美国最新机器人路线图呼吁加强机器人规管、教育与研究

据美国科学促进协会科技新闻网报道，10月31日发布的最新《美国机器人路线图》呼吁改善政策框架，加强机器人监管、教育与研究。该文件鼓励以确保自动驾驶车和商用无人机等新技术以安全的方式融入人们的日常生活，提高人机互动领域的研究投入，开发智能机器方便老年人活动，加大对小学到成人教育阶段STEM领域的投入。

路线图的作者为来自美国的150多名研究人员，他们还要求研究开发更灵活的机器人系统，满足制造业中不断增长的定制化需求，包括从汽车到消费类电子产品的各类制造。

《美国机器人路线图》的目标是明确研究人员如何解决美国的社会问题。该文件对多领域的机器人发展现状进行了概述，从制造业到消费者服务、医疗保健、自动驾驶汽车及国防领域。路线图的作者提出了各种建议，从而确保美国在机器人研究创新、技术与政策方面继续保持领先水平。

该研究还有一个目标是解决现实生活中的问题并得以有效利用，给人们的生活带来实实在在的影响。

继2009年路线图第一版出版后，美国总统奥巴马制定了“国家机器人计划”。克里斯坦森（Christensen）领导的研究团队在2013年对该文件进行了更新。2016年10月28日，克里斯坦森在加州大学圣地亚哥分校举行的语境机器人论坛上对最新的路线图的主要发现进行了预述。这份100页的文件强调了如下主要发现和建议：

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无人驾驶汽车及政策

自动驾驶汽车领域的发展远远超过了研究人员在2013年版路线图中的预期。但克里斯坦森表示，自动驾驶汽车仍有很多困难需要克服，人类驾驶员能够实现驾车1亿英里才发生一次死亡事故，而目前还未能设计出具有相近能力的自动驾驶系统。

他还补充道，自动驾驶汽车应像工业机器人一样，无需人工干预便能自主运行三年之久。此外，自动驾驶汽车所采用的许多方法和技术都需要被细化为统一标准。

最后，地方、州以及联邦法制机构需要制定政策法规，确保自动驾驶车能与由人驾驶的车辆共同在路上安全行驶，关于无人机的政策法规也需要落实到位，届时无人机就能实现货物空运、环境监测等方式的变革。发生自然灾害和恐怖袭击时，无人机还可以协助急救员完成任务。

研究人员还需加强对无人机群和机器人群的控制。克里斯坦森指出，目前需要一小组人员来操作复杂的无人机，这一比例应反过来，让一个人就能控制一小群无人机和其他一些自主机器人。人机交互应如同演奏时乐团指挥与演奏人员之间的关系，各演奏人员应能够领会指挥的指示并自主演奏。

2

护理机器人与家庭伴侣机器人

随着发达国家人口步入老龄化，例如日本有50%的人口在50岁以上，家庭伴侣机器人将涌入市场。老年人在家需要照料，而机器人能够实现这一点。

要达成这一目标，机器人需要能够更好地认识它们的周围环境，使操作更加可靠。虽然现有系统配备了基本的导航方法，但人们希望实现的是机器人在人类很少干预甚至无需人类干预的情况下亦能长时间自主运行。此外，机器人家庭伴侣需能完成更多的任务。

机器人的操控应简单易用，让人人都能学会使用，这一点也很关键，也就是说家庭护理机器人的用户界面要和电视遥控器一样简单，克里斯坦森称这是机器人研究的一项艰巨任务。

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制造业

近年来，汽车等产品的定制需求不断增加，如高端车辆可以提供各种选择方案，从座椅颜色到电子配置，因此制造商不断采用各种复杂的技术来推动装配线的发展，这也让许多工厂重返美国。过去六年里，美国制造业增加了90万个岗位，这说明了机器人领域的巨大增长并不意味着就业机会减少。

但路线图指出，工业机器人的发展必须克服两大障碍。研究人员需要开发出操作便捷的用户界面，让工人无需训练或只需经过很简单的训练就能操作机器人系统。

此外，还需要显著提升机器人的操作技能，至少能达到儿童的敏捷度，而目前最先进的机器人只具有一岁孩童的抓握能力。

4

工业互联网和物联网

对于所有应用而言，核心挑战都在于机器人系统与人类操作者及协作者之间的灵活整合。研究人员设想了这样一种环境：在工业物联网中物理系统与智能感应器和智能芯片无线连接，这会让机器人更容易识别它们的环境并与人协作。此外，设计的系统应具有充分的安全性，确保其不会被劫持或用于网络攻击，这一点很重要。

亚马逊公司在这方面处于领先地位，占与物联网相关的应用程序界面的40%，克里斯坦森称，这会改变整个经济社会。

5

教育

未来几年，机器人会极大地改变我们日常生活与工作。因此，公众及从业人员有必要接受人机交互培训。克里斯坦森认为，此类培训应覆盖所有教育阶段，从幼儿园到高中和职业学校教育。但是，应将绝大部分教育投入集中在从幼儿园到高中这个阶段，因为有许多年轻人在高中就辍学了，他们会被基于机器人和物联网的新经济时代抛弃。

克里斯坦森指出，要让人们学会使用机器人，而现有的大多数机器人系统界面并不好用。

6

可共享的机器人基础设施

研究人员还呼吁为美国的机器人研究建立一个可共享的基础设施。研究网络可以扩展现有的试点，重点测试自主驾驶、医疗和健康护理机器人、微型机器人和纳米机器人、农业机器人、无人机和水下机器人。每个试点需要花费约300万美元才能升级为一个共享的设施。

2016版《美国机器人路线图》由美国国家科学基金会、加州大学圣地亚哥分校、俄勒冈州立大学、佐治亚理工学院等机构赞助完成。