10 problemer af robotteknologi for de næste 10 år

Robotteknologi har gjort enorme fremskridt i de seneste år, men biler er stadig en masse forhindringer foran for stramt, kom ind i vores liv. Tidsskriftet Science Robotteknologi identificeret ti store udfordringer, der skal løses for at gøre dette til en realitet. Redaktionen af tidsskriftet gennemført en online-afstemning på uløste problemer inden for robotteknologi og interviewet en gruppe af eksperter i branchen.

Nye materialer og Samling tegninger

Robotics begynder at bevæge sig væk fra den traditionelle motorer, gear og sensorer, eksperimentere med elementer som kunstige muskler, blød robotteknologi og nye metoder til forsamlinger, der kombinerer flere funktioner i ét materiale. Men de fleste af listen over disse resultater endnu ikke bestået den fase af demonstration, og fusionen er for tidligt at sige.

Multifunktionelle materialer, der kombinerer følsomhed, bevægelse, energi høst eller lagring, og giver dig mulighed for at designe mere effektive robotter. Men kombinationen af disse funktioner i én maskine, vil det kræve nye metoder, der kombinerer mikro - og makro-skala Montage-teknik. Et andet lovende område af stål materialer, der kan ændre sig over tid, eller tilpasse dem ved at komme, men dette område kræver meget mere forskning.

Viewdocsonline og biohybrid robotter

Natur havde allerede løst mange af de problemer, der forvirrede robotteknologi, så mange af dem henvendte sig til biologi og finde inspiration, eller sågar levende systemer i deres robot. Men, reproduktion af den mekaniske præstation af muskel-og muligheden af biologiske systemer til selvstændigt at brødføde sig selv konfronteret med "smalle" steder i udvikling.

Det Område af kunstige muskler har set betydelige fremskridt, men deres styrke, effektivitet, energi tæthed og magt kræver forbedringer. Indførelsen af levende celler i robotter til at overvinde de vanskeligheder, der er forbundet med brug af små robotter, og at bruge biologiske funktioner såsom self healing og der er indbygget i opfattelsen, men indførelsen af sådanne komponenter er en kompleks opgave. Selv om den voksende "roboscope" hjælper os til at udforske i naturens hemmeligheder, er det nødvendigt at udføre mere arbejde på, hvordan dyr gjort overgangen fra en ren flyvning og navigation multimodale transportcentre.

Power og energi

Lagring af energi — en stor anstødssten for mobile robotter. Den stigende efterspørgsel efter droner, elbiler og vedvarende energi, der skubber på for fremskridt inden for batterier, men de grundlæggende problemer forbliver stort set uændret i mange år.

Af dette følger, at der sideløbende med udvikling af batterier er behovet for at minimere strømforbruget af robotter og udstyre dem med nye energikilder. For at give robotter evnen til at bruge energi af deres miljø og overføre energi til dem trådløst — disse to lovende tilgang er aktivt undersøgt.

en sværm af robotter

En sværm af simple robotter, som kan fås i forskellige konfigurationer til at løse en række problemer, kan være en billig og fleksible alternativ til de store, specialiserede robotter. Små, billige og stærke elementer af udstyr, der muliggør simple robotter til at fornemme deres miljø og kommunikere, kombineret med en AI, der kan simulere denne form for adfærd, der allerede findes i naturlige sværme.

Du er Nødt til at bruge mere arbejde på effektive former for styring på forskellige niveauer — små sværme kan styres centralt, men større bør være mere centraliseret. De skal også være holdbart og kan tilpasses til skiftende virkelige verden betingelser, og er modstandsdygtig over for tilsigtet eller utilsigtet skade. Du er også nødt til at arbejde mere på sværme af software-robotter, med ekstra muligheder.

Navigation og udforskning

Den Vigtigste brug af robotter er studiet af steder kan ikke få folk, for eksempel i et dybt hav, rum eller katastrofe-området. Dette betyder, at de skal være dygtige i efterforskning og navigation uden kort, ofte i en kaotisk og fjendtligt miljø.

Den Vigtigste problemer omfatter etablering af systemer, der kan tilpasse sig, lære og retablere fra fejl i navigation, og evnen til at skabe og identificere nye opdagelser. Dette vil kræve en høj grad af autonomi, som vil sætte robotter til at overvåge og konfigurere sig selv til at skabe det billede af verden fra flere kilder til data af forskellig nøjagtighed og pålidelighed.

AI for robotter

Dyb læring har givet maskiner evnen til at genkende mønstre og skemaer på et nyt niveau, men det skal være forbundet med en simuleret argumentation for indførelse af fleksible robotter, der kan lære på farten.

Dette kan være at skabe AI, som er klar over sine egne begrænsninger og er i stand til at lære nye ting. Det er også vigtigt at skabe systemer, der kan lære hurtigt, der er baseret på begrænsede data, og ikke på millioner af eksempler, der anvendes i dyb læring. Yderligere fremskridt i vores forståelse af den menneskelige intelligens, vil også være nødvendig for at løse disse problemer.

brain-computer interfaces

Brain-computer interfaces vil gennemsigtigt styre udviklet robot, proteser og vil give hurtigere og mere naturlig måde at passere instruktioner til robotter, eller bare hjælpe dem til at forstå den mentale tilstand af en person.

De Fleste moderne tilgange til måling afhjernens aktivitet er dyre og klodsede, så vi er nødt til at design-kompakt, ergonomisk og trådløse enhed. De bør omfatte en grundig oplæring, kalibrering og tilpasning af den grund, at vi ikke er i stand til præcist at læse den hjernens aktivitet. Hertil kommer, at det er fortsat uvist, om de virker bedre end simple teknikker som eye-tracking eller læse muskel-signaler.

Sociale interaktioner

Hvis de robotter, der ønsker at komme ind i det menneskelige miljø, de bliver nødt til at lære at kommunikere med mennesker. Det er svært, fordi vi ikke har mange klart definerede mønstre af adfærd af mænd, og vi har en tendens til at undervurdere kompleksiteten af, hvad der synes naturligt.

Sociale robotter vil være i stand til at opfatte den mindste sociale signaler såsom ansigtsudtryk eller intonation, for at forstå den kulturelle og sociale kontekst, som de opererer i, og at modellen den psykiske tilstand, og de mennesker, med hvem du interagere og tilpasse deres forhold på kort sigt og udformning af en langsigtet forhold.

Medicinske robotter

Medicin — et af de områder, hvor robotter kan have en væsentlig indvirkning i den nærmeste fremtid. Enheder, der supplerer de kapaciteter af den kirurg, der allerede anvendes på daglig basis, men at give dem fuldstændig autonomi kan vi ikke på grund af høj rente og risici.

Autonome assistenter i lyset af robotter bliver nødt til at lære at genkende den menneskelige anatomi i en række forskellige sammenhænge og til at bruge situationsfornemmelse og din stemme til at forstå, hvad der kræves af dem. Kirurgi Autonome robotter, der kan udføre en normal drift, hvilket frigør kirurg til en mere subtil og vigtigt arbejde.

Den Microbots, der arbejder i det menneskelige legeme, for, lover meget, men er på et indledende stadium af sin udvikling.

Etik og sikkerhed robotter

Med at overvinde de aktuelle problemer og integration af robotter ind i vores liv, vi står over for nye etiske udfordringer. Vigtigst er det, at vi kan blive alt for afhængige af robotter.

Det kan medføre, at folk slippe af med visse færdigheder og evner og ikke være i stand til at tage tøjlerne i tilfælde af svigt af robot-system. Vi i sidste ende kan delegere opgaver, der af etiske grunde er ubehagelige for mennesker, og skyde skylden på et enkeltstående system.