美国多家政府部门联合资助新一轮机器人研发

作者: 2015-01-05 13:46 来源:其他
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2014年10月,美国国家科学基金会(NSF)宣布将联合国家航空航天局(NASA)、国立卫生研究院(NIH)、农业部(USDA)、国防部(DoD)支持新一轮的“国家机器人计划”(NRI)研发[1]。这些机构每年将提供3000-5000万美元,用以支持25至70项机器人研发计划,重点方向包括:

1、社会、行为与经济:研究合作型机器人对人类活动的中长期影响,包括其在不同人口和社会团体当中的理解、扩散以及使用的程度,以及适当的激励机制和潜在的差距与伦理问题。

2、传感与感知:传感器和生物传感器系统和网络;在杂乱和多种照明条件下感知对象;能够辨别和发现多种威胁的传感器;使用多屏显示增强仿真的接口;对人类身体和精神状态的实时评估;对人类意图的实时预测;对物体识别和人类活动监控的方法。

3、模型与分析:物理机器人交互协作(如装配)的模型和相关的性能指标;验证的仿真模型和基准;动态交互机器人团队的工程设计和劳动环境模型;多模态界面和操作技能的发展模型;形式模型;新的几何模型和物理模型;对合作机器人的长期影响进行预测分析的社会、行为和经济模型。

4、设计和材料:提高协作任务期间人体的安全性和舒适性;兼容的驱动方法;机器人活动的新方法和驱动机制;软结构和嵌入式电源、驱动、传感器和应用程序;标准系统设计和工程;合作机器人的运动学和动力学性能优化;传感器和机器人的小型化;可制造性,成本和生命周期分析;可穿戴机器人和拥有生命监测和急救功能的智能服装。

5、沟通与交流:研究人类的认知、沟通和自然语言处理;对语言的产生和理解以及身体触觉与脑部反应之间的通讯;计算算法以及分析、理解和生成语音及其他通信形式的体系结构。

6、计划与控制:行动或者计划任务得以实现保证的方法;正确的规划方法;高效的空间结构模型算法;清晰的运动路线;混合系统的良好控制;运动模型的设计;人类引导的设计;容错设计;实时的故障诊断与修复;运动模型的连续校准和适应;规划的形式方法;混合系统控制器的稳定;模拟人类学习、推理和行动的控制器。

7、人工智能:人类推理和行为规划的机制;解决问题时推理、感知、行动和语言能力的集合;人类识别和获得背景知识的模型;人机团队学习人工智能的集合系统;机器人能力扩展的专门研究;知识表达。

8、认知与学习:机器认知与认知发展;人与动物认知模型;认知能力扩展;人机团队的共享思维模型;经验学习系统;认知弥补;多种研究方法整合的混合结构。

9、算法和硬件:数据结构、算法和硬件的设计;支持大小问题的解决,例如单人操作大型机器人。

10、受到启发的应用:新应用所需的新型传感器;医疗保健、海洋监视、采矿、家庭生活、农业生产和纳米机器人方面的特有研究主题;智能假肢装置的神经系的交流、信号传输和控制方法。

11、特定平台:特定领域的具体平台和操作系统,包括微型和纳米机器人,人形机器人,网络化的多机器人团队,机器人操作系统(ROS),外骨骼,假肢装置,家庭使用;流水线。

12、辅助技术:增强和弥补人类自身的能力,系统可以解释他们的意图,根据决定来制定相应的情景,允许人们操作实现自己退化或者正常的生理、感知或者传感能力;使用新的环境监测技术方法,来做出决策提升人类生活质量。

13、科学、技术、工程和数学教育:开发能为各个年龄段、各个领域的学生提供交互式和适应性的学习环境的机器人技术;培养下一代科研人员,以应对基于数据的机器人和科学方面的新挑战。      

(唐川)


[1] The realization of co-robots acting in direct support of individuals and groups. http://www.nsf.gov/pubs/2015/nsf15505/nsf15505.htm?WT.mc_id=USNSF_25&WT.mc_ev=click.

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