美國：機器人新技術(shù)路線(xiàn)圖提出新要求

　　10月31日發(fā)布的一份美國機器人新技術(shù)路線(xiàn)圖呼吁制定更好的政策框架，以安全地整合新技術(shù)進(jìn)日常生活，如自動(dòng)駕駛汽車(chē)和商用無(wú)人機。該文件還鼓勵增加人機交互領(lǐng)域的研究工作，使人們在年老的時(shí)候可以留在自己家里生活。它呼吁增加從小學(xué)到成人的關(guān)于STEM領(lǐng)域的教育內容。

　　該路線(xiàn)圖的作者是來(lái)自全國各地的150多名研究人員，他們還呼吁研究創(chuàng )造更靈活的機器人系統，以適應在制造業(yè)日漸增長(cháng)的定制需要，包括從汽車(chē)到消費類(lèi)電子產(chǎn)品。

　　美國機器人技術(shù)路線(xiàn)圖的目標是確定研究人員怎么在美國的社會(huì )問(wèn)題上做出貢獻和提出解決方案。該文件概述了機器人在不同領(lǐng)域的情況，從制造業(yè)到消費服務(wù)業(yè)，醫療保健，自動(dòng)駕駛和國防。路線(xiàn)圖的作者提出了一些建議，以確保美國將在機器人領(lǐng)域繼續領(lǐng)先，無(wú)論是在研究創(chuàng )新，技術(shù)和政策方面。

　　“我們也要確保研究工作能真正解決現實(shí)生活的問(wèn)題并能投入實(shí)踐，”HenrikI.Christensen說(shuō)。Christensen是加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的一位教授，計算機科學(xué)家，以及該文件的首席編輯。“我們需要確保我們正在對人們的生活造成影響。”

　　“路線(xiàn)圖”的第一版問(wèn)世于2009，并導致奧巴馬總統創(chuàng )建了國家機器人計劃。由Christensen領(lǐng)導的研究人員在2013更新了該文件。他們現在在2016年美國總統大選之前重新審核了路線(xiàn)圖。

　　Christensen是加州大學(xué)圣地亞哥分校情景機器人研究所的主任，他在10月28日加州大學(xué)圣地亞哥校園內舉辦的情景機器人論壇上給出了預覽路線(xiàn)圖的主要內容。

　　這份100頁(yè)的文件主要強調了以下的研究結果和建議：美國機器人新技術(shù)路線(xiàn)圖對規定、研究和教育提出新要求。

　　自動(dòng)駕駛的汽車(chē)

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)領(lǐng)域現在的進(jìn)展已經(jīng)遠遠超過(guò)了2013版路線(xiàn)圖的預測。但自動(dòng)駕駛汽車(chē)仍然有幾個(gè)障礙要克服，研究人員說(shuō)。“重要的是我們要意識到，人類(lèi)司機每行駛1億公里就會(huì )發(fā)生一次致命事故，”Christensen說(shuō)。“這已經(jīng)遠遠超出了自動(dòng)駕駛汽車(chē)的事故率。”

　　自動(dòng)駕駛汽車(chē)需要變得更像工業(yè)機器人，它應該可以沒(méi)有人類(lèi)干預的情況下自動(dòng)運行了三年，他補充說(shuō)。同時(shí)，自動(dòng)駕駛汽車(chē)所使用的許多方法和技術(shù)需要變成一個(gè)統一的標準。“系統集成可能不會(huì )獲得很多媒體的關(guān)注，但它卻是至關(guān)重要的，”Christensen說(shuō)。

　　最后，地方、州和聯(lián)邦機構需要制定政策和法規，確保這些汽車(chē)可以與人類(lèi)司機安全地共享道路。法規和政策還需要對無(wú)人操作飛行器進(jìn)行規范，它又稱(chēng)為無(wú)人機。得到規范以后，無(wú)人機可以徹底改變我們空運貨物的方式、環(huán)境監控等等。他們可以在自然災害和恐怖襲擊中幫助應急人員。

　　研究人員還需要研究如何更好地控制成群的無(wú)人機和機器人。“目前，我們依然需要一小群人來(lái)控制復雜的無(wú)人機。”這個(gè)操作比例應該反過(guò)來(lái)，使得一個(gè)人足以控制一小群無(wú)人機或者其它種類(lèi)的機器人。人類(lèi)和機器人的交互應該像樂(lè )隊指揮和演奏家之間的關(guān)系，“Christensen說(shuō)。“每一個(gè)機器人需要足夠聰明，從指揮的提示中找到線(xiàn)索并完成自己的行為。”

　　健康監護和家庭伴侶機器人

　　隨著(zhù)發(fā)達國家的人口老齡化趨勢發(fā)展，一批家居機器人即將進(jìn)入市場(chǎng)。例如，有50%的日本人口超過(guò)50歲。“我們需要幫助在家里不便出門(mén)的老人，”Christensen說(shuō)。“機器人可以幫助我們到達目標。”

　　為了達到這一目標，機器人需要更加了解他們所處的環(huán)境，并變得更可靠?，F有的系統都配備了基本的導航技術(shù)。但長(cháng)期自動(dòng)運行和很少或根本沒(méi)有無(wú)需人工干預的機器人依然是我們的研究目標。此外，家庭伴侶機器人需要能夠執行更普遍的任務(wù)。

　　機器人的控制難易度也是很重要的，這方便每個(gè)人都能使用。例如，這要求機器人配備一個(gè)比電視遙控器更簡(jiǎn)單的用戶(hù)交互界面。

　　“這機器人技術(shù)研究來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的挑戰，”Christensen說(shuō)。

　　近年來(lái)，定制產(chǎn)品的需求大幅增加，例如汽車(chē)。例如，一款高端的汽車(chē)可以定制數以百萬(wàn)計的不同選項，從它的座椅顏色到電子設備的配置。因此，制造商們采用了越來(lái)越復雜的技術(shù)來(lái)驅動(dòng)裝配線(xiàn)。這反過(guò)來(lái)又把許多工廠(chǎng)帶回美國。在過(guò)去的六年里，美國制造業(yè)增加了90萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。“機器人技術(shù)的大幅增長(cháng)并不意味著(zhù)失業(yè)率的增長(cháng)，”Christensen說(shuō)。

　　但是路線(xiàn)圖聲稱(chēng)，工業(yè)機器人系統的發(fā)展必須克服兩個(gè)主要障礙。研究人員需要開(kāi)發(fā)易用性強的用戶(hù)界面，經(jīng)過(guò)少量培訓或者不經(jīng)過(guò)培訓的工人都可以完成機器人操作。換句話(huà)說(shuō)，用戶(hù)界面需要變得像電子游戲一樣簡(jiǎn)單，Christensen說(shuō)。

　　同時(shí)，機器人的操作技能需要大幅提高，至少能和一個(gè)年輕孩子的靈活性相比較?，F在，最先進(jìn)的機器人已經(jīng)有一歲小孩的抓握能力了，Christensen說(shuō)。

　　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)

　　對于所有的應用場(chǎng)景而言，其核心挑戰是將機器人系統與人類(lèi)的操作還有協(xié)同機器人靈活地整合在一起。研究人員設想了一個(gè)物理系統，通過(guò)無(wú)線(xiàn)智能傳感器和智能芯片相連，構建在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的內部。這將使機器人更容易了解他們的環(huán)境和與人類(lèi)合作。同時(shí)，重要的是這些系統是安全的，不能輕易地被劫持或用于網(wǎng)絡(luò )攻擊。

　　亞馬遜是這個(gè)領(lǐng)域的前沿研究者，它有百分之40的應用程序接口，即API，與物聯(lián)網(wǎng)相連，而且還是開(kāi)源的，Christensen說(shuō)。“這將創(chuàng )造一個(gè)全新的經(jīng)濟體，”他說(shuō)。

　　教育

　　機器人系統將極大地改變家庭和工作的日常生活。因此，公眾和員工需要通過(guò)訓練來(lái)學(xué)習與這些系統進(jìn)行交互。訓練在各個(gè)層次都有需求，從幼兒園到高中，還有技工學(xué)校。但重要的教育工作還需要放在幼兒園到第十二年級這個(gè)階段。Christensen說(shuō)，現在有太多年輕人輟學(xué)，他們將被這一新興的機器人和物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟所遺棄。

　　“我們需要讓人們學(xué)會(huì )使用機器人，”他說(shuō)。“我們需要意識到，現在我們?yōu)闄C器人設計的大部分交互接口是不容易使用的。”

　　共享的機器人基礎設施

　　研究人員還呼吁在美國建立一個(gè)共有和共享的機器人研究基礎設施。研究網(wǎng)絡(luò )將擴大現有的設施，重點(diǎn)研究和測試自動(dòng)駕駛技術(shù)，醫療機器人、微型和納米機器人、農業(yè)機器人、無(wú)人機、水下機器人。每個(gè)設施將需要約300萬(wàn)美元以轉變成一個(gè)共享設施。

　　“我們需要投資，以確保美國在機器人技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)導者地位，”Christensen說(shuō)。