最近几年来，机械人研讨获得了长足的提高，但要想在我们的生涯中普及机械人还是妨碍重重。《Science Robotics》杂志罗列了机械人普及亟待处理的10年夜挑衅。 编纂们对机械人技巧的未处理的困难停止了在线查询拜访，并组织了一个由机械人专家构成的专家小组，他们列出了30个最主要的主题，然后将其分红10年夜挑衅，这些挑衅能够在将来5到10年内发生严重影响。 以下是他们提出的十年夜挑衅： 1、新资料和制作计划 机械人专家正开端不再局限于以往用电念头、齿轮和传感器制造机械人的办法，测验考试应用诸如天然肌肉、软机械人技巧和新的制作办法，将多种功效整合在一种资料中。但这些先辈的制作办法年夜多半还处于早期阶段，是以将它们整合还难以完成。多功效的资料，如感应、挪动、能量搜集或能量贮存等，可让机械人设计更高效。然则将这些分歧的属性组合在一台机械上，须要应用新的办法，而新办法一定混杂了微标准制作技巧和年夜范围制作技巧。另外一个有愿望的研讨偏向是可以随时光变更以顺应情况或自我治愈的资料，但这须要做更多的研讨。 2、仿活力器人和生物混杂机械人 年夜天然曾经处理了机械人专家们正在尽力处理的很多成绩，是以很多人转向生物学追求灵感，乃至正尽力把性命体系融入到他们的机械人中。然则，在复制肌肉的机械机能和生物体系供给本身能量的才能方面，依然存在着伟大的瓶颈。天然肌肉的成长曾经有了很年夜的提高，然则这类肌肉的硬朗性、效力、活气和能量密度都须要进步。将活细胞嵌入机械人可以战胜为小型机械人供给动力的困难，也能够将自我修复和嵌入式传感等生物特征嵌入机械人，不外若何整合这些部门依然是一个严重挑衅。固然愈来愈多的“机械人植物”正在赞助人们解开年夜天然的机密，但我们还须要做更多的任务，来研讨植物若何在飞翔和泅水等才能之间转换，从而建造多通道平台。 3、能量和动力 动力贮存是挪动机械人技巧的一个重要瓶颈。无人机、电动汽车和可再生动力对此的需求赓续增加，推进了电池技巧的提高，但多年来，基本挑衅根本没有转变。这意味着，在电池开辟的同时，要尽力最小化机械人的用电需求，而且让它们应用新的动力。让它们从情况中获得能量并经由过程无线传输能量是值得研讨的两种极具远景的研讨偏向。 4、机械人集群式处置义务 成群的简略机械人组装成分歧的构造来处置分歧的义务，这能够是一种更廉价、更灵巧的计划，用于替换年夜型的履行特定义务的机械人。更小、更廉价、更壮大的硬件可让简略的机械人感知四周的情况，并与人工智能相联合，从而模仿出能在天然界鸟群中所看见的行动。然则，完成对分歧范围的机械人群体最有用的掌握方法须要做更多的任务——小的群体可以集中掌握，然则年夜的群体须要疏散成小群体再停止掌握。这些机械人还须要制作地加倍牢固，可以或许顺应实际世界的变更前提，并能抵抗成心或不测损害。另外，还须要对具有互补功效的分歧机械人停止更多的研讨。 5、飞行与摸索 机械人的一个症结用处是摸索人类没法达到的处所，好比深海、太空或灾害区。这意味着他们须要善于于摸索和导航那些没有地图、且平日极其凌乱和危机四伏的情况。重要的挑衅包含创立可以或许顺应、进修和从导航掉败中恢复的体系，而且可以或许辨认新的发明。这须要高度的自立性，让机械人可以或许对本身停止监控和从新设置，同时可以或许应用具有分歧靠得住性和精确性的多个数据源构建一个世界的图象。 6、机械人技巧自己 深度进修曾经完全转变了机械辨认形式的才能，但这须要与基于模子的推理相联合，发明出顺应性强的机械人，可以或许在任务进程中进修。这个中的症结的地方在于发明人工智能，它能认识到本身的局限性，还能进修若何进修新事物。创立可以或许从无限的数据中疾速进修的体系，而不用从深度进修所须要的数以百万计的例子中进修，这一点也很主要。我们对人类智力的进一步懂得将是处理这些成绩的症结。 7、脑机接口 脑机接口将可以或许对先辈的机械人停止无缝掌握，但也能够证实一种更快、更天然的方法来与机械人交换指令，或许只是用于赞助他们懂得人类的精力状况。今朝年夜多半丈量年夜脑运动的办法既昂贵又法式繁琐，是以，在简练、低功率和无线的装备上能起感化将异常主要。因为浏览年夜脑运动具有不准确性，它们也偏向于停止扩大练习、校准和顺应。并且，它们能否会胜过一些更简略的技巧，好比眼动或浏览肌肉旌旗灯号，还有待不雅察。 8、社会互动 假如机械人要进入人类的生涯，它们将须要学会与人类打交道。但这其实不简略，由于我们简直没有详细的人类行动模子，并且我们很轻易低估我们与生俱来的人道中的庞杂性。社交机械人须要可以或许感知到纤细的社会线索，好比脸部脸色或腔调，懂得它们所处的文明和社会情况，并对与它们互动的人的心思状况停止建模，以顺应与人类停止交换，不管是处于短时间关系照样历久关系的进程中。 9、医疗机械人 医学是机械人在不久的未来会发生严重影响的范畴之一。加强内科大夫才能的机械人装备已正常应用，但个中的一年夜挑衅在于在如许高风险的情况中进步这些体系的自立性。主动化机械人助手须要可以或许在各类场景中辨认人体结构，并可以或许应用态势感知和语音指令来懂得分歧场景下的需求。在内科手术中，主动化机械人可以履行手术流程中的惯例步调，让内科大夫为病情更庞杂的病人办事。在人体外部运作的微型机械人也有愿望在将来普及，但应用这类机械人仍有很多妨碍，包含有用的传输体系、跟踪和掌握办法，症结是找到可以或许改良现无方法的医治办法。 10、机械人伦理与平安 跟着后面的挑衅被逐个战胜，机械人将逐步融入我们的生涯，但这一成长也将发生新的伦理困难。最主要的是，我们能够会过度依附机械人。这能够会招致人类掉去某些技巧和才能，使我们没法在掉败的情形下掌握局势。我们终究能够会把出于品德缘由须要人类监视的义务拜托给机械人，由此，人们在掉败的情形下便会把义务推辞给机械人。它还可以削减人们的自决权，由于人类的行动会产生变更，以顺应机械人和人工智能有用任务所须要的一些平常运动和限制。
