今年夏天，一家名為MegaBots的美國新創公司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后一對一單挑決斗。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平，而美國正在急追直趕欲重奪“領頭羊”位置。

讓位與趕超

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，但此后卻被日本趕超。2009年5月，由美國產學研各界140多名專家推出的1.0版美國機器人路線圖寫道：“盡管工業機器人誕生在美國，但在這個領域占據全球領先地位的是日本和歐洲。”

在這份路線圖發布后，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的規模依然較小，但美國機器人落后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里克·克里斯滕森教授是兩版路線圖的主要起草人之一。他告訴新華社記者：“與日本相比，美國（機器人領域）很明顯有了強勁的增長。依據歐盟出臺的‘地平線2020’計劃，歐盟在機器人方面也有與美國相當的發展速度。”

謀定而后動

克里斯滕森表示，“國家機器人計劃”及相應的“先進制造業計劃”給美國多個機器人產業領域帶來顯著的經濟增長，其中最主要的領域包括醫療保健、食品、汽車以及航天產業，而增長的主要技術推手包括機器人操作技術、視覺與傳感器技術以及集成技術。

美國卡內基－梅隆大學以計算機和機器人研究知名，也是兩版路線圖的主要參與者。該大學機器人專家曼紐拉·維洛佐教授同樣認為，“國家機器人計劃”取得巨大成功，導致美國許多機器人技術獲得大量資金投入。這位曾擔任美國人工智能進步協會主席的專家說，長期以來，日本被認為是精密機器人與個人機器人領域的領先者，但說到人工智能、決策與自主性，那就是美國的強項。

那么，“國家機器人計劃”怎么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杰告訴記者，“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、美國航天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。

楊杰說，國家科學基金會支持兩類機器人研究，一類是交叉項目，即上面所說的“國家機器人計劃”，另一類是核心項目，每年預算1000多萬美元。兩者的主要區別是交叉項目類似中國的“863計劃”，有資助年限，一般為3到5年，有研究主題；而核心項目長期、固定，“沒有主題限制，各種想法都可以提”。

什么樣的機器人研究會得到美國政府的支持？楊杰介紹，“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。申請提出后會經過兩道關，第一道關是“學術價值”，由秘密的外部專家同行評議評估，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。

研發“在路上”

經過這幾年美國政府的大力推動及企業的積極參與，楊杰認為效果明顯：“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。”

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認為，美國在國家層面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，而是關系到國家安全，所以提出制造業回歸美國。但美國的生產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平，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平，比如被廣泛使用的手術機器人“達芬奇”就是美國制造。

談起機器人產業當前面臨的挑戰及研發的重點方向，維洛佐說，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。

克里斯滕森認為，最大的挑戰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、增加模塊化并縮短上市時間，核心技術都集中在這一塊。“集成通常是個挑戰”，但“很難具體說哪些地方要加強研發”。

克里斯滕森和楊杰均表示，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，還有類似谷歌的自動駕駛車。

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