美国NSF发布“第二版国家机器人计划”项目招标

作者: 2017-06-30 09:20 来源:
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继美国于2011年启动的“国家机器人计划”(NRI)后,美国国家科学基金会(NSF)于201611月发布了“第二版国家机器人计划”(NRI-2.0)项目招标[1],旨在实现泛在协作机器人的愿景,使机器人如同现有的汽车、计算机和手机一样成为常见之物。除NSF外,参与该NRI-2.0计划的其他联邦机构还包括:美国农业部、能源部和国防部。

NRI-2.0项目将以基础科学、方法、技术和集成系统等为研究重点,拓展NRI协作机器人概念,从规模和类型两方面促进协作式交互。一项创新的考虑是:协作机器人团队,即若干协作式机器人与若干人员合作。协作机器人团队将不仅通过数据传输、还可通过物理和情感渠道来促进通信。此外,还应能容易地实现机器人定制化和个性化。硬件与软件都应使机器人适用于各种任务、各种场景以及各类人群。最后,泛在协作机器人还可能将一些社会、经济、伦理和法律问题引至风口浪尖。该项目鼓励针对机器人对人类工作、社会组织、生活与工作质量等方面社会与经济影响的基础研究。

NRI-2.0项目的主要研究主题包括如下6个方面。

1)协作。实现机器人与其他多智能体之间的有效合作与协调;使机器人系统以分布式方式理解、行动、计划和学习;使机器人能从直接经验、人群、其他机器人和数字化媒体中有效地学习;使机器人能向其他多智能体发出通知和指令。

2)交互。实现与新手用户的自然交互,包括利用语言和肢体沟通等;实现与专家的有效交互,包括通过远程操作等;使机器人能可靠地识别和预测他人的行为和活动;研究机器人的社交智能,包括利用情感模型、观点采纳和共同注意力等;研究与泛在协作机器人相关的信任问题。

3)可扩展性。研究可简易化定制的机器人,用于各种场景、各类任务;研究可简易实现的个性化机器人,用于与各类人群的交互;研究可组合的硬件或软件,支持开发泛在协作机器人;研究方法以管理机器人产生/处理的数据,尤其是智能体之间的共享数据;研究硬件和软件方法,以数量级方式大幅地提升非故障平均时长。

4)物理体现。研究用于促进泛在交互和协作机器人内在安全的设计与材料,如柔性机器人;促进物理合作,包括对等网络、合作操控和人类机能增强等;研究物理信息收集、传感模态、合作与分布式感知等;研究交替的人机通信模态(包括声音、姿势、视觉、行动、触觉等),增强团队成员之间的合作。

5)降低准入门槛。研究用于机器人的创新编程语言/范式;针对软件、硬件与系统,开发健壮的、易于使用的基础设施;开发相关技术以促进打造可共享的物理试验床,使现有试验床更易于被社区公众使用;开发可共享的资源,如软件和数据。

6)社会影响。研究泛在协作机器人对社会与经济平等性的影响;研究所需的经济与管理政策;研究泛在协作机器人相关的伦理和法律问题;研究与团队整合、合作伙伴、人机协作培训等相关的问题;在教育领域,创新地使用协作机器人。

NRI-2.0项目包括基础(FND)项目和综合(INT)项目两大类。FND项目关注具体技术的研究,研发周期最长为3年,总资助额度为3575万美元。INT项目重点开发完整的协作机器人系统,研发周期最长为4年,总资助额度为50150万美元。              (田倩飞)


[1] National Robotics Initiative 2.0: Ubiquitous Collaborative Robots (NRI-2.0). https://www.nsf.gov/pubs/2017/nsf17518/nsf17518.htm

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