過去十五年
，美國在機器人應用領域持續落後
，如今又打算絕地翻盤
？且看2024版「國家機器人路線圖」有何高論。

機器人技術已經有70年的曆史了，從誕生之初就一直由美國領跑。

到了2009年
，美國首次發布國家機器人路線路（national robotics roadmap）時，美國在工業應用領域（如汽車、航空航天和家電等）的應用已經降低到了全球第四位。

15年以後的今天
，美國在機器人技術的采用量上持續拉胯，位列全球第十，其中亞洲的機器人市場更是擴大到了美國市場的5-10倍。

而中國則在此領域「遙遙領先」
，2023年
，中國大約購買了52%的售出機器人，表明機器人技術在美國已經不再是國家級的優先事項。

最近，來自加州大學
、賓夕法尼亞大學
、得克薩斯大學奧斯汀分校等十所頂尖美國高校及通用電氣Vernova共同組織發布了最新版美國機器人路線圖，長達70頁
，整理總結了來自工業界和學術界的60份兩頁白皮書，為機器人技術的未來發展方向提供了指導和規劃。

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

路(lu)線(xian)圖(tu)首(shou)先(xian)討(tao)論(lun)了(le)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)十(shi)年(nian)內(nei)對(dui)整(zheng)個(ge)社(she)會(hui)產(chan)生(sheng)廣(guang)泛(fan)影(ying)響(xiang)的(de)主(zhu)要(yao)趨(qu)勢(shi)，這(zhe)些(xie)趨(qu)勢(shi)是(shi)塑(su)造(zao)未(wei)來(lai)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)，與(yu)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)無(wu)關(guan)，但(dan)卻(que)是(shi)構(gou)建(jian)科(ke)技(ji)未(wei)來(lai)的(de)基(ji)礎(chu)。

然(ran)後(hou)詳(xiang)細(xi)討(tao)論(lun)了(le)未(wei)來(lai)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)的(de)主(zhu)要(yao)商(shang)業(ye)驅(qu)動(dong)力(li)，覆(fu)蓋(gai)了(le)從(cong)製(zhi)造(zao)業(ye)到(dao)醫(yi)療(liao)保(bao)健(jian)和(he)休(xiu)閑(xian)等(deng)多(duo)個(ge)不(bu)同(tong)的(de)行(xing)業(ye)
，不(bu)僅(jin)揭(jie)示(shi)了(le)推(tui)動(dong)經(jing)濟(ji)增(zeng)長(chang)和(he)工(gong)業(ye)機(ji)遇(yu)的(de)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su)，還(hai)指(zhi)出(chu)了(le)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)背(bei)後(hou)的(de)商(shang)業(ye)潛(qian)力(li)。

之後還指出了實現這些商業機遇所麵臨的挑戰，包括材料科學的進步、數據獲取的便利性
、計算技術的革新以及用戶界麵的創新等多個方麵，也意味著需要進一步的研究與開發（R&D）來克服。

最(zui)後(hou)，文(wen)中(zhong)提(ti)出(chu)了(le)為(wei)了(le)保(bao)持(chi)增(zeng)長(chang)勢(shi)頭(tou)，需(xu)要(yao)解(jie)決(jue)的(de)主(zhu)要(yao)問(wen)題(ti)，將(jiang)指(zhi)導(dao)未(wei)來(lai)的(de)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)和(he)政(zheng)策(ce)製(zhi)定(ding)，確(que)保(bao)美(mei)國(guo)在(zai)全(quan)球(qiu)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)保(bao)持(chi)領(ling)導(dao)地(di)位(wei)，具(ju)體(ti)實(shi)現(xian)需(xu)要(yao)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)行(xing)動(dong)和(he)倡(chang)議(yi)，以(yi)應(ying)對(dui)挑(tiao)戰(zhan)，抓(zhua)住(zhu)機(ji)遇(yu)，推(tui)動(dong)機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，從(cong)而(er)確(que)保(bao)美(mei)國(guo)在(zai)全(quan)球(qiu)競(jing)爭(zheng)中(zhong)的(de)優(you)勢(shi)。

中國的機器人企業也可以從這份路線圖中尋找靈感，思考擴大市場的應對措施。

01 摘要

機器人學（robotics）領域正處於一個轉折點，諸如材料


、嵌(qian)入(ru)式(shi)係(xi)統(tong)和(he)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)等(deng)組(zu)成(cheng)技(ji)術(shu)正(zheng)在(zai)經(jing)曆(li)指(zhi)數(shu)級(ji)增(zeng)長(chang)，反(fan)過(guo)來(lai)又(you)催(cui)化(hua)了(le)機(ji)器(qi)人(ren)學(xue)的(de)重(zhong)大(da)進(jin)步(bu)。無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)科(ke)學(xue)進(jin)步(bu)還(hai)是(shi)新(xin)應(ying)用(yong)方(fang)麵(mian)，該(gai)領(ling)域(yu)都(dou)在(zai)迅(xun)速(su)變(bian)化(hua)，機(ji)器(qi)人(ren)技(ji)術(shu)將(jiang)在(zai)未(wei)來(lai)幾(ji)年(nian)內(nei)
，從(cong)家(jia)庭(ting)到(dao)工(gong)作(zuo)再(zai)到(dao)休(xiu)閑(xian)活(huo)動(dong)
，深(shen)入(ru)影(ying)響(xiang)到(dao)我(wo)們(men)的(de)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)。

到今天為止
，全世界已經有82%的人口居住在城市環境中，預計到本世紀中葉將增加到90%
，無疑會對基礎設施
、物流、建築和安全等方麵帶來重大挑戰

，並且製造、服務、家庭活動和休閑等方方麵麵都將從自動化和機器人技術的使用中受益。

社會大趨勢也明確指出了增加機器人技術利用的需要
，例如有必要將汽車、半導體等製造業重新轉移到美國國內。

並且
，新冠疫情後
，社會存在勞動力短缺問題，根據聯邦儲備係統的數據
，每十個開放的工業崗位隻有七名工人可用，如果沒有「工具」來提高生產力，經濟增長將受到嚴重威脅。

勞動人口也在以每天8小時的速度老齡化，也就是說，勞動力將隨著時間的推移而減少，65歲以上人口數量顯著增加，這將對醫療保健係統和那些希望長時間留在自己家中以維持生活質量的人帶來挑戰。

在一個技術迅速變化的世界中
，社會還需要持續提供勞動力培訓的機製，以保持和促進經濟增長。

在過去的四年中
，美國的國家機器人計劃已經結束
，機器人國會核心小組並沒有任何活動（最後一次活動是在2019年5月），國家機構到現在為止在機器人技術上的投資大多是不協調的小規模投資。

種種跡象表明，機器人技術在美國不再是一個國家優先事項，為美國保持長期競爭力帶來了風險。

02 主要建議

在過去四年中，國家機器人計劃（NRI，National Robotics Initiative）被終止了。

2011年，NRI最初作為一個多機構的研究與開發計劃創建，涉及到的單位包括美國國家科學基金會（NSF）、美國農業部（USDA）、美國國立衛生研究院（NIH）、美國國家航空航天局（NASA），後續美國國家標準與技術研究院（NIST）和其他聯邦機構也加入了進來。

現在，還需要一個像NRI這樣的，由多個機構支持、且有一個跨機構申請的計劃。

NRI的有效性已經得到了證明
，在執行的時候

，流程更加高效：在標準的資助模型中，申請往往因為與特定計劃或機構契合度不高而被拒絕，導致創新效率降低。

社會經濟技術（socio-economic-technological）生態係統是動態的
、複雜的
、相互聯係的,將「研究與開發」連接到現實世界的、大規模的實際設施（practical implementation）中，隻有在最初設計時就充分考慮了整個生態係統
，聯邦在研究與開發中的投資才能獲得最大的社會利益。

現在需要將實際實施的見解迅速帶回研究與開發計劃中，以最小化浪費並最大化成功。

研究人員建議創建一個包括負責經濟競爭力（美國商務部
、交通部
、聯邦航空管理局）、健康（衛生及公眾服務部）和安全（國防部、能源部）的聯邦機構代表，以及關鍵研究與開發機構（NSF、能源部


、國防部、NIST）代表的跨機構工作組。

該工作組將負責確保研究計劃的設計和實施與開發和示範計劃緊密相連，應召集來自學術界
、工業界和政府部門的項目管理人員和執行者，以增加整個生態係統的溝通和聯係。

工作組應與其他跨機構工作組（如人工智能

、NITRD）聯係，以確保協調並減少工作重複。

在上一個路線圖周期（2020-2024年）期間，國會機器人核心小組被解散

，研究人員建議重新激活核心小組。

鑒於該報告中概述的所有社會利益，機器人技術成為國家優先事項至關重要。

現在有一個國會人工智能核心小組，還算是值得稱讚的，但機器人技術的許多關鍵部分，如機械設計、軟機器人和控製

，並不直接由人工智能核心小組和其他委員會所涵蓋,與物理世界的交互是機器人技術的核心

，將機器人技術與人工智能區分開來，同時也使其成為現代人工智能的補充。

還需要考慮如何支持工業界在機器人技術的開發、采用和使用方麵，應該通過諸如國家製造研究所、SBIR計劃等計劃來實現
，但也應該有更多的針對性計劃。

最後，對勞動力進行培訓和再培訓是至關重要的。

目前社會上的勞動力已經存在了顯著短缺
，隨著人口統計數據的演變，該問題將成為一個更加重要的優先事項。

沒有足夠和受過訓練的勞動力，人們的生活質量和經濟增長將受到挑戰，美國需要在技校
、學院和繼續教育計劃中投資培訓和教育。

總之
，

1. 機ji器qi人ren技ji術shu將jiang改gai變bian社she會hui

，並bing可ke能neng在zai未wei來lai十shi年nian內nei變bian得de像xiang今jin天tian的de計ji算suan機ji技ji術shu一yi樣yang無wu處chu不bu在zai。目mu前qian看kan來lai
，美mei國guo發fa展zhan速su度du過guo慢man

，所suo以yi機ji器qi人ren技ji術shu應ying該gai再zai次ci成cheng為wei國guo家jia政zheng府fu的de優you先xian事shi項xiang
；

2. 應該為機器人技術的R&D（研究與開發）
、創新和利用進行跨機構協調，跨工業界、學術界和政府的全麵視角對美國至關重要；

3. 應該重新激活國會機器人核心小組，以確保在所有層麵上適當的優先級
；

4. 需要統一各機構的資助計劃
，以便研究人員、開發者和企業家更容易獲得這些機會；

5. 需要考慮支持美國工業在各地區和國家中保持競爭力的機製
；

6. 需要更多關注勞動力培訓，以解決短缺問題

，並確保適應新技術。