Henrik I. Christensen details findings of 2016 U.S. Robotics Roadmap
leiphone 作者：晴天
去年，全新版《美國機器人路線圖》發佈。這份由全美 150 多位研究者，共同完成的報告呼籲：國家應該在新技術的安全整合方面，制訂更好的政策框架，以保證我們每日生活的安全運轉。
事實上《美國機器人路線圖》的首份報告，早於 2009 年發佈，當時這份報告的發佈，直接促使歐巴馬政府後期啓動了《國家機器人計劃》。
2013 年，由 Christensen 帶領的研究者團隊，更新了文件內容，並在去年的總統大選之前，對路線圖進行了重審與修訂。
2013 年，由 Christensen 帶領的研究者團隊，更新了文件內容，並在去年的總統大選之前，對路線圖進行了重審與修訂。
在這份全新的報告中，專家們認為 STEM 領域的教育，應該從「娃娃抓起」、「全民學習」。除提倡加強人機交互領域的研究力度發展智慧機器，使人們能夠老有所依之外，專家們也呼籲，進行更靈活的機器人系統研究，以適應各領域中，日益增漲的客製化生產服務需求。
具體內容方面，這份 100 頁的文件，對機器人技術的廣泛應用場景做了綜述，其中包括有製造業、消費者服務業、醫療保健、無人駕駛汽車及其防護，其中的重要發現與建議，如下文所述。
無人駕駛汽車及其政策
圖片來源：nuTonomy
雖然無人駕駛汽車的進步程度，已遠遠超過專家們 2013 年時，在路線圖中的預測，但是這個領域仍然面臨重重障礙。
Christensen 說道：「重要的地方在於，我們得知道人類的平均無事故里程可達一億英里，但是要設計出具備相似性能的汽車，卻絕非易事。」
Christensen 說道：「重要的地方在於，我們得知道人類的平均無事故里程可達一億英里，但是要設計出具備相似性能的汽車，卻絕非易事。」
無人駕駛汽車得更像工業機器人那樣耐用，能夠在三年內完全自主行駛無需人為介入才行，他補充道。此外我們需要對無人駕駛汽車領域，使用過的方法和技術統一標準，「系統整合可能並沒有那麼引人注目，但卻不可或缺。」
最後，地方、州和聯邦機構需要制訂法律法規，確保無人車能夠同時，與有人駕駛汽車一起安全的在路上行駛。這些規定也應適用於無人機，如此一來無人機就能真正顛覆，我們在日常空運、環境監控，以及其他各方面的習慣，在自然災害與恐怖襲擊發生時，成為現場急救員的好幫手。
研究者們也要在無人機和機器人的集群控制方面，做出更多努力。「目前能夠操控複雜無人機的人數量尚少，以後就要變成一個人就可以控制一小群無人機，和其他一些自主機器人了。人與機器的交互，應當如同樂隊指揮，與演奏家之間的關係一樣」， Christensen 說，「演奏者本身需要足夠聰明，才能明白指揮者的意圖，並且將之表現出來。」
醫療保健與家庭陪伴機器人
一開發國家人口老齡化程度日漸提高，因此大量陪伴機器人，將會進入這一市場。以日本為例，其國內半數的人口年齡，都已超過 50 歲。「我們需要幫助這些老人，在家中正常生活，機器人可以幫助我們實現這一點。」
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| 圖片來源：Fraunhofer IPA |
想要實現這個目標，機器人就要對周圍環境，具備更好的辨識能力，可靠性要求也會更高。現有系統一般都有基礎導航模組，但是長期在少人，或無人介入的情況下，工作依然尚未實現。此外，家庭陪伴機器人還要能執行更為廣範任務。
易控性對於機器人產品來講也，是尤為重要，這樣一來產品才能被每個人接受。這就意味著以家庭護理機器人為例，機器人就需要一個簡單易用的操作介面了。機器人研究者們，還有很長的路要走。
製造業
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| 圖片來源：加州大學聖地亞哥分校 |
近年來，汽車一樣的產品客製化需求增量迅猛。例如，一輛高端汽車可有無數不同的配置選擇，從座位顏色到電子器件配置通通包含。
結果就是製造商的產品生產線，需要日益複雜的技術，來實現上述需求，這樣一來許多工廠就又轉回到了美國。在過去的 6 年中，美國製造業已經增加了九十萬工作崗位。「機器人的激增，並不一定意味著人類的失業。」
結果就是製造商的產品生產線，需要日益複雜的技術，來實現上述需求，這樣一來許多工廠就又轉回到了美國。在過去的 6 年中，美國製造業已經增加了九十萬工作崗位。「機器人的激增，並不一定意味著人類的失業。」
但是這種工業機器人系統的擴張，必須克服兩大障礙，路線圖中已經說明。研究者需要開發出，即使在少量或者未經訓練情況下，也能讓工人操作的用戶介面。換句話說，用戶介面得更像電子遊戲那樣容易上手。
此外，機器人操作技能也要大幅改進，最不濟也得與一個小孩子的靈活性相當。現在最高級的機器人，已具備一歲小孩相當的抓取能力。
工業網與物聯網
對於所有的應用而言，它們面臨的核心障礙，都在於機器人系統的複雜整合，這些機器人系統需要與操作人員，與合作者一同工作。
研究人員設想了一種環境，其中的實體系統透過智慧傳感器，和智慧晶片，在工業物聯網內無線連接。這就使機器人更容易在工作環境中導航，並且與人類一同工作。同時，保障這些系統的安全性也相當重要，這樣它們就不會受網路劫持，或網路攻擊的侵害。
亞馬遜在這一方面做得最好，他擁有 40％ 的IoT相關的開源應用程序接口或 API，在 Christensen 看來，這將創造一種全新的經濟現象。
教育
機器人系統將在未來幾年內，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練，以便與這些系統進行交互。接受訓練的人不分年齡大小 – 從幼稚園到高中以及大學之前的大專學院都應參與。
但大多數教育工作，需要集中在幼兒園至高中三年級。
Christense 認為太多的年輕人從高中退學，他們將被機器人和物聯網背景下新經濟所遺忘。
但大多數教育工作，需要集中在幼兒園至高中三年級。
Christense 認為太多的年輕人從高中退學，他們將被機器人和物聯網背景下新經濟所遺忘。
「我們需要教會人們怎樣使用機器人，」他表示，「我們需要意識到，我們現在為機器人系統設計的大多數接口，實際上並不好上手。」
共享機器人基礎設施
研究人員呼籲，在美國建立互通共享的機器人研究基礎設施。今後研究範圍將擴大很多，研究者將主要進行無人駕駛、醫療保健機器人、微型和奈米機器人、農業機器人、無人機和水下機器人的測試，每個預設點大約需要 300 萬美元，才能改造成功。
ps: 2016 年美國機器人路線圖，由國家科學基金會，加州大學聖地亞哥分校，俄勒岡州立大學和佐治亞理工學院部分贊助。
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