أجرى المحررون استطلاعا عبر الإنترنت للمشاكل التي لم يتم حلها في مجال الروبوتات ونظموا فريق خبراء من خبراء الروبوتات الذين أدرجوا أهم 30 موضوعا ثم قسموها إلى 10 تحديات رئيسية يمكن أن إن السنوات الخمس إلى العشر القادمة لها تأثير كبير.
وفيما يلي أهم عشرة تحديات طرحوها:
1، والمواد الجديدة وبرامج التصنيع
وبدأت الروبوتات لم تعد تقتصر على أساليب صنع الروبوتات مع المحركات والعتاد وأجهزة الاستشعار، ومحاولة دمج وظائف متعددة في مادة واحدة باستخدام تقنيات مثل العضلات الاصطناعية والروبوتات لينة وأساليب التصنيع الجديدة، ولكن هذه المتقدمة معظم طرق التصنيع لا تزال في مراحلها الأولى، لذلك من الصعب أن تأتي من خلال دمجها.المواد متعددة الوظائف مثل الحث، والحركة، وحصاد الطاقة، أو تخزين الطاقة يمكن أن تجعل تصاميم الروبوتية أكثر كفاءة، ولكن الجمع بين هذه الصفات المختلفة في واحد طرق جديدة يجب أن تستخدم على آلات المرحلة، والطريقة الجديدة يجب أن تكون خليط من تقنيات التصنيع المجهرية والكتلة. واتجاه البحوث الواعدة أخرى هي المواد التي يمكن تكييفها مع البيئة أو الشفاء الذاتي مع مرور الوقت، ولكن هذا يتطلب إجراء المزيد من البحوث.
2، الروبوت الكترونية والروبوت الهجينة البيولوجية
وقد حلت الطبيعة العديد من المشاكل التي يحاول خبراء الروبوتات حلها، والكثير منهم يتحولون إلى علم الأحياء للإلهام، بل يحاولون دمج أنظمة الحياة في الروبوتات الخاصة بهم، ولكنها توفر نفسها مع الخواص الميكانيكية والنظم البيولوجية التي تكرر العضلات قدرة الطاقة، لا يزال هناك عنق الزجاجة الضخمة. حققت تنمية العضلات الاصطناعية تقدما كبيرا، ولكن متانة العضلات والكفاءة والحيوية وكثافة الطاقة يحتاج إلى تحسين.يمكن أن تكون جزءا لا يتجزأ من خلايا الحياة في الروبوتات يمكن التغلب على توفر الروبوتات الصغيرة القدرة على اللغز، ولكنها أيضا تضمين القياسات الحيوية مثل الشفاء الذاتي والاستشعار جزءا لا يتجزأ من الروبوتات، ولكن كيفية دمج تلك الأجزاء لا يزال تحديا كبيرا في حين أن المزيد والمزيد من 'الروبوتات' تساعد الناس على فتح كبيرة أسرار الطبيعية، ولكن نحن بحاجة أيضا إلى بذل المزيد من الجهد لفهم كيف يمكن للحيوانات الانتقال بين قدرات مثل الطيران والسباحة لبناء منصة متعددة القنوات.
3 والطاقة والطاقة
تخزين الطاقة هو عنق الزجاجة الرئيسية في الروبوتات النقالة، وتزايد الطلب على الطائرات بدون طيار، والسيارات الكهربائية والطاقة المتجددة أدى إلى التقدم في تكنولوجيا البطاريات، ولكن التحديات الأساسية لم تتغير على مر السنين، وهذا يعني أنه في وفي نفس الوقت الذي يتم فيه تطوير البطاريات، يجب بذل الجهود لتقليل الطلب على الكهرباء من الروبوتات إلى الحد الأدنى، والسماح لها باستخدام مصادر جديدة للطاقة، مما يجعلها مجالين بحثيين واعدين يستحقان البحث، ويستمدان الطاقة من البيئة ويحولان الطاقة عبر الهواء.
4، الروبوت معالجة العنقودية المهام
مجموعات من الروبوتات بسيطة تجميعها في هياكل مختلفة للتعامل مع المهام المختلفة قد يكون أرخص وأكثر مرونة بديل الروبوتات الكبيرة التي تؤدي بعض المهام.الأجهزة الصغيرة، أرخص وأكثر قوة يمكن أن تجعل تصور روبوت بسيط من البيئة المحيطة بها، وجنبا إلى جنب مع الذكاء الاصطناعي لمحاكاة العالم الطبيعي يمكن أن يرى في سلوك الطيور. ومع ذلك، من أجل تحقيق أنجع وسيلة للسيطرة على الروبوتات من مختلف الأحجام تحتاج إلى بذل المزيد من الجهد العمل - مجموعات صغيرة يمكن التحكم مركزيا، ولكن مجموعات كبيرة تحتاج إلى التنويع في مجموعات صغيرة، ثم للسيطرة على هذه الروبوتات أيضا بحاجة إلى أن تكون الصناعة التحويلية أكثر قوة، وقادرة على التكيف مع الظروف المتغيرة في العالم الحقيقي، ويمكن أن تحمل الإصابة المتعمدة أو العرضية بالإضافة إلى ذلك،. وهناك أيضا حاجة لمزيد من البحوث على الروبوتات المختلفة مع وظائف تكميلية.
5، الملاحة والتنقيب
والغرض الرئيسي من الروبوت هو استكشاف حيث البشر لا يمكن أن تصل، مثل المناطق البحرية، والفضاء والكوارث عميقة. وهذا يعني أنهم بحاجة إلى استكشاف ومتخصصون في تلك دون خريطة الملاحة، وغالبا بيئة فوضوية جدا وخطيرة. وتشمل التحديات الرئيسية في خلق يمكن التكيف والتعلم والتعافي من الفشل في نظام الملاحة، والاعتراف الاكتشاف الجديد. هذا يتطلب درجة عالية من الحكم الذاتي، بحيث يمكن للروبوت تنفيذ المراقبة الخاصة بهم وإعادة مجموعة، في حين التمكن من استخدام عدة الموثوقية مختلفة ودقة مصادر البيانات بناء صورة للعالم.
6، الروبوتات نفسها
التعلم العميق قد أحدثت ثورة في قدرة وضع تعريف الجهاز، ولكن ذلك يتطلب الجمع بين الاستدلال المبني على نموذج لإنشاء الروبوت قابلة للتكيف وقادرا على التعلم في سياق عملهم. هذا هو واحد من المفتاح يكمن في خلق الذكاء الاصطناعي، وذلك أن تكون على بينة من القيود الخاصة بك وتعلم كيفية تعلم أشياء جديدة يخلق نظام يتعلم بسرعة من مجموعة محدودة من البيانات دون الحاجة إلى التعلم من الملايين من الأمثلة اللازمة للتعلم العميق ومن المهم أن يكون فهمنا للذكاء البشري هو المفتاح لحل هذه المشاكل.
7، واجهة الجهاز الدماغ
سوف BCI تكون قادرة على السيطرة المتقدمة بسلاسة الروبوت، ولكن أيضا يمكن أن تثبت بطريقة أسرع وأكثر طبيعية للتواصل مع الأوامر الروبوت، أو مجرد لمساعدتهم على فهم الحالة النفسية للبشرية، ومعظم من الدماغ قياس الحالي النشاط على حد سواء إجراءات مكلفة ومرهقة، وبالتالي، على بسيطة ومنخفضة الطاقة والأجهزة اللاسلكية يمكن أن تعمل ستكون مهمة للغاية بسبب عدم الدقة قرأت نشاط المخ، كما أنها تميل إلى التوسع في التدريب والمعايرة والتكيف. و يبقى أن نرى ما إذا كانت سوف تفوق تقنيات أبسط مثل حركات العين أو قراءة إشارات العضلات.
8، التفاعل الاجتماعي
إذا الروبوتات هي أن تدخل الحياة البشرية، وسوف تحتاج إلى تعلم التعامل مع البشر. ولكن هذا ليس بسيطا، لأن ليس لدينا ما يقرب من نموذج محدد للسلوك البشري، وأنه من السهل أن نقلل من تعقيد طبيعتنا البشرية الفطرية. الاجتماعي الروبوتات يجب أن تكون قادرة على إدراك الإشارات الاجتماعية خفية، مثل تعبيرات الوجه أو نبرة الصوت، وفهم البيئة الثقافية والاجتماعية التي وتفاعل الناس مع دولهم العقلية وعلى غرار لتناسب على التواصل مع البشر، سواء في علاقات قصيرة الأجل أو علاقات طويلة الأمد في هذه العملية.
9، والروبوتات الطبية
الطب هو واحد من المجالات التي الروبوتات سيكون لها تأثير كبير في المستقبل القريب، والأجهزة الروبوتية التي تعزز قدرات الجراحين هي بالفعل قيد الاستخدام، ولكن واحدة من التحديات الرئيسية هي زيادة استقلالية هذه النظم في هذه البيئات عالية المخاطر.الروبوتات الآلي المساعد يحتاج إلى أن تكون قادرة على التعرف على تشريح جسم الإنسان في مجموعة متنوعة من الحالات واستخدام الوعي الظرفي والأوامر الصوتية لفهم احتياجات سيناريوهات مختلفة.في الجراحة، والروبوتات الآلي يمكن أن تؤدي الخطوات الروتينية في الإجراء الجراحي لجعل الجراح أكثر مريضا المرضى معقدة. في تشغيل الروبوت الصغير داخل جسم الإنسان هناك أمل في شعبية في المستقبل، ولكن استخدام هذه الروبوتات لا تزال هناك الكثير من العقبات، بما في ذلك نظم النقل فعالة لتتبع وأسلوب التحكم، والمفتاح هو لايجاد طرق لتحسين العلاجات الحالية .
10، والأخلاق الروبوت والسلامة
مع التحديات المقبلة والتغلب عليها واحدة تلو الأخرى، وسيتم دمج الروبوت تدريجيا في حياتنا، ولكن هذا التطور أيضا خلق معضلات أخلاقية جديدة، والشيء الأكثر أهمية هو، ونحن قد الإفراط في الاعتماد على الروبوتات، وهذا يمكن أن يسبب البشر لتفقد بعض المهارات والقدرات، بحيث أننا لا نستطيع السيطرة على الوضع في حالة الفشل. ونحن سوف تحتاج في نهاية المطاف البشر لأسباب أخلاقية مهمة الإشراف الموكلة للروبوت، حتى أن الناس سوف تمر باك للروبوت في حالة الفشل. كما أنه يقلل تقرير المصير الناس، لأن تغيير السلوك البشري لاستيعاب بعض الأنشطة اليومية والقيود الروبوتات والذكاء الاصطناعي في حاجة إلى العمل على نحو فعال.