IEEE/RSJ国际智能机器人与系统会议(IROS)自创办以来,已确立为机器人研究与创新的领先平台之一。该会议作为国际机器人社区的重要论坛,为讨论智能机器人和智能机器的最新发展提供了机会。
IROS首次举办于1988年,之后在参会人数和涵盖主题方面呈指数增长。最初,会议主要集中在机器人技术和自动化上,但随着时间的推移,它扩大到涵盖广泛的主题,反映了技术的快速进步和机器人领域的多样化。自其早期以来,该会议一直由IEEE机器人与自动化学会和日本机器人学会(RSJ)共同赞助。
COVID-19 大流行对 IROS 的格式产生了重大影响,迫使 2020 年的会议完全在线举行。然而,IROS 2023 标志着面对面会议的显著回归,活动于 2023 年 10 月 1 日至 5 日在美国密歇根州底特律的 Huntington Place 举行。此次活动尤其值得注意,因为这是六年来北美举行的首个面对面 IROS 会议,吸引了来自 53 个国家的超过 3,600 名与会者。[1][2] IROS 2023 的主题是“机器人技术的下一代”,强调了年轻研究人员的贡献,并旨在促进他们在该领域的参与。[3]
在其历史上,IROS通过各种奖项表彰杰出的研究贡献。特别是,2023年IROS最佳论文奖颁发给了Jiaxu Xing及其同事的论文《通过感知意识的MPC进行无人机自主电力线路检查》,而最佳学生论文奖则颁发给了Shihao Cheng及其合作者的论文《在步行与爬楼梯之间连续过渡时控制动力假肢的运动学》。这些奖项不仅荣誉个人成就,还反映了会议在多个领域推进机器人研究的承诺。
展望未来,IROS 将继续适应和发展,以应对机器人技术中出现的趋势和技术。下一届 IROS 2025 定于 10 月 19 日至 25 日在中国杭州举行,强调了会议的全球性质以及来自不同地区研究者之间合作的重要性。[5] 随着 IROS 的推进,它将继续致力于推动智能机器人领域的创新与探索,确保其在未来几年对该领域的相关性和影响。
国际智能机器人与系统会议(IROS)展示了机器人技术的重要进展,特别是在技术贡献领域。会议的技术主题鼓励提交包括新数据集、基准测试或开源软件发布等实物的作品。值得注意的是,会议还欢迎创新算法,这些算法以新的方式组合现有技术的元素,或将已建立的算法应用于新问题。例如,值得关注的论文包括Alves-Oliveira等人发表于HRI 2021的《儿童作为机器人设计师》,该论文探讨了以儿童为中心的机器人设计,以及Moharana等人在HRI 2019上发表的《欢乐的机器人与忧伤的机器人:基于社区的老年痴呆症护理机器人设计》,强调了社区参与在医疗应用中的机器人设计中的重要性[6]。
在 IROS 会议上,一个关键的焦点是开发现实的交通代理模型,以增强自动驾驶(AD)算法的有效性。这些模型旨在减少模拟与现实世界之间的差距,从而促进对 AD 系统的更具规模的评估。最近的进展得益于图神经网络和序列决策策略等技术。会议期间举行的研讨会旨在促进机器人技术专家与海洋相关领域专家之间的合作,解决蓝色经济中的挑战和机遇[7]。
随着机器人越来越多地融入各种应用中,对人机交互 (HRI) 的全面研究需求变得尤为重要。 IROS 举办了专门的研讨会,致力于探讨多机器人系统与人类用户之间的协调,解决可用性和交互挑战。这包括对在共享环境中系统操作员和同事的考虑,强调了理解系统组件之间的相互关系及其对机器人技术的社会影响的必要性[7]。
触觉智能——触觉在机器人系统中的重要性——是IROS上一个重要的主题。触觉感知对于涉及操控和在动态环境中互动的任务至关重要。研讨会集中在基于学习的方法的发展,以增强机器人在触觉探索中的性能,特别是在如各种材料的非结构化环境等具有挑战性的条件下[7]。
IROS 也强调了助力机器人,特别是在应对老龄化人口等社会挑战方面。会议突出了助力机器人在实时环境中不断适应其人类合作伙伴的必要性,能够有效学习新任务并自主解决问题。关键讨论围绕触觉能力的整合展开,以提高机器人在日常环境中的物体识别和操控能力[7]。
传感器技术的创新是IROS会议的关键焦点,特别是在自动驾驶车辆(AVs)方面。会议中进行了关于新型传感器应用的研讨会,例如热成像摄像头和事件摄像头,以增强自动驾驶车辆的感知能力。会议讨论了与这些传感器相关的低对比度和运动模糊所带来的挑战,以及在该领域进一步发展的潜在研究方向[7]。
最后,IROS邀请了合成逼真图像和虚拟环境的专家,以支持机器人研究。工作坊旨在创建公共数据集和软件工具,以降低缺乏昂贵硬件的研究人员的入门门槛。通过提供可用于模拟复杂环境的可访问资源,这一倡议预计将促进机器人研究中的更强大研究方法[7]。
在IROS上,一个突出的研讨会专注于人类运动控制与机器人技术的整合,旨在促进年轻研究人员和资深研究人员之间的跨学科讨论。该研讨会为专家们提供了一个交流思想的平台,识别趋势,并讨论行为神经科学和机器人领域的挑战。与会者参与了现场问答小组讨论,营造了一个互动环境,以解决未解的问题并探索最先进的方法论[7]。
研讨会的主要目标是团结模型基础操控社区的研究人员,鼓励展示当前的工作,回顾最新的技术方法。关键主题包括将模型基础的方法与最近的学习技术结合起来,并探索这些模型如何为规划和控制算法提供信息[7]。议程包括来自学术界和产业界的邀请报告、论文展示以及专题讨论,使参与者能够参与最新进展和机器感知与自主性面临的紧迫挑战[7]。
参与者被鼓励提交研讨会论文,这些论文将由一个由组织者、受邀演讲者和其他领域专家组成的程序委员会进行严格审查。被接受的贡献将在海报会议中展示,并有机会竞争最佳海报演示奖。此外,选定的初级演讲者将获得最佳博士演讲奖,以表彰他们工作的影响力[8]。
这个研讨会是对参加人数众多的ICRA 2022活动的后续,重点从地图制作技术转向计算机视觉和机器学习的前沿研究。讨论特别强调了适用于机器人感知和自主性的相关方法,突显了过去十年机器人社区在机器学习方面取得的重大进展[7][6]。研讨会旨在探讨这些进展如何增强人机工程学和人机协作,这需要来自多元化专家的见解,并促进跨学科对话[7]。
该研讨会还介绍了提交论文的各种主题,包括技术、研究、设计、系统,以及理论、方法和可重复性。鼓励作者选择与他们的提交最相关的主题,这将影响他们的工作评价以及选择的审稿人。这种结构化的方法旨在确保高质量的跨学科评审,与会议的目标一致[6]。
为了扩大研讨会的影响力和辐射范围,所有被接受的贡献和讨论都在研讨会网页上公开。这一混合格式允许现场和远程参与,增强了研究社区的可达性和互动性[7][8]。此次活动达到了显著的成果,对杰出的贡献给予了重要认可,并为最佳海报和博士生报告颁发了奖项,进一步强调了在智能机器人领域创新研究的重要性[8]。
人工智能(AI)在机器人技术中的整合显著改变了各个领域的人机互动,特别是在医疗和教育方面。这一转变催生了能够更有效地与人类互动的机器人,提升了残疾人士的可及性和可用性。[9] 例如,自动驾驶汽车的进步不仅展示了新技术,还为残疾群体提供了更大的交通独立性,因为他们可以独立呼叫乘车服务,而无需依赖他人的帮助。[10] 此外,机器人也正在被开发用来帮助肢体差异人士,从而带来创新应用,承诺通过增强的移动能力和沟通能力改善日常生活。[10]
随着机器人越来越多地融入日常生活,伦理和法律挑战逐渐浮现,亟需对其影响进行仔细审查。隐私侵犯、歧视以及对个人自主权可能造成的操控等问题在机器人社区内得到了越来越多的讨论。[9][11] 例如,欧洲委员会的人工智能高级专家组旨在解决这些问题,同时支持在成员国实施全面的人工智能战略。[11] 这些举措突显了创建统治理智机器人和人工智能技术使用的伦理框架的重要性。
研究倡议在塑造机器人未来方面也至关重要。像高桥俊恵(Toshie Takahashi)和原山裕子(Yuko Harayama)这样的学者正在通过合作项目探索机器人对社会的影响以及人工智能带来的伦理挑战,旨在促进人类幸福和更高的生活质量。[9] 这些项目包括与联合国和剑桥大学等知名机构的合作,强调了全球在技术进步中整合伦理考量的承诺。
辅助机器人领域正在经历显著的进展,特别是在提高残障人士能力的系统开发方面。例如,正在设计能够使用美国手语进行交流的机械手,以促进聋盲社区的互动。[10] 此外,针对老年护理的多传感器移动机器人探索正在进行,重点研究这些机器人如何学习并提醒护理人员异常事件,这引发了关于家庭环境中隐私和安全的关键讨论。[11]
国际智能机器人与系统会议(IROS)是研究人员和从业者分享机器人及相关领域进展的主要平台。会议设有各种研讨会,促进学术界和工业界专家之间的知识共享与合作。
一个重要的研讨会专注于强化学习(RL)与机器人技术的交集,强调在几何空间中政策学习的重要性。这个研讨会鼓励围绕多个主题进行讨论,包括RL与控制理论、人机交互、RL的基准测试以及形式方法[7]。该活动旨在识别挑战和技术障碍,促进新想法和参与者之间的跨学科合作,特别是早期职业研究人员[7]。
继ICRA 2022关于机器人感知与地图制作的成功研讨会之后,随后的研讨会旨在探索计算机视觉和机器学习在机器人自主性方面的前沿研究。此次研讨会采用混合模式,支持现场和远程参与,并包括实际演示和动手实践环节。鼓励与会者展示他们的研究,接受的贡献将在线发布,以增强传播[8]。
IROS的研讨会通常为参与者提供提交论文的机会,这些论文会经过一个由领域专家组成的程序委员会的严格审查。提交的论文通常有页数限制,并必须遵循特定的格式指南。接受的论文将在海报展示期间展示,参与者争夺表彰优秀演示的奖项[8][6]。
除了技术进步外,IROS 的研讨会还强调其社会相关性。例如,实时运动控制讨论集中于开发辅助技术,如外骨骼和假肢,突显了机器人技术在提高生活质量方面的重要性[7]。此外,还组织了面向当地大学生的推广活动,促进参与并激励下一代机器人专业人才[7]。
人工智能(AI)与机器人技术的融合引发了重大的伦理和法律挑战,尤其是在人与机器人互动(HRI)领域。这些挑战包括对隐私、安全、歧视的担忧,以及对个人自主权的潜在侵犯。[11][9]。随着机器人变得越来越像人类,并能执行复杂的任务,人类与机器人互动之间的界限变得模糊,这引发了关于依赖机器作为伴侣和护理的情感和伦理含义的问题。[9]。
应对这些挑战的一种方法是欧洲联盟提出的基于风险的监管框架。该框架旨在只对高风险的人工智能和机器人应用进行监管,而将低风险技术置于不受监管的状态。高风险人工智能的关键要求包括确保强大的训练数据、保持准确的记录,并实施人类监督以促进“可信赖的人工智能”。基于人工智能的机器人开发者必须从一开始就将这些法律义务纳入其设计和操作过程中。[12][11]。这种立法方法具有重要意义,因为它是全球首次全面尝试为人工智能和机器人建立专门的监管制度,可能为其他地区提供了一个范本。[11]
与其将道德挑战仅视为障碍,不如将其视为研究和开发更有效系统的机会。主动解决道德问题可以导致创新解决方案,从而增强智能机器人在医疗和教育等各个领域的实用性和接受度。[12]。例如,旨在改善老年护理机器人中的责任个性化的倡议强调了在技术开发和部署中整合伦理考虑的重要性。[12]。
在人机交互(HRI)中,隐私、安全和保障问题是关键挑战。有效的对策可以贯穿机器人系统的整个生命周期,从规划和设计到实施和使用。特别是在自主系统中,机器人进行伦理推理的能力变得至关重要,尤其是在多个自主实体交互并共同做出决策的场景中。[12]。随着技术进步的持续,HRI 的治理必须演变,以应对这些多方面的问题,同时考虑影响不同国家监管方法的社会和文化差异。[12]。
开发者和政策制定者被鼓励采用以设计为中心的框架来指导智能机器人伦理发展的管理。这些框架可以帮助弥补当前法律和监管框架中的空白,同时适应人工智能和机器人的独特特性。[12]。随着研究继续探讨人机交互的复杂性,整合伦理原则和指南将对确保机器人技术的演变与社会价值观和人权相一致至关重要。[9]。
国际智能机器人与系统大会(IROS)是一个享有盛誉的年度盛会,自1988年成立以来,已在机器人领域产生了显著影响。该会议由IEEE机器人与自动化协会和日本机器人学会联合赞助,为研究人员、 实践者和行业领袖提供了一个重要平台,以交流创新思想并展示智能机器人和自动化技术的前沿发展。会议的参与人数和呈现主题的多样性均呈指数增长,成为推动全球机器人研究的重要焦点。
IROS以其在机器人领域内促进各学科之间协作的承诺而著称,涵盖了人机互动、自动驾驶和辅助机器人等多个领域。会议的主题通常反映当代社会挑战和技术进步,如人工智能在机器人中的应用以及新型传感器技术的发展。最近几届会议,尤其是2023年的IROS,强调了新兴研究人员的贡献,同时也关注伦理考量、安全性以及机器人对医疗和教育等各个领域的影响等关键问题。
围绕IROS及机器人领域的争议包括对隐私、歧视和日益自主动化机器的伦理影响的担忧。随着机器人越来越深植于日常生活中,围绕这些问题的讨论变得至关重要,这促使人们需要建立健全的伦理框架和管理使用的法规。随着IROS的不断发展,它始终处于应对这些挑战的前沿,推动创新研究,并吸引多元化的国际社区共同探索智能机器人技术。
展望未来,IROS将进一步适应新兴趋势和挑战,下一届会议定于2025年在中国杭州举办。该会议将继续在定义机器人未来方面发挥重要作用,确保技术进步与社会价值观的一致性,并对人类生活产生积极影响。
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