美欲再當機器人産業“領頭羊”

　　美國是機器人的誕生地，早在1962年就研制出世界上第一臺工業機器人，比“機器人王國”日本起步至少要早五六年，但此後卻被日本趕超。今年夏天，一家名為Megabots的美國新創企業向日本水道橋重工公司下戰書，希望雙方制造的大型機器人在一年後一對一單挑決鬥。這一舉動大致反映了兩國在機器人尤其是工業機器人領域的現狀：日本處于全球領先水準，而美國正在奮起直追欲重奪“領頭羊”位置。

　　“國家機器人計劃”大獲成功

　　2009年5月，由美國産學研各界140多名專家推出的美國1.0版機器人路線圖寫道：“盡管工業機器人誕生在美國，但在這個領域佔據全球領先地位的是日本和歐洲。”基于此，美國政府于2011年推出“國家機器人計劃”，以“建立美國在下一代機器人技術及應用方面的領先地位”。2013年，美國推出2.0版機器人路線圖，雖然強調美國聯邦政府在國防以外的機器人投入相比其他國家依然規模較小，但美國機器人落後于日本與歐洲的表述已被刪除。

　　美國佐治亞理工學院機器人與智能機器研究所所長亨裏克·克裏斯滕森教授是兩版路線圖的主要起草人之一。他告訴本報記者：“與日本相比，美國(機器人領域)很明顯有了強勁的增長。歐盟出臺了‘地平線2020’計劃，所以歐盟在機器人方面也有與美國相當的發展速度。”

　　美國卡內基-梅隆大學在電腦和機器人研究方面世界聞名，也是兩版路線圖的主要參與者。當記者的採訪郵件被傳給該大學電腦科學係主任安德魯·摩爾時，這位谷歌前副總裁立即回應：“這很重要，我們真的需要讓中國知道美國科技領域不僅僅是麻省理工學院、谷歌和斯坦福。”

　　被摩爾推薦接受採訪的“最合適人選”、“明星教授”曼紐拉·維洛佐曾擔任美國人工智慧進步協會主席，她同樣認為，“國家機器人計劃”非常成功，有非常多的機器人研究提案申請這一計劃的資金資助，這反映出美國在機器人領域有著廣泛的研究興趣與進步。

　　美國電氣與電子工程師學會成員、密歇根州立大學機器人專家席寧教授説，在國家層面美國以前不是很重視工業機器人，但現在認識到制造業不僅是經濟問題，而是關係到國家安全，所以提出制造業回歸美國。但美國的生産成本無法與發展中國家相比，因此發展機器人成為其中重要的一步。

　　席寧特別強調，總體而言，美國機器人其實一直處于世界前沿水準，尤其在軍用機器人方面，美國機器人支援日本福島核電站救援就是一個例子。美國服務機器人也處于領先水準，比如被廣泛使用的手術機器人“達·芬奇”就是美國制造的。

　　美政府力推人機協作項目

　　那麼，“國家機器人計劃”怎麼助力美國機器人重新騰飛？

　　美國國家科學基金會機器人項目主管之一楊傑告訴本報記者，“國家機器人計劃”交由他所在的國家科學基金會、國家衛生研究院、美國航太局與美國農業部四家機構執行，其中國家科學基金會每年資助的資金達到3000萬美元，而其他3家機構每年總共2000萬美元左右。國家科學基金會每年資助數十個項目，項目分為大小兩種，大項目每年資助可多達500萬美元，而小項目少的只有幾千美元，主要針對本科生。

　　楊傑説，國家科學基金會支援兩類機器人研究，一類是交叉項目，即上面所説的“國家機器人計劃”，另一類是核心項目，每年預算1000多萬美元。

　　什麼樣的機器人研究會得到美國政府的支援？楊傑介紹，“交叉項目”目前的主題是人機協作，與這個主題相關即可，比如他去年經手的一個申請就是機器人怎樣與人合作把冰箱抬到二樓，而“核心項目”無任何限制。

　　他還透露，申請提出後會經過兩道關，第一道關是“學術價值”，由秘密的外部專家同行評議，第二道關是“廣泛影響”，由國家科學基金會人員綜合性別、族裔、地域、機構等諸多因素考慮，宗旨是保持平衡，鼓勵所有人參與研究。

　　經過這幾年美國政府的大力推動及企業的積極參與，楊傑認為效果明顯：“現在家庭清潔機器人(在美國)到處都可以買得到，許多州通過法律允許無人駕駛汽車上路。跟5年前、10年前相比，美國機器人現在從技術到應用發展得很快。”

　　不能把機器人限制在工廠

　　談起機器人産業當前面臨的挑戰及研發的重點方向，維洛佐説，機器人與人將越來越多地在一起工作，所以更多的工作應放在讓兩者安全地交流和合作方面。此外，機器人必須能夠在人類空間進行自主導航，而不是僅在嚴密控制的工廠裏，還要與人類自然地交流，甚至知道什麼時候應該求助。

　　她説：“我們卡內基-梅隆大學的‘可寶’移動服務機器人已被部署使用，過去3年在我們的大樓裏自主導航超過1000公里。‘可寶’會救助，而且會以新的係統性自主方式與人交流並進行學習。”

　　克裏斯滕森認為，是如何利用物聯網的標準和新出現的德國工業4.0計劃等類似規劃，把機器人更好地整合在一起，從而減少成本、增加模組化並縮短上市時間，核心技術都集中在這一塊。“整合通常是個挑戰”，但“很難具體説哪些地方要加強研發”。

　　克裏斯滕森和楊傑透露，美國“國家機器人計劃”現在的重點是人機協作機器人，下一步如何走還在探索，但一個方向可能是全自動化，比如自我診斷、自我修復的機器人，還有類似谷歌的無人駕駛汽車。