上個(gè)月，全新版《美國(guó)機(jī)器人路線(xiàn)圖》發(fā)布。這份由全美 150 多位研究者共同完成的報(bào)告呼吁：國(guó)家應(yīng)該在新技術(shù)的安全集成方面制定更好的政策框架以保證我們每日生活的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。文件發(fā)布的目的，除了希望借此確定研究者是否真的能夠?qū)ι鐣?huì)產(chǎn)生積極影響并切實(shí)解決一些社會(huì)問(wèn)題，更是希望確保美國(guó)在全球機(jī)器人領(lǐng)域中保持創(chuàng)新、技術(shù)、政策等方面的全方位領(lǐng)導(dǎo)地位。

事實(shí)上《美國(guó)機(jī)器人路線(xiàn)圖》的首份報(bào)告早于 2009 年發(fā)布，當(dāng)時(shí)這份報(bào)告的發(fā)布直接促使奧巴馬政府后期啟動(dòng)了《國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃》。2013 年，由 Christensen 帶領(lǐng)的研究者團(tuán)隊(duì)更新了文件內(nèi)容，并在今年的總統(tǒng)大選之前對(duì)路線(xiàn)圖進(jìn)行了重審與修訂。

在這份全新的報(bào)告中，專(zhuān)家們認(rèn)為 STEM 領(lǐng)域的教育應(yīng)該從“娃娃抓起”、“全民學(xué)習(xí)”。除提倡加強(qiáng)人機(jī)交互領(lǐng)域的研究力度發(fā)展智能機(jī)器，使人們能夠老有所依之外，專(zhuān)家們也呼吁進(jìn)行更靈活的機(jī)器人系統(tǒng)研究以適應(yīng)各領(lǐng)域中日益增漲的定制化生產(chǎn)服務(wù)需求。

具體內(nèi)容方面，這份 100 頁(yè)的文件對(duì)機(jī)器人技術(shù)的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景做了綜述，其中包括有制造業(yè)、消費(fèi)者服務(wù)業(yè)、醫(yī)療保健、無(wú)人駕駛汽車(chē)及其防護(hù)，其中的重要發(fā)現(xiàn)與建議如下文所述。

無(wú)人駕駛汽車(chē)及其政策

 圖片來(lái)源：nuTonomy

雖然無(wú)人駕駛汽車(chē)的進(jìn)步程度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)專(zhuān)家們 2013 年時(shí)在路線(xiàn)圖中的預(yù)測(cè)，但是這個(gè)領(lǐng)域仍然面臨重重障礙。Christensen 說(shuō)道：“重要的地方在于我們得知道人類(lèi)的平均無(wú)事故里程可達(dá)一億英里，但是要設(shè)計(jì)出具備相似性能的汽車(chē)卻絕非易事?！?/p>

無(wú)人駕駛汽車(chē)得更像工業(yè)機(jī)器人那樣耐用，能夠在三年內(nèi)完全自主行駛無(wú)需人為介入才行，他補(bǔ)充道。此外我們需要對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)領(lǐng)域使用過(guò)的方法和技術(shù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，“系統(tǒng)集成可能并沒(méi)有那么引人注目，但卻不可或缺。”

最后，地方、州和聯(lián)邦機(jī)構(gòu)需要制定法律法規(guī)，確保無(wú)人車(chē)能夠同時(shí)與有人駕駛汽車(chē)一起安全的在路上行駛。這些規(guī)定也應(yīng)適用于無(wú)人機(jī)，如此一來(lái)無(wú)人機(jī)就能真正顛覆我們?cè)谌粘？者\(yùn)、環(huán)境監(jiān)控以及其他各方面的習(xí)慣，在自然災(zāi)害與恐怖襲擊發(fā)生時(shí)成為現(xiàn)場(chǎng)急救員的好幫手。

研究者們也要在無(wú)人機(jī)和機(jī)器人的集群控制方面做出更多努力?！澳壳澳軌虿倏貜?fù)雜無(wú)人機(jī)的人數(shù)量尚少，以后就要變成一個(gè)人就可以控制一小群無(wú)人機(jī)和其他一些自主機(jī)器人了。人與機(jī)器的交互應(yīng)當(dāng)如同樂(lè)隊(duì)指揮與演奏家之間的關(guān)系一樣”， Christensen 說(shuō)，“演奏者本身需要足夠聰明才能明白指揮者的意圖并且將之表現(xiàn)出來(lái)?！?/p>

醫(yī)療保健與家庭陪伴機(jī)器人

發(fā)達(dá)國(guó)家人口老齡化程度日漸提高，因此大量陪伴機(jī)器人將會(huì)進(jìn)入這一市場(chǎng)。以日本為例，國(guó)內(nèi)半數(shù)的人口年齡都已超過(guò) 50 歲。“我們需要幫助這些老人在家中正常生活，機(jī)器人可以幫助我們實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)?！?/p>

圖片來(lái)源：Fraunhofer IPA

想要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，機(jī)器人就要對(duì)周?chē)h(huán)境具備更好的識(shí)別能力，可靠性要求也會(huì)更高?，F(xiàn)有系統(tǒng)一般都有基礎(chǔ)導(dǎo)航模塊，但是長(zhǎng)期在少人或無(wú)人介入的情況下工作依然尚未實(shí)現(xiàn)。此外，家庭陪伴機(jī)器人還要能執(zhí)行更為廣范任務(wù)。

易控性對(duì)于機(jī)器人產(chǎn)品來(lái)講也是尤為重要，這樣一來(lái)產(chǎn)品才能被每個(gè)人接受。這就意味著以家庭護(hù)理機(jī)器人為例，機(jī)器人就需要一個(gè)簡(jiǎn)單易用的操作界面了。機(jī)器人研究者們還有很長(zhǎng)的路要走。

制造業(yè)

圖片來(lái)源：加州大學(xué)圣地亞哥分校

近年來(lái)，汽車(chē)一樣的產(chǎn)品定制化需求增量迅猛。例如，一輛高端汽車(chē)可有無(wú)數(shù)不同的配置選擇，從座位顏色到電子器件配置通通包含。結(jié)果就是制造商的產(chǎn)品生產(chǎn)線(xiàn)需要日益復(fù)雜的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述需求，這樣一來(lái)許多工廠(chǎng)就又轉(zhuǎn)回到了美國(guó)。在過(guò)去的 6 年中，美國(guó)制造業(yè)已經(jīng)增加了九十萬(wàn)工作崗位。“機(jī)器人的激增并不一定意味著人類(lèi)的失業(yè)?！?/p>

但是這種工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)的擴(kuò)張必須克服兩大障礙，路線(xiàn)圖中已經(jīng)說(shuō)明。研究者需要開(kāi)發(fā)出即使在少量或者未經(jīng)訓(xùn)練情況下也能讓工人操作的用戶(hù)界面。換句話(huà)說(shuō)，用戶(hù)界面得更像電子游戲那樣容易上手。

此外，機(jī)器人操作技能也要大幅改進(jìn)，最不濟(jì)也得與一個(gè)小孩子的靈活性相當(dāng)?，F(xiàn)在最高級(jí)的機(jī)器人已具備一歲小孩相當(dāng)?shù)淖ト∧芰Α?/span>

工業(yè)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)

對(duì)于所有的應(yīng)用而言，它們面臨的核心障礙都在于機(jī)器人系統(tǒng)的復(fù)雜整合，這些機(jī)器人系統(tǒng)需要與操作人員與合作者一同工作。

研究人員設(shè)想了一種環(huán)境，其中的物理系統(tǒng)通過(guò)智能傳感器和智能芯片在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)無(wú)線(xiàn)連接。這就使機(jī)器人更容易在工作環(huán)境中導(dǎo)航并且與人類(lèi)一同工作。同時(shí)，保障這些系統(tǒng)的安全性也相當(dāng)重要，這樣它們就不會(huì)受網(wǎng)絡(luò)劫持或網(wǎng)絡(luò)攻擊的侵害。

亞馬遜在這一方面做得最好，他擁有 40％ 的IoT相關(guān)的開(kāi)源應(yīng)用程序接口或 API，在 Christensen 看來(lái)這將創(chuàng)造一種全新的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。

教育

機(jī)器人系統(tǒng)將在未來(lái)幾年內(nèi)顯著改變家庭和工作的日常生活，大眾也因此需要接受一些訓(xùn)練以便與這些系統(tǒng)進(jìn)行交互。接受訓(xùn)練的人不分年齡大小 – 從幼兒園到高三以及大學(xué)之前的中專(zhuān)學(xué)院都應(yīng)參與。 但大多數(shù)教育工作需要集中在幼兒園至高三年級(jí)。 Christense 認(rèn)為太多的年輕人從高中退學(xué)，他們將被機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)背景下新經(jīng)濟(jì)所遺忘。

“我們需要教會(huì)人們?cè)鯓邮褂脵C(jī)器人，”他表示，“我們需要意識(shí)到，我們現(xiàn)在為機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)的大多數(shù)接口實(shí)際上并不好上手?！?/p>

共享機(jī)器人基礎(chǔ)設(shè)施

研究人員呼吁在美國(guó)建立互通共享的機(jī)器人研究基礎(chǔ)設(shè)施。今后研究范圍將擴(kuò)大很多，研究者將主要進(jìn)行無(wú)人駕駛、醫(yī)療保健機(jī)器人、微型和納米機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、無(wú)人機(jī)和水下機(jī)器人的測(cè)試，每個(gè)預(yù)設(shè)點(diǎn)大約需要 300 萬(wàn)美元才能改造成功。

ps: 2016 年美國(guó)機(jī)器人路線(xiàn)圖由國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，加州大學(xué)圣地亞哥分校，俄勒岡州立大學(xué)和佐治亞理工學(xué)院部分贊助。

完整文件下載地址：http://jacobsschool.ucsd.edu/contextualrobotics/docs/rm3-final-rs.pdf

via robohub

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