Die Redakteure führten eine Online-Umfrage zu ungelösten Problemen in der Robotik durch und organisierten ein Expertengremium von Robotikexperten, das die 30 wichtigsten Themen auflistete und sie dann in 10 große Herausforderungen aufteilte, die dies möglich machten Die nächsten fünf bis zehn Jahre haben erhebliche Auswirkungen.
Hier sind die Top-Ten-Herausforderungen, die sie stellen:
1, neue Materialien und Herstellungsprogramme
Die Robotik beschränkt sich nicht mehr nur auf die Herstellung von Robotern mit Motoren, Getrieben und Sensoren und versucht, mithilfe von Technologien wie künstlichen Muskeln, weicher Robotik und neuen Fertigungsmethoden mehrere Funktionen in einem Material zu vereinen Die meisten Fertigungsmethoden stecken noch in den Kinderschuhen, so dass es schwierig ist, sie zu integrieren: Multifunktionale Materialien wie Induktion, Bewegung, Energy Harvesting oder Energiespeicherung können Roboterdesigns effizienter machen, aber diese unterschiedlichen Eigenschaften in einem vereinen Neue Verfahren müssen auf Bühnenmaschinen eingesetzt werden, und die neue Methode muss eine Mischung aus Mikro- und Massenfertigungstechniken sein. Eine weitere vielversprechende Forschungsrichtung ist Material, das sich im Laufe der Zeit an die Umgebung oder die Selbstheilung anpassen kann, aber dies erfordert Mach mehr Forschung.
2, bionischer Roboter und biologischer hybrider Roboter
Die Natur hat für Inspiration viele Probleme Robotikexperten zu lösen versuchen, so viele Menschen wenden sich der Biologie gelöst, versucht Systeme in ihre Roboter selbst zu leben. Um jedoch die mechanischen Eigenschaften von biologischen Systemen und bieten ihre eigene Kopie von Muskel Kapazität der Energie, gibt es nach wie vor einen großen Engpass bei der Entwicklung von künstlichen Muskeln hat große Fortschritte, aber dieser Muskel Robustheit, Effizienz, Energiedichte und Energiebedarf zu verbessern. die lebende Zelle eingebettet ist in dem Roboter kann überwunden werden gemacht kleine Roboter bieten Leistungsprobleme, sondern auch Selbstheilung und integrierten Sensoren und andere biologische Eigenschaften können in den Roboter integriert werden, aber wie diese Teile zu integrieren wie vor eine große Herausforderung dar. Obwohl mehr "Roboter Tiere hilft, die großen zu entsperren natürliche Geheimnis, aber wir müssen mehr Arbeit zu untersuchen, wie Tiere zwischen Fliegen und Schwimmfähigkeit der Umwandlung, so den Bau einer Multi-Channel-Plattform.
3, Energie und Energie
Energiespeicherung ist ein großer Engpass in der mobilen Robotik, und die wachsende Nachfrage nach Drohnen, Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien hat zu Fortschritten in der Batterietechnologie geführt, aber grundlegende Herausforderungen haben sich im Laufe der Jahre nicht geändert, was bedeutet, dass Gleichzeitig mit der Entwicklung von Batterien müssen Anstrengungen unternommen werden, um den Elektrizitätsbedarf der Roboter zu minimieren und neue Energiequellen nutzen zu können. Dies sind zwei vielversprechende Forschungsgebiete, die Forschung verdienen, Energie aus der Umwelt beziehen und Energie über die Luft übertragen.
4, Roboterclusterverarbeitungsaufgaben
Cluster von einfachen Robotern, die in verschiedenen Strukturen zusammengebaut werden, um verschiedene Aufgaben zu bewältigen, können kostengünstigere und flexiblere Alternativen zu größeren Robotern sein, die missionsspezifische Aufgaben ausführen: kleinere, billigere und leistungsfähigere Hardware machen kann eine einfache Roboter Wahrnehmung der Umgebung, und kombiniert mit künstlicher Intelligenz, die natürlichen Welt zu simulieren, kann im Verhalten der Vögel zu sehen. Allerdings erreichen den effektivste Weg, um die Roboter in verschiedenen Größen steuern mehr tun müssen, Arbeit - kleine Gruppen zentral gesteuert werden können, aber große Gruppen müssen in kleine Gruppen diversifizieren und dann diese Roboter auch robuste Fertigung, in der Lage anpassen zu müssen steuern Bedingungen in der realen Welt zu verändern und kann zusätzlich absichtliche oder versehentliche Verletzung widerstehen ,. Es besteht auch Bedarf an mehr Forschung zu verschiedenen Robotern mit komplementären Funktionen.
5, Navigation und Erforschung
Ein wichtiger Zweck des Roboters zu erforschen ist, wo Menschen nicht, wie Tiefsee, Raum oder Katastrophengebiete erreichen. Das bedeutet, dass sie in solchen ohne Navigationskarte und oft sehr chaotisch und gefährliche Umgebung erkunden und sie spezialisieren müssen. Die wichtigsten Herausforderungen sind die Schaffung kann Anpassung, Lernen und Wiederherstellen von Navigationsfehlern und Erkennen neuer Entdeckungen.Dies erfordert ein hohes Maß an Autonomie, die es dem Roboter ermöglicht, sich selbst zu überwachen und zurückzusetzen, wobei mehrere mit unterschiedlicher Zuverlässigkeit und Genauigkeit verwendet werden können Datenquellen bauen ein Bild der Welt auf.
6, Robotik selbst
Vertieftes Lernen die Fähigkeit des Maschinenidentifizierungsmodus revolutioniert hat, aber es erfordert mit modellbasierte Argumentation kombiniert, um einen Roboter anpassungsfähig, in der Lage zu schaffen, im Laufe ihrer Arbeit zu lernen. Dies ist einer der Schlüssel liegt in der Schaffung künstlicher Intelligenz, es Sie können ihrer Grenzen bewusst sein, sondern auch zu lernen, wie man neue Dinge zu lernen. schaffen ein System der Lage, von begrenzten Daten schnell zu lernen, ohne sich von dem Beispiel der Tiefe des Lernens erforderliche Anzahl von Millionen lernen zu müssen, die auch sehr wichtig. wir weitergehendes Verständnis der menschlichen Intelligenz ist der Schlüssel, um diese Probleme zu lösen.
7, BCI
BCI können nahtlos erweiterte Robotersteuerung, sondern auch eine schnellere beweisen kann, natürliche Art und Weise mit den Roboter Befehle zu kommunizieren, oder sie nur zu helfen, den mentalen Zustand der Menschheit zu verstehen. Die meisten der aktuellen Mess Gehirn aktivitäts beide teure und umständliche Verfahren daher auf der einfachen, Low-Power- und drahtlose Geräte können sehr wichtig, weil von Ungenauigkeiten wird funktionieren Gehirnaktivität gelesen haben, sie neigen auch dazu, Schulung, Kalibrierung und Anpassung zu erweitern. und ob sie als einige der einfacheren Techniken besser wäre, wie Augen- oder Muskelsignale lesen, bleibt abzuwarten.
8, soziale Interaktion
Wenn Roboter das menschliche Leben geben sind, müssen sie lernen, mit Menschen zu beschäftigen. Aber das ist nicht einfach, weil wir fast kein spezifisches Modell des menschlichen Verhaltens, und es ist einfach, die Komplexität unserer angeborenen menschlichen Natur zu unterschätzen. Sozial Roboter müssen ihr kulturelles und soziales Umfeld, in dem der Lage sein, subtile soziale Signale wie Mimik oder Tonfall zu erkennen, zu verstehen und die Interaktion von Menschen mit ihren mentalen Zuständen modellierte, mit Menschen zu kommunizieren, zu passen, wäre es in Casual dating oder ein Prozess der langfristigen Beziehungen.
9, ein medizinischer Roboter
Die Medizin ist einer der Bereiche, der Roboter einen großen Einfluss in der nahen Zukunft haben die Fähigkeit des Chirurgen zu verbessern Robotervorrichtungen zu verwenden, waren normal, aber eine große Herausforderung ist es, die Autonomie dieser Systeme in solchen Umgebungen mit hohem Risiko zu erhöhen. Robot Automation Assistent muss in der Lage, die Körperstruktur in verschiedenen Szenarien und Situationsbewusstsein zu erkennen und in der Lage sein, Sprachbefehle zu verwenden, die Bedürfnisse der verschiedenen Szenarien zu verstehen. in der Chirurgie, der automatisierte Roboter chirurgische Eingriffe in der allgemeinen Schritt durchführen kann, so dass es den Chirurg, mehr Krankheit komplexe Patienten. im Betrieb des Mikro-Roboter im Inneren des menschlichen Körpers gibt es Hoffnung in die Zukunft Popularität, aber die Verwendung solcher Roboter sind noch viele Hindernisse, einschließlich effizienter Verkehrssysteme zu verfolgen und Steuerungsverfahren, ist der Schlüssel Methoden zu finden, bestehende Behandlungen zu verbessern .
10, Roboter Ethik und Sicherheit
Mit vor den Herausforderungen einer nach der anderen überwunden werden, wird der Roboter nach und nach in unser Leben integriert, aber diese Entwicklung wird auch neue ethische Dilemmata schaffen. Das Wichtigste ist, können wir übermäßige Abhängigkeit von Robotern. Dieser Mensch verursachen einige verlieren Fertigkeiten und Fähigkeiten, so dass wir nicht die Situation im Fall des Scheiterns kontrollieren. wir müssen schließlich Menschen aus ethischen Gründen Aufgabe der Überwachung an den Roboter anvertraut, so dass die Menschen die Schwarzen Peter an den Roboter im Fall des Scheiterns passieren. es verringert auch die Selbstbestimmung des Menschen, weil das menschliche Verhalten effektiv zu arbeiten brauchte einige der täglichen Aktivitäten und Einschränkungen Robotik und künstliche Intelligenz aufnehmen wird sich ändern.