機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)有70年的歷史了，從誕生之初就一直由美國(guó)領(lǐng)跑。

到了2009年，美國(guó)首次發(fā)布國(guó)家機(jī)器人路線路（national robotics roadmap）時(shí)，美國(guó)在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域（如汽車(chē)、航空航天和家電等）的應(yīng)用已經(jīng)降低到了全球第四位。

15年以后的今天，美國(guó)在機(jī)器人技術(shù)的采用量上持續(xù)拉胯，位列全球第十，其中亞洲的機(jī)器人市場(chǎng)更是擴(kuò)大到了美國(guó)市場(chǎng)的5-10倍。

而中國(guó)則在此領(lǐng)域「遙遙領(lǐng)先」，2023年，中國(guó)大約購(gòu)買(mǎi)了52%的售出機(jī)器人，表明機(jī)器人技術(shù)在美國(guó)已經(jīng)不再是國(guó)家級(jí)的優(yōu)先事項(xiàng)。

最近，來(lái)自加州大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校等十所頂尖美國(guó)高校及通用電氣Vernova共同組織發(fā)布了最新版美國(guó)機(jī)器人路線圖，長(zhǎng)達(dá)70頁(yè)，整理總結(jié)了來(lái)自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的60份兩頁(yè)白皮書(shū)，為機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向提供了指導(dǎo)和規(guī)劃。

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論文鏈接：https://hichristensen.com/pdf/roadmap-2024.pdf

路線圖首先討論了將在未來(lái)十年內(nèi)對(duì)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生廣泛影響的主要趨勢(shì)，這些趨勢(shì)是塑造未來(lái)的關(guān)鍵因素，與機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展無(wú)關(guān)，但卻是構(gòu)建科技未來(lái)的基礎(chǔ)。

然后詳細(xì)討論了未來(lái)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用的主要商業(yè)驅(qū)動(dòng)力，覆蓋了從制造業(yè)到醫(yī)療保健和休閑等多個(gè)不同的行業(yè)，不僅揭示了推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和工業(yè)機(jī)遇的主要因素，還指出了這些因素背后的商業(yè)潛力。

之后還指出了實(shí)現(xiàn)這些商業(yè)機(jī)遇所面臨的挑戰(zhàn)，包括材料科學(xué)的進(jìn)步、數(shù)據(jù)獲取的便利性、計(jì)算技術(shù)的革新以及用戶界面的創(chuàng)新等多個(gè)方面，也意味著需要進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)（R&D）來(lái)克服。

最后，文中提出了為了保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，需要解決的主要問(wèn)題，將指導(dǎo)未來(lái)的研究方向和政策制定，確保美國(guó)在全球機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域保持領(lǐng)導(dǎo)地位，具體實(shí)現(xiàn)需要一系列的行動(dòng)和倡議，以應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，抓住機(jī)遇，推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，從而確保美國(guó)在全球競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)。

中國(guó)的機(jī)器人企業(yè)也可以從這份路線圖中尋找靈感，思考擴(kuò)大市場(chǎng)的應(yīng)對(duì)措施。

摘要

機(jī)器人學(xué)（robotics）領(lǐng)域正處于一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，諸如材料、嵌入式系統(tǒng)和人工智能等組成技術(shù)正在經(jīng)歷指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，反過(guò)來(lái)又催化了機(jī)器人學(xué)的重大進(jìn)步。無(wú)論是在科學(xué)進(jìn)步還是新應(yīng)用方面，該領(lǐng)域都在迅速變化，機(jī)器人技術(shù)將在未來(lái)幾年內(nèi)，從家庭到工作再到休閑活動(dòng)，深入影響到我們的日常生活。

到今天為止，全世界已經(jīng)有82%的人口居住在城市環(huán)境中，預(yù)計(jì)到本世紀(jì)中葉將增加到90%，無(wú)疑會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、物流、建筑和安全等方面帶來(lái)重大挑戰(zhàn)，并且制造、服務(wù)、家庭活動(dòng)和休閑等方方面面都將從自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)的使用中受益。

社會(huì)大趨勢(shì)也明確指出了增加機(jī)器人技術(shù)利用的需要，例如有必要將汽車(chē)、半導(dǎo)體等制造業(yè)重新轉(zhuǎn)移到美國(guó)國(guó)內(nèi)。

并且，新冠疫情后，社會(huì)存在勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，根據(jù)聯(lián)邦儲(chǔ)備系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，每十個(gè)開(kāi)放的工業(yè)崗位只有七名工人可用，如果沒(méi)有「工具」來(lái)提高生產(chǎn)力，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將受到嚴(yán)重威脅。

勞動(dòng)人口也在以每天8小時(shí)的速度老齡化，也就是說(shuō)，勞動(dòng)力將隨著時(shí)間的推移而減少，65歲以上人口數(shù)量顯著增加，這將對(duì)醫(yī)療保健系統(tǒng)和那些希望長(zhǎng)時(shí)間留在自己家中以維持生活質(zhì)量的人帶來(lái)挑戰(zhàn)。

在一個(gè)技術(shù)迅速變化的世界中，社會(huì)還需要持續(xù)提供勞動(dòng)力培訓(xùn)的機(jī)制，以保持和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

在過(guò)去的四年中，美國(guó)的國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃已經(jīng)結(jié)束，機(jī)器人國(guó)會(huì)核心小組并沒(méi)有任何活動(dòng)（最后一次活動(dòng)是在2019年5月），國(guó)家機(jī)構(gòu)到現(xiàn)在為止在機(jī)器人技術(shù)上的投資大多是不協(xié)調(diào)的小規(guī)模投資。

種種跡象表明，機(jī)器人技術(shù)在美國(guó)不再是一個(gè)國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)，為美國(guó)保持長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。

主要建議

在過(guò)去四年中，國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃（NRI，National Robotics Initiative）被終止了。

2011年，NRI最初作為一個(gè)多機(jī)構(gòu)的研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃創(chuàng)建，涉及到的單位包括美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）、美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）、美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院（NIH）、美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA），后續(xù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）和其他聯(lián)邦機(jī)構(gòu)也加入了進(jìn)來(lái)。

現(xiàn)在，還需要一個(gè)像NRI這樣的，由多個(gè)機(jī)構(gòu)支持、且有一個(gè)跨機(jī)構(gòu)申請(qǐng)的計(jì)劃。

NRI的有效性已經(jīng)得到了證明，在執(zhí)行的時(shí)候，流程更加高效：在標(biāo)準(zhǔn)的資助模型中，申請(qǐng)往往因?yàn)榕c特定計(jì)劃或機(jī)構(gòu)契合度不高而被拒絕，導(dǎo)致創(chuàng)新效率降低。

社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)（socio-economic-technological）生態(tài)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的、復(fù)雜的、相互聯(lián)系的,將「研究與開(kāi)發(fā)」連接到現(xiàn)實(shí)世界的、大規(guī)模的實(shí)際設(shè)施（practical implementation）中，只有在最初設(shè)計(jì)時(shí)就充分考慮了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，聯(lián)邦在研究與開(kāi)發(fā)中的投資才能獲得最大的社會(huì)利益。

現(xiàn)在需要將實(shí)際實(shí)施的見(jiàn)解迅速帶回研究與開(kāi)發(fā)計(jì)劃中，以最小化浪費(fèi)并最大化成功。

研究人員建議創(chuàng)建一個(gè)包括負(fù)責(zé)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力（美國(guó)商務(wù)部、交通部、聯(lián)邦航空管理局）、健康（衛(wèi)生及公眾服務(wù)部）和安全（國(guó)防部、能源部）的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)代表，以及關(guān)鍵研究與開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NSF、能源部、國(guó)防部、NIST）代表的跨機(jī)構(gòu)工作組。

該工作組將負(fù)責(zé)確保研究計(jì)劃的設(shè)計(jì)和實(shí)施與開(kāi)發(fā)和示范計(jì)劃緊密相連，應(yīng)召集來(lái)自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和政府部門(mén)的項(xiàng)目管理人員和執(zhí)行者，以增加整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的溝通和聯(lián)系。

工作組應(yīng)與其他跨機(jī)構(gòu)工作組（如人工智能、NITRD）聯(lián)系，以確保協(xié)調(diào)并減少工作重復(fù)。

在上一個(gè)路線圖周期（2020-2024年）期間，國(guó)會(huì)機(jī)器人核心小組被解散，研究人員建議重新激活核心小組。

鑒于該報(bào)告中概述的所有社會(huì)利益，機(jī)器人技術(shù)成為國(guó)家優(yōu)先事項(xiàng)至關(guān)重要。

現(xiàn)在有一個(gè)國(guó)會(huì)人工智能核心小組，還算是值得稱贊的，但機(jī)器人技術(shù)的許多關(guān)鍵部分，如機(jī)械設(shè)計(jì)、軟機(jī)器人和控制，并不直接由人工智能核心小組和其他委員會(huì)所涵蓋,與物理世界的交互是機(jī)器人技術(shù)的核心，將機(jī)器人技術(shù)與人工智能區(qū)分開(kāi)來(lái)，同時(shí)也使其成為現(xiàn)代人工智能的補(bǔ)充。

還需要考慮如何支持工業(yè)界在機(jī)器人技術(shù)的開(kāi)發(fā)、采用和使用方面，應(yīng)該通過(guò)諸如國(guó)家制造研究所、SBIR計(jì)劃等計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)，但也應(yīng)該有更多的針對(duì)性計(jì)劃。

最后，對(duì)勞動(dòng)力進(jìn)行培訓(xùn)和再培訓(xùn)是至關(guān)重要的。

目前社會(huì)上的勞動(dòng)力已經(jīng)存在了顯著短缺，隨著人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的演變，該問(wèn)題將成為一個(gè)更加重要的優(yōu)先事項(xiàng)。

沒(méi)有足夠和受過(guò)訓(xùn)練的勞動(dòng)力，人們的生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)將受到挑戰(zhàn)，美國(guó)需要在技校、學(xué)院和繼續(xù)教育計(jì)劃中投資培訓(xùn)和教育。

總之，

1. 機(jī)器人技術(shù)將改變社會(huì)，并可能在未來(lái)十年內(nèi)變得像今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)一樣無(wú)處不在。目前看來(lái)，美國(guó)發(fā)展速度過(guò)慢，所以機(jī)器人技術(shù)應(yīng)該再次成為國(guó)家政府的優(yōu)先事項(xiàng)；

2. 應(yīng)該為機(jī)器人技術(shù)的R&D（研究與開(kāi)發(fā)）、創(chuàng)新和利用進(jìn)行跨機(jī)構(gòu)協(xié)調(diào)，跨工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和政府的全面視角對(duì)美國(guó)至關(guān)重要；

3. 應(yīng)該重新激活國(guó)會(huì)機(jī)器人核心小組，以確保在所有層面上適當(dāng)?shù)膬?yōu)先級(jí)；

4. 需要統(tǒng)一各機(jī)構(gòu)的資助計(jì)劃，以便研究人員、開(kāi)發(fā)者和企業(yè)家更容易獲得這些機(jī)會(huì)；

5. 需要考慮支持美國(guó)工業(yè)在各地區(qū)和國(guó)家中保持競(jìng)爭(zhēng)力的機(jī)制；

6. 需要更多關(guān)注勞動(dòng)力培訓(xùn)，以解決短缺問(wèn)題，并確保適應(yīng)新技術(shù)。

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參考資料：https://x.com/hiskov/status/1784316728836833790