解讀本仍然是屬于未來的東西，但是，現實中已經存在相對受限的家庭教師機器人。除了教育之外，有些機器人負責做家務：吸塵、打掃和整理物品。最終，它們的工作范圍將會得到擴展，有些機器人最終會被安裝于家中或家具上，有些會變得可移動，可以自己到處走動。
21世紀初期的家用機器人
圖a，ER2，一個家用機器人的原型。圖b，索尼的愛寶（Aibo），一只寵物機器狗。
[ER2圖片提供：進化機器人技術公司（Evolution Robotics）。“站在墻上的三只愛寶”圖片提供：索尼電子娛樂美國分公司（Sony Electronics Inc，Entertainment America），機器人部門]
這些發(fā)展將需要一個人類和機器相互調和的共同進化過程。這在我們的科技發(fā)展中是很常見的：我們重新設計自己的生活和工作方式，從而讓機器可以為我們服務。最生動的共同進化的例子就是汽車系統(tǒng)，我們改變了住宅結構，加裝了適合汽車使用的車庫和車道，修建了大量遍及全球的高速公路系統(tǒng)、交通信號系統(tǒng)、人行道和大型停車場。為了安裝大量電線和管道這些現代生活的基礎設施，我們的住宅也被改造了：冷熱水、廢物回收、屋頂排氣口、冷暖氣管道、電力、電話、電視、互聯網、家用電腦以及娛樂網絡。門必須足夠寬，以便讓家具可以通過，因為有些住宅必須可以使用輪椅和助步架。正如我們改變房子以適應這些類似的變化，我期望我們會做出適合機器人的改變。當然，這將會是一個緩慢的改變過程，但是隨著機器人的實用性不斷提高，我們肯定能排除障礙，確保成功，并且最終會建造出充電站、清潔和維修點等。畢竟，吸塵機器人需要地方讓它們清空灰塵，收拾垃圾的機器人需要把垃圾從家里搬出來。即使看到家里有機器人專用的住處，我也不會感到驚奇，那是特地為機器人建造的棲身之所，讓它們不會在非工作時間礙事?，F在，我們擁有放置各種用具的櫥柜，為什么不可以為機器人特制適合它們的柜子呢？可以安裝由機器人控制的門、插座、內置電燈，讓機器人可以看得見并清潔自己（給自己插上插座），同時在適當的地方放置垃圾桶。
尤其是一開始的時候，機器人可能需要沒有任何障礙的、平滑的地板。也許還要拆除或降低門檻。有些地方——尤其是樓梯——可能需要特別的記號，可以用電燈、紅外發(fā)射器，或僅僅是特殊的反光標簽。在家里各處粘貼上條形碼或者區(qū)別標簽，將大大簡化機器人辨認所處位置的方式。
我們來設想一下機器仆人如何給它的主人拿飲料。當主人想要一罐汽水時，機器人就會聽話地去廚房和冰箱取。理解主人的命令和走到冰箱前是相當簡單的，而判斷如何開門，找到汽水并打開它，這就不那么簡單了。讓機器人擁有可以打開冰箱門的智慧、力量和防滑輪子，需要相當高超的技術。給它們裝上視覺系統(tǒng)，讓它們找到汽水，尤其是汽水完全被其他食物遮擋時，是很困難的。然后還要想出辦法打開罐子，而且不能弄壞其他擋在前面的東西，這超出了現在機器人手臂的能力范圍。
如果有一個專門為實現機器仆人的這些需求而制造的飲料調配機器人，那么事情就變得簡單多了。想象一下，如果一個飲料調配機器人可以裝著6罐或12罐冰凍的飲料，并裝有一扇自動門和一條推動臂，機器仆人就可以走到飲料機器人面前，向它提出要求（可能通過紅外或無線信號），并將盤子放在飲料調配機器人的前面。飲料調配機器人將門打開，推出一罐飲料，然后再關上門：不需要復雜的視覺系統(tǒng)，不需要靈活的手臂，也不需要用力打開門。機器仆人接住飲料并把它放在盤子上，然后回到主人身邊。
我們也許可以用類似的方法改裝洗碗機，讓家居機器人更容易地把臟盤子放進洗碗機，也許還可以用特定的洗滌槽清洗不同的盤子。但是，當我們那樣做的話，為什么不把櫥柜制造成特殊的機器人呢？它能夠從洗碗機拿出干凈盤子，然后放好備用，而那些特殊的盤子也能輔助櫥柜機器人。也許櫥柜機器人可以自動地把杯子遞給煮咖啡機器人，把盤子遞給家用烹調機器人。當然，它們跟冰箱、水槽和垃圾桶是連在一起的。這樣聽起來很不現實嗎？也許是，然而，事實上我們的家用電器已經很復雜了，許多都跟多種服務有關。例如，冰箱與電力和供水連接，有些則與互聯網連接。如果把這些電器都組合成一個整體，它們就可以暢通無阻地運作，聽起來并非很困難。
在我想象中的家庭將會包括許多具有特定用途的機器人，機器仆人可能最具普遍的用途，但是它會跟清潔機器人、飲料調配機器人一起工作，可能還有一些戶外園藝機器人和一個廚房機器人家族，例如洗碗、煮咖啡和櫥柜機器人。隨著這些機器人的發(fā)展，我們可能將會為家居設計出具有特殊用途的東西，從而簡化機器人的工作，讓機器人和家庭和諧共處。請記住，最終的結果也是讓人類生活得更舒適。因而，任何人都可以走到飲料調配機器人面前要一罐飲料，你可以不通過紅外或無線信號，也許你只需按一下按鈕，或者只是提出要求。
并非只有我一個人在想象機器人和家庭的共同發(fā)展前景。羅德尼·布魯克斯（Rodney Brooks），這位處于世界領先地位的機器人專家 [3] 、美國麻省理工學院（MIT）人工智能實驗室（Artificial Intelligence Laboratory）帶頭人與一間制造家用和商用機器人公司的創(chuàng)始人，就設想了一個由環(huán)境與機器人組成的豐富生態(tài)系統(tǒng)，由專門安裝在設備上的機器人負責各自管轄范圍內的清潔工作：一個負責清洗浴缸，一個負責清潔廁所；一個負責擦窗戶，另一個負責擦鏡子。布魯克斯甚至構想了一張機器人餐桌，底部裝有儲物區(qū)和洗碗機，這樣“當我們想布置餐桌時，跟自動唱片點唱機別無二致的小機械臂會將需要的盤子和刀叉餐具放置在餐桌上。當享用完每道菜時，餐桌和小機械臂會拿起盤子，然后把它們吞進桌子下面巨大的儲物空間”。
機器人應該看起來像什么呢？電影里的機器人常常跟人類一樣，有兩條腿、兩只手臂和一個頭。為什么呢？因為造型應該追隨功能。擁有兩條腿讓我們可以在凹凸不平的地面上行走，而靠輪子滑動的某種仿生機器人則做不到。我們還有兩只互相配合的手，讓我們可以舉起并操控物體。長久以來，人類經過與世界的交互作用，外形已經跟環(huán)境相適應，并能有效地應對各種情況。因此，如果對機器人的要求類似于人類，給它們制造和人類相似的外形就顯得很合乎情理了。
如果機器人不需要移動——例如飲料調配機器人、洗碗機器人或櫥柜機器人——就不需要任何移動裝置，無論是腿還是輪子。如果是煮咖啡機器人，它應該看起來像一臺咖啡機，并將它改裝成與洗碗機和櫥柜相連接。吸塵機器人和割草機已經存在，它們的外形非常適合它們的工作：附有輪子的小型底盤狀設備（見圖6.3）。汽車機器人則應該看起來像一輛汽車，只有用于普通用途的家庭機器仆人才適合采用動物或人類的外形。布魯克斯構想的餐桌機器人可能會特別怪異，它的中央是巨大的圓柱，可以儲存盤子和洗碗設備（具有完善的電力、供水和排水管道）。桌面上有空間讓機械臂處理盤子，可能還有一些支撐攝影機的桿子，好讓機械臂知道在哪里放置和收回盤子和刀叉餐具。
機器人應該有腿嗎？如果它只需要在平滑的地面上移動，安裝輪子就足夠了。但是，如果它需要在不平坦的地面或樓梯上移動時，機械腿就能大派用場了。在這種情況下，我們能夠預見到，第一個有腿的機器人會有四或六條腿，因為四條腿和六條腿的生物比兩條腿的生物更容易保持平衡。
如果機器人需要在家中到處走動，并跟在人類后面收拾東西，它可能需要類似人類的外形：一個能夠容納電池，并且可以支撐腿、輪子或移動履帶的身體；可以撿東西的手，以及裝在頂部的攝影機，讓它可以更清楚地觀察環(huán)境。換句話說，有些機器人之所以看起來像動物或人類，并不是因為這樣可愛，而是因為對于它們的工作來說，這是最有效的結構。這些機器人可能類似于R2-D2（圖片6.1）：上面是一個圓柱形或矩形的身體，下面是一些輪子、履帶或腿；某種可操控的機械臂或托盤，以及可以到處探測障礙物、樓梯、人、寵物、其他機器人的感應器，當然還有它們想要與其互動的東西。除了純粹的娛樂價值外，我們很難理解為什么想要一個看起來像C-3PO那樣的機器人。
實際上，制造一個像人一樣的機器人可能會產生反效果，讓它變得不那么受歡迎。日本機器人專家森政弘 [4] 認為，我們很難接受外表看起來像人而表現卻很差的人造機器，這是由電影和戲劇中可怕的妖魔鬼怪（想象一下《弗蘭肯斯坦》中的怪物）揭示的一個觀念，它們披著人類的皮囊，但是行徑殘暴，面目可憎。然而，即使是完美的人類復制品，也可能有問題，因為我們可能會難以區(qū)分人類和機器人，從而引致情感焦慮[許多科幻小說都探討過這一主題，尤其是菲利普·K·迪克（Philip KDick） [5] 的《機器人會夢見電子羊嗎？》（Do Androids Dream of Electric Sheep? ）和電影版的《銀翼殺手》（Blade Runner ）]。按照我們爭論的這一觀點，C-3PO可以擺脫它酷似人類的外表所帶來的麻煩，因為它的樣子和舉止笨拙，使它看起來更可愛或甚至讓人生氣，而不具有威脅性。
機器人應該是怎么樣的？
倫巴是一個吸塵機器人，它的形狀適合于在地板上和家具底部活動。這個機器人既不像人類，也不像動物，而且它也不需要具備這樣的外形，它現在的造型就很適合它的操作。（圖片提供：iRobot公司）
麻省理工學院辛西婭·布雷齊爾教授和她的機器人里昂納多。（攝影：本書作者）
那些滿足人類需求的機器人，例如寵物機器人，應該看起來像鮮活的生物，只要再融入我們的本能系統(tǒng)，就能預先設定如何詮釋人類和動物的身體語言及臉部表情。因而，如果機器人是被設計用于與人類順利互動，那么一個動物或小孩的外形，再加上適當的身體動作、臉部表情，就是最有效的組合。
