2012機器人會往什么方向發(fā)展?盡管2012年已經(jīng)過了1/3,但CROPEN認為有必要花些時間對未來幾個月機器人發(fā)展做下預(yù)測。由于沒有時間機器這類東西,所以預(yù)測的依據(jù)來自一些機器人行業(yè)的長期觀察員,包括自動機領(lǐng)域和Hizook(著名的機器人博客),以確保CROPEN的預(yù)測內(nèi)容盡可能準確。
同時請了一些不同背景的機器人專家,征求他們對2012機器人發(fā)展的意見看法,“專家小組”提供了許多寶貴的意見,總結(jié)大家的建議,最后壓縮到12個項目,這不是一件容易的事,應(yīng)為許多想法都很偉大。(感謝,機器人專家們?。?/p>
在做挑選時,盡量避免那些“長期趨勢”的領(lǐng)域,如環(huán)境機器人,娛樂和玩具機器人。主要專注于新興領(lǐng)域,同時注意資本流向,例如由美國國家科學(xué)基金會牽頭的全國機器人倡議,計劃將投入大量的資源發(fā)展可與人合作的機器人,還有DARPA的部分機器人研究項目。歐洲的框架計劃資助的“認知系統(tǒng)和機器人”,這項計劃可以服務(wù)于人們?nèi)粘5墓ぷ魃?。還有如在亞洲,為應(yīng)對人口老齡化,醫(yī)療機器人發(fā)展已經(jīng)長達數(shù)十年。
CROPEN不會試圖做一個全面的2012機器人行業(yè)研究報告,這里所描述的趨勢類似“熱圖”,強調(diào)機器人行業(yè)有前途的領(lǐng)域和技術(shù),包括人工智能,我們知道會有許多讀者不同意我們的觀點,真誠希望聽到你的意見和看法,如有什么想法請電郵或直接回復(fù)評論。不過有一件事是肯定的:機器人正經(jīng)歷一個神奇的時代,未來會更加精彩。
1. 協(xié)作機器人:機器人助手和伙伴
機器人控制通常有兩種方式,直接遙控和充分自我控制,問題是遙控很麻煩,充分自我控制往往如科幻電影??梢詮闹姓业揭粋€平衡點,讓人類和機器人協(xié)作完成任務(wù),比如下圖的PR2機器人遞藥給人。美國國家機器人倡議(NRL)提供7000萬發(fā)展協(xié)作機器人項目,目標(biāo)是把機器人從工產(chǎn)和實驗室擴展到人們的日常生活,就像當(dāng)年計算機由軍用到民用。這些機器人必須是安全的,價格相對便宜且使用方便,機器人利用其長處配合人類完成工作。該項目的范圍是廣泛的,但機器人的一個關(guān)鍵方面是明確的:即與人的互動。所以希望看到2012協(xié)作類機器人有更大發(fā)展。
2. 3D遙感:Kinect革命在繼續(xù)
去年,一個奇怪的裝飾開始出現(xiàn)在許多機器人頭上,這就是現(xiàn)在流行的微軟Kinect 3D傳感器,它價格便宜且使用方便,用Kinect繪制3D地圖和作為動作傳感器,Kinect成為機器人社區(qū)的最愛(看下圖)。人們一直在尋找一種低成本的設(shè)備替代激光測距儀,現(xiàn)在Kinect幫忙實現(xiàn)(至少可以在室內(nèi)使用),Kinect 2可能會在今年發(fā)布,將具有更高的分辨率和幀速率。
3. 云機器人:機器人共享技術(shù)
幾個研究小組正在探索云計算基礎(chǔ)設(shè)施上的機器人,依靠云計算機處理大量的數(shù)據(jù)。這種方法可以直接調(diào)用“云機器人”,將使機器人不需要做復(fù)雜的計算,如圖像處理和語音識別,甚至可以立即下載新的技能。很多相關(guān)項目都在進行中。特別是,谷歌有一個小團隊,創(chuàng)建機器人云服務(wù),如果這種技術(shù)流行起來,對該領(lǐng)域可能是結(jié)構(gòu)性的轉(zhuǎn)變(想象每個機器人使用“Google地圖”進行導(dǎo)航)。在歐洲,一個重大項目RoboEarth,其目標(biāo)是開發(fā)“機器人萬維網(wǎng)”,一個巨大的云數(shù)據(jù)庫,機器人可以共享有關(guān)的對象,環(huán)境和任務(wù)的信息(見下圖)。許多其他項目正在形成,我們預(yù)計,在2012年“云機器人”將成為一個時髦詞。
4. 力控制下的柔順驅(qū)動器:柔軟的觸感機器人
機器人與人互動時,安全是首要問題,常規(guī)的工業(yè)機械手臂在工廠作業(yè)沒什么問題,但要想機器人和人密切合作,柔軟的觸覺機器人就非常有必要。出于這個原因,我們預(yù)計在2012年將看到更多力控制下的柔順驅(qū)動器和觸覺傳感技術(shù)的改進,如下圖Meka公司的M1機器人。此外,希望研究人員跳出“條條框框”限制,開發(fā)新的更聰明的驅(qū)動器,避免使用機械驅(qū)動裝置。例如在2011年,我們就看到推出過許多“柔軟的機器人”,這些機器人感覺上很接近生物體,如iRobot的六足JamBot,他使用一種叫作6 JMU的驅(qū)動器,還有OtherLab研制的一個充氣機器人Pneubot,使用面料和氣動驅(qū)動。這些項目都指向一個充滿誘人的未來,我們期望在2012年更多的柔軟的機器人出現(xiàn)。
5. 基于智能設(shè)備機器人:新的機器人智能開發(fā)
機器人可以由傳感器、處理器、顯示設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等元素組成。智能手機和平板電腦似乎具備了這些特性。iRobot公司已經(jīng)開發(fā)出一個叫Ava的遠程機器人,可以在平板電腦上使用。再比如,兩個西雅圖的工程師從募捐網(wǎng)站Kickstarter拿到10萬美元并迅速開發(fā)出一個可愛智能手機供電機器人Romo(下圖)。這兩個例子代表著一種趨勢,移動設(shè)備領(lǐng)域上的機器人開發(fā)潛力巨大。蘋果的iOS和谷歌的Android興起了前所未有的創(chuàng)新浪潮。其結(jié)果將是有更多的機器人,從移動實驗室進入市場。在手機越來越多的智慧,像蘋果公司的語音助手Siri,將影響今年的機器人玩具和研究,由于智能設(shè)備加入,機器人會變得更聰明。
6. 更低的成本:一個你能負擔(dān)得起的機器人手臂
隨著機器人發(fā)展,像3-D傳感器器得到普及,機器人的整體成本急劇下降。不過似乎驅(qū)動器例外。最明顯如夾鉗和自由手臂。我們不是在談?wù)?span id="tzbeesk" class="hrefStyle">伺服解決方案,我們所說的也是許多機器人專家在的想。他們希望有一個強大的移動操縱系統(tǒng):具備人的外形尺寸,兼容的驅(qū)動,足夠的有效載荷(至少5公斤),當(dāng)然至少低于5000美元。 2011年由斯坦福大學(xué)的研究人員對一種低成本的柔性機器人研究指出這是可能的(如下圖所示的系統(tǒng))。而事實上,有相當(dāng)數(shù)量的資金用在這個方向,如DARPA的三個方案(ARM-H,ARM-S,和M3)和美國國家科學(xué)基金會。
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