纽约大学研究人员为机器人开辟了新道路

经过多年的规划，细节正在敲定，我们有机会与四位担任新计划主要组织者的机器人专家进行了交谈，该计划将基于Tandon现有的十几个机器人教师的优势，最终将寻求纳入Tandon和纽约大学其他学院的其他研究人员。

这些研究人员是作为2017-2019年为期两年的“集群招聘”的一部分被招募到纽约大学坦顿学院的，以实现坦顿学院院长耶琳娜·科瓦维奇在广泛的机器人项目中跨部门合作的愿景。

虽然他们的工作经常交叉，他们经常在项目上合作，但每位研究人员都从独特的角度研究机器人。

一项新的机器人计划

以下是我们对这四位研究人员的采访。

问:你能谈谈你是如何找到Tandon的吗?是什么促使你参与启动一个新的机器人项目?你们是如何找到彼此的?这个倡议的想法是如何产生的?

卢多维奇:

虽然我们中的几个人在其他部门有约会，但我们四个人都在机械工程部门有约会，我们已经在一起工作了很多时间。我们加入NYU Tandon的时间都不超过几年，从一开始就一直在合作。我们有三个共同点，为这项新倡议奠定了基础。

我们从一开始就相信的一件事是我们四个人和明年将加入我们的新教员之间的共享机器人设备。我们希望实验设施不仅仅是我们实验室的总和。因此，学校现在正在投资一个新的设施，我们将有4000多平方英尺的实验空间。我们四个人并没有把它设计成独立的实验室，而是把它设计成一个真正的集体空间，让我们可以做比每个实验室单独做的更多的事情。

我们共有的另一件事是，我们四人正在研究机器人的算法基础，包括控制、规划、学习、人机交互和感知。

最后，我们都致力于机器人技术的互补应用，可以有意义地应用于改善人们的生活。

Farokh:

我们来到Tandon，了解到领导层的强烈热情和支持，以及一个独特的共享空间的计划。从加入纽约大学的第一天起，我们就开始讨论如何在这个新项目的不同方面进行合作。多个部门的联合任命使我们成为Tandon专注于机器人的各个部门之间协作的桥梁。

我对这个项目的看法是，它不仅仅是关于空间和我们所做的事情的总和。创建一个共享的物理中心会导致我们所做的事情发生混乱。这是我们一起做的工作，我们的互动产生了新的项目，新的概念，新的愿景。

对我来说，在一所工程和医学之间有着紧密联系的大学就读也非常重要。因此，NYU是最好的候选人之一。纽约大学也被设计成城市结构的一部分——纽约市是我们的校园，这一事实使它非常独特和特别。我们为未来的智能互联社会制造机器人。

陈:

让我们的招聘变得有趣的一点是，我们都是联合任命的。例如，Ludovic, Giuseppe和Farokh是在电气和机械工程部门联合任命的，我是在土木和机械工程部门联合任命的，我们都是不同中心的一部分。例如，我们四个人都是纽约大学城市科学与进步中心(CUSP)的一部分，还有其他中心，比如NYU WIRELESS和C2SMART，我们中的一些人也是其中的一部分。这一点很重要，因为未来机器人技术涉及的不仅仅是机器人技术——它是机器人技术与高级人工智能、机器人技术与无线通信、机器人技术与生物医学工程、机器人技术与土木工程等的交叉领域。

事实上，我们已经与纽约大学这么多现有的院系和中心建立了联系，这是至关重要的，因为我们知道不同院系正在发生什么，我们已经与大量的教师合作。这种设计帮助我们利用我们在Tandon的不同网络和资源，共同确定可能的合作，并将所有资源应用于这个计划、这个空间和这项工作的成功。

朱塞佩:

在加入NYU Tandon之前，我在宾夕法尼亚大学，正在寻找我职业生涯的下一步。毫无疑问，纽约大学坦顿分校过去是，现在仍然是一个正确的地方，它对机器人有强烈的热情，有一个美好的未来视角，有可能在未来产生强大的研究和技术影响，有一个支持性的环境，在一个多文化的城市环境中，有巨大的增长潜力，以及强大的外部合作。

我认为在这里启动这项计划的另一个重要方面是，它将在科学中发挥重要作用，这是我们在纽约市的事实。这里的科技生态系统正在成长。有迹象表明，在未来五年内，它可能会和硅谷这样的地方一样，甚至更有活力。这对我们来说是一个巨大的机会，因为这让我们有能力创建初创公司，并与学术界内外的世界互动。例如，我们靠近布鲁克林海军造船厂，它可以作为孵化器，有很多可用的空间供我们利用。

此外，这项计划的独特之处在于，我们为学校带来了新的和未来的愿景，以及我们如何进行可以影响未来10年机器人技术的研究和教育。

高度重视合作

问:你认为纽约大学坦顿机器人计划的独特之处是什么?你认为它与其他大学机器人研究中心和计划有什么不同?

卢多维奇:

就规模而言，我们不能和更大的机器人研究所相比。然而，其独特之处在于物理空间和共享基础设施。在我们的研究中，我们希望能够重现你在城市中会遇到的情况。因此，我们正在研究如何将机器人带出实验室，并在整个城市的真实环境中进行测试。

我们都提到的另一件事是，这项倡议一直是，而且将是真正的合作。我们分享助学金，我们都是彼此博士生委员会的成员。我们一起构想新的阶级;我们一起开设了机器人辅修课程。

Farokh:

我们是四名年轻的机器人专家，工作交集最小——刚好能够有效合作。这工作得非常好，因为我们都完全理解我们共同的科学语言，但应用却截然不同。

让我们与众不同的是我们制定的教育计划。我们有独特数量的机器人课程。我相信这个国家很少有学校能提供这么多研究生和博士级别的机器人课程。我想我们总共有7门研究生水平的机器人课程。我们还有一个机器人辅修课程，我们为本科生教授四门不同的机器人课程。

我们的愿景不仅仅是研究，还包括我们提供的教育，以及研究和教育如何以双向的方式相互影响。我们正在为本科生、硕士和博士学生设计一个广泛而深入的研究型教育项目，这个项目将随着时间的推移而发展。

陈:

在来到Tandon之前，我在剑桥的三菱电机研究实验室(MERL)担任研究科学家。我想回到学术界，因为我喜欢和学生互动，我想做更基础的机器人研究，这真的需要学术自由。

此外，我还接受过土木工程系的培训。我拿到了土木工程的博士学位，研究建筑机器人。当我刚从博士学位毕业时，没有多少学校投资建筑机器人，所以我几乎放弃了回到该领域的学术界。然后突然间，我看到纽约大学正在投资这个领域，成为全国第一批投资建筑自动化的土木工程系之一。

这种专注于施工自动化的能力是真正吸引我的地方。从历史上看，建筑业一直是一个低技术含量的行业，没有从自动化技术中受益。但现在，随着最近通过的新的联邦基础设施法案，整个国家将在基础设施上投入大量资金。我们将见证自动化和机器人技术在维护和更新国家民用基础设施方面的日益增长的机会。我觉得，与其他以机器人为重点的大型学校相比，纽约大学的机器人计划使我们处于一个独特的位置，因为我们位于这个地理位置有趣的地区。在密集的城市环境中，我们遇到了许多现实世界中的民用基础设施问题，这使我们能够思考如何使用机器人来改善这些基础设施项目，最终提高生活在这里的市民的生活质量。这对我来说是非常令人兴奋的事情，我认为这是非常独特的事情。

朱塞佩:

正如我之前所说，由于我们所处的位置，机会就在眼前——纽约有很多投资者，我们所处的地点离太空很近，可以直接用来建立像我们的未来实验室和布鲁克林海军造船厂这样的初创公司。

其独特之处在于，我们将研究从基本概念开始，然后应用于城市问题。

机器人应用……和挑战

问:你能谈谈当今机器人的学术和商业前景吗?为了更好地促进机器人的整体发展，你们每个人都觉得在这些领域需要解决哪些挑战?

朱塞佩:

许多人认为机器人技术是有用的，但只是用于非常小的任务。他们没有从长远的角度看好处。

纽约市是一个独特的环境，在美国其他地方，甚至是世界上都没有，它展示了机器人不仅可以在一般生活任务中发挥作用，还可以应用于复杂的城市场景，在那里许多维度都融合在一起。我们刚刚看到了大流行，建筑正在改变。例如，你需要大量的监控和检查来保证安全性，同时还要对基础设施进行监控。这是一个非常独特的环境，所有这些方面都融合在一个多元文化的城市环境中。在人力、思想、资本和空间方面，有很多潜在的能量，结合在一起，可以真正展示机器人的更大潜力。我认为，对于投资者来说，这是一个非常有趣的地方，可以观察潜在技术的下一步发展。

卢多维奇:

关于机器人技术有很多炒作。有些公司正在承诺一些我们知道可能不会发生的事情，因为我们没有技术让机器人在非结构化环境中完全自主。重要的是，我们所说的将会发生的承诺与实际将会发生的承诺相匹配。为了不让公众和业界对我们抱有不切实际的期望，我们需要对我们在不久的将来能做什么或能合理地做什么进行现实检查。

机器人在你可以控制环境的环境中真的很好。当机器人在我们无法控制的环境中自主时，它们就变得不那么好了。这意味着当你周围有人的时候，当建筑工地周围一片混乱的时候，当你遇到灾难之类的事情的时候，他们还不是很可靠。

我们需要转换我们所做的工作以及我们如何制定问题，以便我们朝着有意义和可信的自动化方向努力。我们需要创造真正对人类有用的关键机器人，在真实环境中有用，不仅仅是做出承诺，而是真正尝试思考我们如何解决人们遇到的具体问题。从这个角度来看，我们需要有一个双重的观点——在我们将我们开发的东西商业化之前，让我们也问问:它将如何影响人们的生活?这真的会让他们的生活变得更好吗?

陈:

机器人技术的一个问题是，人们要么高估了当前技术的能力，要么低估了它。我们认为我们的倡议可以通过我们的教育方法帮助解决这个问题。我们将来自不同背景的STEM学生聚集在一起，学习我们的机器人课程。通过这些课程，他们可以更好地了解这项技术现在能做什么，不能做什么，以及它在不久的将来和很长一段时间内可能能做什么。

通过帮助他们更好地理解技术的能力，它将有助于设定现实的商业化预期。他们不会过度承诺，我认为从长远来看，这对机器人行业更健康。

Farokh:

大部分商业化或以行业为中心的研究基本上都是测试和评估系统的性能，要进行这些测试和评估，你需要基础设施;你需要在城市中心建立昂贵的基础设施来连接到城市正在发生的事情。我认为这使我们的倡议处于独特的地位。

让机器人“做事”

问:你们每个人能不能分享一下你们研究中一个让你们感到兴奋的领域，这个领域将成为新计划的早期兴趣领域?

陈:

我对一个叫做移动3D打印的概念有强烈的感觉，它确实需要机器人技术的支持。这个想法是我们想要做3D打印，就像混凝土3D打印一样，使用移动机器人和移动机械手。

我们甚至可以考虑把这些打印机机器人送到月球和火星上，为我们制造基地。这是卢多维克和我在过去几年里一直在研究的问题。我们正在努力建立这方面的理论基础，它也确实有很大的商业潜力。这是我真正热爱的事情，我想花时间解决这个问题。

朱塞佩:

我主要在空中机器人领域工作。我们的主要目标是使我们的机器人无人，更小，更敏捷，更有弹性，更协作。我们正在研究在未知环境中安全快速导航的相关问题，以及多辆车如何相互协作。例如，不仅在蜂群方面，而且在多个车辆如何在与运输或操纵大型物体相关的问题上进行物理交互，以及它们如何相互协作和与人类协作方面。

我的主要目标是提高这类机器的自主性，让它们更智能、更快、更具协作性。这对安全、搜索和救援、货物运输等一系列问题都有影响。你可以想象，例如，自然灾害后的货物运输，甚至城市运输，现在基本上都是使用地面车辆完成的。有一天，它可能会使用自动无人机来完成。

卢多维奇:

我对理解运动的算法很感兴趣。我正在研究如何让机器人可靠地移动和“做事”。所以做事情意味着我在和大型机器人一起工作，机器人可以作为四足动物或两足动物四处走动。不只是四处走动，还可以使用对象，在任何类型的环境中执行任何类型的任务。如果出了什么问题，他们可以解决，也许可以从中吸取教训，并随着时间的推移而改进。怎么解呢?我很高兴能搞清楚这一点。

Farokh:

我对医疗机器人领域的以人为中心的机器人感兴趣。所以，我的实验室有三个主要关注点。一个更基本的重点是自主网络机器人技术。我们正在尝试通过网络连接机器人，我们正在研究一个多智能体机器人网络，并了解分布式延迟如何影响可靠性、有效性和性能，以及我们如何使用局部自治来在机器和人之间共享性能。在此背景下，我们致力于人工智能、非线性控制和信息论。网上亚博Ayabo2016

我工作的第二部分是中风和脊髓损伤患者的康复，以及我们如何制造一个机器人系统，可以帮助他们恢复失去的感觉运动功能。在此背景下，我们将专注于在神经机器人智能和人类认知之间搭建算法桥梁。

我工作的第三个方面是手术机器人。说到手术机器人，我对自主手术很感兴趣。就像任何其他处于婴儿期的技术一样(例如15年前的自动驾驶)，此时的自动手术听起来仍然像科幻小说。但是，虽然它还没有达到我们想要的规模，但在未来，当外科医生受到限制时(例如太空手术)，它很快就会实现。

机器人改善生活

问:你们每个人都把不同的机器人背景带到了这个新项目中，你能谈谈你是如何看待这个项目的总体组织的，以及你们各自的专业领域将如何在更大的整体中发挥作用吗?

卢多维奇:

我们希望避免严格的预先定义的分组，这可能会限制该倡议工作的潜力。共享的物理空间将使学生和教师能够更好地相互协作，看到彼此的工作，这是目前的一个挑战，因为我们仍然在不同的物理空间。

在一个共享的物理空间里，人们可以参与并开始一项合作，相互借鉴彼此的专业知识，探索新的概念，为科学和技术做出新的贡献。

在纽约大学，学生们已经处于一个独特的位置，因为他们不只是上机器人和工程学的课程。他们有很多课程，比如人工智能、医学领域、数学、人文学科等等，因为纽约大学的网络非常庞大。

陈:

我们考虑空间松散组织的一种方式是围绕我们希望实现的机器人功能。我们有一个现场机器人区，一个空中机器人区，一个服务机器人区，一个医疗机器人区。这些是不同的功能区域。然而，我们有意不将这些群体视为不同的群体。它是不同功能领域的专业知识在一个共享空间中共同运作，以实现这一倡议的共同愿景:改善城市中人们的生活。