在过去的15年里，美国在机器人应用领域继续落后，现在计划绝地翻盘？且看2024版「国家机器人路线图」有何高论。 　　机器人技术已有70年的历史，自诞生以来一直由美国领先。 　　2009年，美国首次发布国家机器人路线（national robotics roadmap）当时，美国在工业应用领域(如汽车、航空航天、家电等)的应用已降至世界第四位。 　　15年后的今天，美国继续在机器人技术的应用上拉胯，位居世界第十，其中亚洲机器人市场扩大到美国市场的5-10倍。 　　而中国则在这一领域「遥遥领先」，2023年，中国大约购买了52%的销售机器人，这表明机器人技术不再是美国的国家优先事项。 　　最近，来自加州大学、宾夕法尼亚大学、德克萨斯大学奥斯汀分校和通用电气Vernova共同发布了最新版本的美国机器人路线图，长达70页，从工业和学术界总结了60页白皮书，为机器人技术的未来发展方向提供了指导和规划。 　　论文链接：https://hichristensen.com/pdf/roadmap-2024.pdf 　　路线图首先讨论了未来十年将对整个社会产生广泛影响的主要趋势。这些趋势是塑造未来的关键因素，与机器人技术的发展无关，但它们是构建未来技术的基础。 　　然后对未来机器人技术应用的主要商业驱动力进行了详细的讨论，涵盖了许多不同的行业，如制造业、医疗保健和休闲。它不仅揭示了促进经济增长和工业机会的主要因素，还指出了这些因素背后的商业潜力。 　　后来，它还指出了实现这些商业机会所面临的挑战，包括材料科学的进步、数据获取的便利性、计算技术的创新和用户界面的创新，这也意味着需要进一步的研发（R&D）来克服。 　　最后，为了保持增长势头，需要解决主要问题，将指导未来的研究方向和政策，确保美国在全球机器人技术领域，需要一系列行动和倡议来应对挑战，抓住机遇，促进机器人技术的发展，以确保美国在全球竞争中的优势。 　　中国机器人企业也可以从这个路线图中寻找灵感，思考扩大市场的对策。 　　01 摘要 　　机器人学（robotics）该领域正处于一个转折点，材料、嵌入式系统和人工智能等组成技术正在经历指数级增长，进而催化了机器人学的重大进步。无论是科学进步还是新应用，这一领域都在迅速变化。未来几年，机器人技术将深刻影响我们的日常生活，从家庭到工作再到休闲活动。 　　到目前为止，世界上已经有82%的人生活在城市环境中，预计到本世纪中叶将增加到90%，这无疑将给基础设施、物流、建筑和安全带来重大挑战，制造、服务、家庭活动和休闲将从自动化和机器人技术的使用中受益。 　　社会趋势也明确指出了增加机器人技术利用的需要，如有必要将汽车、半导体等制造业转移到美国。 　　此外，新冠肺炎疫情过后，社会劳动力短缺。根据联邦储备系统的数据，如果没有，每十个开放的工业岗位只有七名工人可用。「工具」要提高生产力，经济增长将受到严重威胁。 　　劳动人口也在以每天8小时的速度老龄化，也就是说，随着时间的推移，劳动力将减少，65岁以上的人口将显著增加，这将挑战医疗保健系统和那些希望长期呆在家里以保持生活质量的人。 　　在技术变化迅速的世界里，社会需要不断提供劳动力培训机制，以维持和促进经济增长。 　　在过去的四年里，美国的国家机器人计划已经结束，机器人国会核心小组没有任何活动（最后一项活动是2019年5月）。到目前为止，国家机构对机器人技术的投资大多是不协调的小规模投资。 　　各种迹象表明，机器人技术不再是美国的国家优先事项，这给美国保持长期竞争力带来了风险。 　　02 主要建议 　　在过去的四年里，国家机器人计划（NRI，National Robotics Initiative）被终止了。 　　2011年，NRI最初创建了一个多机构研发计划，涉及包括美国国家科学基金会在内的单位（NSF）、美国农业部（USDA）、美国国家卫生研究院（NIH）、国家航空航天局（NASA），美国国家标准与技术研究院后续国家标准与技术研究院（NIST）也加入了其他联邦机构。 　　现在，还需要一个由多个机构支持的跨机构申请计划，比如NRI。 　　NRI的有效性已经得到证明，在实施过程中，过程更有效：在标准的补贴模型中，由于与特定计划或机构的适应性较低，往往会拒绝申请，导致创新效率下降。 　　社会经济技术（socio-economic-technological）生态系统是动态的、复杂的、相互关联的「研究与开发」大规模的实际设施连接到现实世界（practical implementation）只有在最初的设计中，才能充分考虑整个生态系统，只有投资研发，联邦才能获得最大的社会利益。 　　如今，为了最大限度地减少浪费，最大限度地提高成功，有必要迅速将实际实施的见解带回研发计划。 　　研究人员建议创建经济竞争力(美国商务部、交通部、联邦航空管理局)、卫生(卫生和公共服务部)和安全(国防部、能源部)的联邦机构代表，以及关键研发机构（NSF、能源部、国防部、NIST）跨机构工作组代表。 　　工作组将负责确保研究计划的设计和实施与开发和示范计划密切相关，并召集学术、工业和政府部门的项目管理人员和执行人员，以增加整个生态系统的沟通和联系。 　　工作组将负责确保研究计划的设计和实施与开发和示范计划密切相关，并召集学术、工业和政府部门的项目管理人员和执行人员，以增加整个生态系统的沟通和联系。 　　工作组应与其他跨机构工作组合作(如人工智能)NITRD）联系，确保协调，减少工作重复。 　　国会机器人核心团队在上一个路线图周期(2020-2024年)解散，研究人员建议重新激活核心团队。 　　鉴于本报告中概述的所有社会利益，机器人技术已成为国家优先事项。 　　现在有一个国会人工智能核心团队，值得称赞，但机器人技术的许多关键部分，如机械设计、软机器人和控制，不直接由人工智能核心团队和其他委员会，物理世界互动是机器人技术的核心，机器人技术和人工智能，也使其成为现代人工智能的补充。 　　还需要考虑如何支持国家制造研究所、SBIR计划等机器人技术的开发、应用和使用，但也应该有更有针对性的计划。 　　最后，对劳动力进行培训和再培训至关重要。 　　当今社会劳动力明显短缺，随着人口统计数据的演变，这一问题将成为一个更为重要的优先事项。 　　没有足够的劳动力和训练，人们的生活质量和经济增长将受到挑战。美国需要在技术学校、大学和继续教育计划中投资培训和教育。 　　总之， 　　1. 机器人技术将改变社会，并可能在未来十年变得像今天的计算机技术一样无处不在。目前，美国的发展速度太慢，机器人技术应该再次成为国家政府的优先事项； 　　2. 应该是机器人技术的R&D(研究与开发)、跨机构协调创新利用，跨工业、学术、政府的综合视角对美国至关重要； 　　3. 国会机器人核心小组应重新激活，确保各级优先级适当； 　　4. 为了使研究人员、开发者和企业家更容易获得这些机会，需要统一各机构的资助计划； 　　5. 需要考虑支持美国工业在各地区和国家保持竞争力的机制； 　　6. 为了解决短缺问题，保证新技术的适应，需要更加重视劳动力培训。