2018年1月,时值Science Robotics成立一周年之际,英国帝国理工学院华裔学者、Science Robotics编辑杨广中博士等人发表了一篇精彩的机器人学综述。Science Robotics是著名期刊《科学》的子刊,于2017年成立。
近年来,机器人学在很多方面取得了非凡的进展,例如采用新型材料和制造工艺的柔性机器人更加便捷、功能更多样且具有自愈能力。源于丛猴、蝙蝠和鱼类的灵感,让机器人在跳跃、飞行和深海探测方面更进一步。
那么,日新月异的机器人技术未来将走向何方?根据最近网上公开调查的结果,杨广中等人在该综述文章中总结了未来5-10年30个热点研究,分为10大挑战。
来自新材料和制造工艺的挑战:目前,研究新型材料和制造工艺的实验室遍布全世界,其内容包括人造肌肉、柔性材料、先进制造工艺和组装策略等。
生物混合和仿生机器人:对于仿生机器人,一个定义是利用基础生物原理设计和制造机器人,使其类似于自然界中的系统工作方式。
如何高效部署机器人的动力系统:在研究和部署机器人,特别是移动机器人方面,能量一直以来都是最重要的挑战之一。
机器人间如何相互协作:机器人群是指将简单、便宜和模块化的多个单元根据任务整合成工作组,进而能够完成属于大型复杂机器人的任务。
机器人用于航海航空面临的挑战:对于航海和航空机器人来说,计划线路、躲避障碍、定位和绘制环境是必备功能。
智能机器人还有多远:作为机器人学的基础技术之一,人工智能在经历60多年的发展之后迎来了新生。
脑机接口在应用面临的挑战:脑机接口能够让大脑直接与机器交流,可用于治疗病人或增强人的能力。
社交技能被低估,但又无法逾越:机器人学和人工智能经常会低估复制人类能力的难度,即便有些能力看似非常简单。
医疗机器人还处于初级阶段:机器人对医学的影响举世公认,达芬奇系统在医疗上的成功应用刺激了一批公司开发精准手术系统。
机器人的伦理和安全:随着机器人自主性的增强以及与人交往的次数增多,现在需要认真考虑潜在的伦理、安全和法律问题。