虽然无人机和无人驾驶汽车占据了新闻头条，但另一项突破——机器人的灵活性——可能会在商业和日常生活中产生更大的影响。
计算机科学教授、东北大学“帮助之手”机器人实验室负责人罗伯特·普拉特(Robert Platt)说:“机器人操作将是下一个要讨论的问题。”“想象一下，在现实世界中，一个机器人可以用它的手做一些事情——从拆除炸弹到洗衣服。几十年来，这一直是研究界的一个梦想，但现在我们终于实现了它。”
普拉特说，机器学习、大数据和机器人感知方面的最新进展，使我们在机器人执行精细运动任务和在不受控制的环境中发挥功能的能力方面，处于一个量子飞跃的门槛。
这就是能够在高度结构化的工厂环境中做重复性工作的机器人与能够在现实世界中做有意义工作的类人机器人的区别。
为什么精细运动技能会滞后
在机器人和人工智能领域，有一个被称为“莫拉维克悖论”(Moravek’s Paradox)的讽刺:对人类来说困难的事情对机器人来说相对容易，而对人类来说容易的事情对机器人来说几乎不可能。
我们可以用计算机编程让机器人打败国际象棋冠军，但很难让它达到两岁小孩的灵巧程度。对于机器人来说，在一堆随意摆放的办公用品中辨认并抓起一支铅笔几乎是不可能的，而打开一扇门并走进一个房间——正如最近这场国际机器人竞赛所展示的那样——看起来就像闹剧中的一幕。
由于人类的视觉、感觉和运动技能已经进化了数百万年，这些复杂的技能已经深深扎根于人类的神经回路中，以至于我们在不知不觉中执行它们。相比之下，诸如数学、科学和股票分析等高水平的工作是相对较新的人类尝试，所以工程师们更容易复制它们。
准备取得突破
尽管面临着巨大的挑战，普拉特说，自主机器人在操纵陌生物体的能力方面将取得巨大飞跃。
例如，普拉特和他的助手实验室的团队训练了一个机器人去寻找、抓取和从一堆杂乱的物体中移除不熟悉的物体，准确率为93%。实现这一目标需要取得重大进展机器学习感知和控制。
研究人员使用了一种叫做强化学习的技术，机器人通过试错来学习。他们创造了一个模拟世界，机器人可以在虚拟现实中练习捡起和操作物体。当机器人做了研究人员想要的事情——从一堆东西中抓取一个物体——它就会得到奖励。这种技术允许机器人在虚拟环境中掌握技能，然后将它们应用到现实世界中。
深度感知的重大进步对于机器人在不受控制的环境中工作也至关重要。在此之前，他们看到的世界只是一片看似随机颜色的平场。但有了这种新的3d感知，他们可以在拥挤的区域中识别单个物体。
虽然愿景是指导广泛行动的优秀工具，精细运动技能需要触觉。
普拉特解释说:“想想你戴着手套能做什么。“你可以打开车库门，拿起铁铲，清理车道。但如果你需要先打开车库，你需要脱下手套插入钥匙。”
作为NASA拨款的一部分，普拉特的实验室最近制造了一个配备触觉传感器的机械手，并开发了解读触觉数据的新算法。
普拉特说:“为了把钥匙插入锁中，机器人需要精确地知道它是如何握钥匙的，精确到毫米。”“我们的算法可以非常精确地定位这些捕捉到的对象。”
普拉特的实验室通过抓取USB连接器并将其插入端口，演示了这些新功能。虽然这听起来不是什么大事，但它是制造能够完成精确操作任务(如更换手机电池)的机器人的关键一步。
未来是什么?
就像雷达、电话、互联网等任何羽翼未丰的先进技术一样，机器人灵巧性的实际应用很难预测。但这里有一些:
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普拉特的“帮助之手”实验室与马萨诸塞大学洛厄尔分校和新罕布什尔州的croched Mountain康复机构合作，正在制造一种配有机械臂的电动轮椅，它可以抓取房子周围的物品或执行简单的家务。这可以使老年人或残疾人继续在家中独立生活。
普拉特还对将这项技术应用于日常生活很感兴趣。“我们听说过很多关于可以通过上网回答问题的alexa式助手的消息。但是这些助手不能做任何身体上的事情，”普拉特说。“我们想给这些设备配备一个机器人身体，这样你就可以说，‘Alexa，拿报纸’，或者‘Alexa，打扫吉米的房间’。”
在户外
工程学教授哈努曼特·辛格(Hanumant Singh)正在与普拉特合作，制造一种高尔夫球车大小的移动机器人，配备了机械臂，可以在东北大学校园内自动驾驶，并执行简单的操作任务，如倒垃圾。
军事
类似类型的机器人可以在冲突激烈的地区承担类似的任务，并用于危险的操作，如拆除地雷。例如，普拉特和他的团队最近完成了一项来自海军研究办公室的拨款，用于开发将用于海军舰艇上的基础操纵技术。
危险废物
工程学教授塔斯金·帕迪尔和他的团队从能源部获得了一笔拨款，用于改造NASA的瓦尔基里(Valkyrie)机器人来处理危险废物。冷战期间，美国有十几处放射性废料被埋在隧道里的地方。为自主机器人为了定位、抓住这些垃圾，并将其放入安全的容器中，他们将需要良好的运动技能和在陌生环境中操作的能力。
医学
在美国国家科学基金会(National Science Foundation)的资助下，工程学教授彼得·惠特尼(Peter Whitney)正在与斯坦福大学(Stanford University)的研究人员合作，创造一种机器人可以进行核磁共振引导的手术。
太空探索
普拉特正在与美国宇航局的研究人员合作，开发机器人操作能力，以便在未来的美国宇航局太空任务中处理软物体。
普拉特说:“在实验室工作的机器人在不熟悉的环境下工作时，很快就会崩溃。”“我们的目标是开发底层算法，让它们在现实世界中更可靠。最终，这将从根本上改变我们对机器人的看法，让它们成为人类的伙伴，而不仅仅是在遥远的工厂里工作的机器。”
了下:工业自动化，虚拟现实
