读完100页的美国机器人路线图，原来150位研究者最关心这六个方面

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上个月，全新版《美国机器人路线图》发布。这份由全美 150 多位研究者共同完成的报告呼吁：国家应该在新技术的安全集成方面制定更好的政策框架以保证我们每日生活的安全运转。文件发布的目的，除了希望借此确定研究者是否真的能够对社会产生积极影响并切实解决一些社会问题，更是希望确保美国在全球机器人领域中保持创新、技术、政策等方面的全方位领导地位。

事实上《美国机器人路线图》的首份报告早于 2009 年发布，当时这份报告的发布直接促使奥巴马政府后期启动了《国家机器人计划》。2013 年，由 Christensen 带领的研究者团队更新了文件内容，并在今年的总统大选之前对路线图进行了重审与修订。

在这份全新的报告中，专家们认为 STEM 领域的教育应该从“娃娃抓起”、“全民学习”。除提倡加强人机交互领域的研究力度发展智能机器，使人们能够老有所依之外，专家们也呼吁进行更灵活的机器人系统研究以适应各领域中日益增涨的定制化生产服务需求。

具体内容方面，这份 100 页的文件对机器人技术的广泛应用场景做了综述，其中包括有制造业、消费者服务业、医疗保健、无人驾驶汽车及其防护，其中的重要发现与建议如下文所述。

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无人驾驶汽车及其政策

虽然无人驾驶汽车的进步程度已远远超过专家们 2013 年时在路线图中的预测，但是这个领域仍然面临重重障碍。Christensen 说道：“重要的地方在于我们得知道人类的平均无事故里程可达一亿英里，但是要设计出具备相似性能的汽车却绝非易事。”

无人驾驶汽车得更像工业机器人那样耐用，能够在三年内完全自主行驶无需人为介入才行，他补充道。此外我们需要对无人驾驶汽车领域使用过的方法和技术统一标准，“系统集成可能并没有那么引人注目，但却不可或缺。”

最后，地方、州和联邦机构需要制定法律法规，确保无人车能够同时与有人驾驶汽车一起安全的在路上行驶。这些规定也应适用于无人机，如此一来无人机就能真正颠覆我们在日常空运、环境监控以及其他各方面的习惯，在自然灾害与恐怖袭击发生时成为现场急救员的好帮手。

研究者们也要在无人机和机器人的集群控制方面做出更多努力。“目前能够操控复杂无人机的人数量尚少，以后就要变成一个人就可以控制一小群无人机和其他一些自主机器人了。人与机器的交互应当如同乐队指挥与演奏家之间的关系一样”， Christensen 说，“演奏者本身需要足够聪明才能明白指挥者的意图并且将之表现出来。”

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医疗保健与家庭陪伴机器人

发达国家人口老龄化程度日渐提高，因此大量陪伴机器人将会进入这一市场。以日本为例，国内半数的人口年龄都已超过 50 岁。“我们需要帮助这些老人在家中正常生活，机器人可以帮助我们实现这一点。”

想要实现这个目标，机器人就要对周围环境具备更好的识别能力，可靠性要求也会更高。现有系统一般都有基础导航模块，但是长期在少人或无人介入的情况下工作依然尚未实现。此外，家庭陪伴机器人还要能执行更为广范任务。

易控性对于机器人产品来讲也是尤为重要，这样一来产品才能被每个人接受。这就意味着以家庭护理机器人为例，机器人就需要一个简单易用的操作界面了。机器人研究者们还有很长的路要走。

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制造业

近年来，汽车一样的产品定制化需求增量迅猛。例如，一辆高端汽车可有无数不同的配置选择，从座位颜色到电子器件配置通通包含。结果就是制造商的产品生产线需要日益复杂的技术来实现上述需求，这样一来许多工厂就又转回到了美国。在过去的 6 年中，美国制造业已经增加了九十万工作岗位。“机器人的激增并不一定意味着人类的失业。”

但是这种工业机器人系统的扩张必须克服两大障碍，路线图中已经说明。研究者需要开发出即使在少量或者未经训练情况下也能让工人操作的用户界面。换句话说，用户界面得更像电子游戏那样容易上手。

此外，机器人操作技能也要大幅改进，最不济也得与一个小孩子的灵活性相当。现在最高级的机器人已具备一岁小孩相当的抓取能力。

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工业网与物联网

对于所有的应用而言，它们面临的核心障碍都在于机器人系统的复杂整合，这些机器人系统需要与操作人员与合作者一同工作。

研究人员设想了一种环境，其中的物理系统通过智能传感器和智能芯片在工业物联网内无线连接。这就使机器人更容易在工作环境中导航并且与人类一同工作。同时，保障这些系统的安全性也相当重要，这样它们就不会受网络劫持或网络攻击的侵害。

亚马逊在这一方面做得最好，他拥有 40％的IoT相关的开源应用程序接口或 API，在 Christensen 看来这将创造一种全新的经济现象。

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教育

机器人系统将在未来几年内显著改变家庭和工作的日常生活，大众也因此需要接受一些训练以便与这些系统进行交互。接受训练的人不分年龄大小 – 从幼儿园到高三以及大学之前的中专学院都应参与。但大多数教育工作需要集中在幼儿园至高三年级。 Christense 认为太多的年轻人从高中退学，他们将被机器人和物联网背景下新经济所遗忘。

“我们需要教会人们怎样使用机器人，”他表示，“我们需要意识到，我们现在为机器人系统设计的大多数接口实际上并不好上手。”

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共享机器人基础设施

研究人员呼吁在美国建立互通共享的机器人研究基础设施。今后研究范围将扩大很多，研究者将主要进行无人驾驶、医疗保健机器人、微型和纳米机器人、农业机器人、无人机和水下机器人的测试，每个预设点大约需要 300 万美元才能改造成功。

ps: 2016 年美国机器人路线图由国家科学基金会，加州大学圣地亚哥分校，俄勒冈州立大学和佐治亚理工学院部分赞助。

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

via robohub

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