机器人在这里。一架老鹰般大小的四轮直升机在树木繁茂的舒尔基尔河岸上空飞行，按其在安第斯山脉森林中的设计计算树木数量。
其他机器人则在水下游泳，在拍摄照片或搜寻船只时，他们的网状材料环像水母一样翻滚。
还有一些人像蚊子一样蜂拥而来，用GPS读取地形以找到着陆目标。或者他们被看到用四条腿和两条腿旋转和奔跑，好像在练习进一步自动化亚马逊的仓库。
上周，宾夕法尼亚大学工程实验室所在的前油漆厂Pennovation的大厅和停车场充分展示了机器人在行动中的荣耀。各种条纹和大小的机器人也出现在宾州医学院、附近的辛格纳米技术中心和宾夕法尼亚州会议中心。
宾夕法尼亚大学学生、教授和商业伙伴鈥攁长期与世界顶尖机器人研究人员和关键公司合作鈥攚在纽约市电气与电子工程师学会组织的机器人与自动化国际会议（International Conference on Robotics and Automation）上，我展示了他们的数十项发明。来自89个国家的约4500名游客在城市酒店为机器人lollapalooza挤满了人。这还不包括自2019年大流行前以来该组织首次面对面会议的远程观众。
宾夕法尼亚大学工程学院院长、通用机器人、自动化、传感与感知（GRAP）实验室前任负责人维杰伊·库马尔（VijayKumar）表示，该展览于1988年首次在费城举行，本周才恢复到前所未有的规模。
IEEE发言人表示，此次会议有96个行业合作伙伴，认捐86.8万美元，创下历史新高。库马尔说，这些公司包括亚马逊（Amazon）领导的仓库运营商、丰田（Toyota）等汽车制造商、约翰迪尔（JohnDeere）等建筑和农业设备制造商，以及英伟达（Nvidia）和Shield AI等自动化软件开发商。
全球前景十分明显。东道主委员会由54名成员组成，其中包括来自欧洲、亚洲、非洲、加拿大和澳大利亚大学的24名教授。
美国机器人市场价值800亿美元，并以每年18%的速度强劲增长。“机器人学已经成为工程教育的一门基础学科，”库马尔说，他与宾夕法尼亚大学工程教授乔治·J·帕帕斯共同主持了此次活动。“你有硬件和软件两个层次。你从大自然中汲取了集成。”
库马尔说，成立于1979年的宾夕法尼亚大学机器人实验室（Penn robotics lab）的受欢迎程度，帮助宾夕法尼亚大学从20世纪10年代中期起，将其现有的工程博士生名单翻了一番，达到了800人左右。他赞扬位于马里兰州的美国陆军研究实验室鼓励其许多私人承包商支持大学研究。
公司雇佣学生，并在教授和研究生的初创企业中直接担任股权职位。高通公司于2015年收购了库马尔自己的机器人公司KMel robotics。高通公司和英伟达公司为他的研究提供了资金，这催生了一系列初创公司，包括南费城矿产测绘公司Exyn Technologies和基于Pennovation的智能电机IQ Motion Control。
Pennovation现场
Pennovation停车场看起来像漫威超级英雄电影中的狗公园，有着像宠物一样结实的四足机器人鈥攁甚至一些类人两足动物鈥攎拱起并响应操作员的踢腿，以显示其耐用性。
Pennovation Ghost Robotics首席技术官阿维克·德（AvikDe）表示：“这台机器可以防水半小时。它有可逆的电机，并且不依赖摄像头（感知周围的情况），”因此它可以保持平衡，而不需要操作员告诉它如何响应。
“一次充电可以在三小时内跑九公里。它是完全密封的，所以你可以在沼泽地使用它，”德补充道。“它使用你可以从货架上买到的组件”，这符合许多宾夕法尼亚大学机器人开发人员引用的保持简单的道德准则。它可以用于远程环境的安全和日常巡逻检查。
佩恩与土耳其著名无人机的联系
机器人技术意味着商业，而商业往往是战争。
该项目的硕士学位毕业生包括Sel莽英国Bayraktar，现任土耳其强人总统雷杰普·塔伊普·埃尔多安的女婿。Bayraktar在宾夕法尼亚大学和麻省理工学院进行的机器人研究帮助他建立了一家军用产品制造商，该制造商大规模生产致命的低成本无人机，土耳其及其盟友曾用这种无人机远距离杀死亚美尼亚、库尔德和叙利亚的战斗机。
他的姓氏在乌克兰也成为了一首流行的民歌，Bayraktar TB2无人机被认为减缓了俄罗斯的入侵。
宾夕法尼亚大学的一些机器人专家对他们的工作被申请杀人的道德问题感到不安。生物工程高级讲师布列塔尼·希尔兹（BrittanyShields）在机器人伦理学必修课程中解决了许多这些问题。
展出的其他机器人都是精心打造的。宾夕法尼亚大学博士生陈东生的潜水机器人，侧板像水母一样放大和闭合，灵感来自日本折纸艺术。
另一位宾夕法尼亚大学的博士生，GedaliahKnizhnik，准备了一架小型四轮直升机降落在一个水池大小的水箱中，在磁铁的帮助下，五个浮动的微型码头自动组装接收。“这些是非常简单的‘机器人’，”他解释道。“为该应用开发产品的制造商通常认为它必须朝任何方向发展”，并安装多个电机和复杂的控制装置。
“但这些都会失败，”特别是在潮湿的条件下，他说。“一艘带有简单脚蹼的摩托艇就可以做到这一点，而且在观察期的大部分时间里都可以顺流而下。你可以节省70%以上的能源。”
超小型化
事实上，许多展出的机器人都具有简单的优点。Piccolissimo 2无人机鈥攄源自意大利语中“最小”一词，同时以开发商马特·皮科利的名字命名鈥攊它足够小，可以放在孩子的手掌中，并且使用一个单独的执行器来响应刺激鈥攁 灯塔信标或气流。
该小组负责人德鲁·柯蒂斯（DrewCurtis）说，它可以用于搜索和救援或区域巡逻。一组廉价的Piccolismo 2无人机可以像蜂鸟群一样“蜂拥”目标。
“基于事件的摄像头”使用激光雷达鈥擫aser探测和测距鈥攊代替传统的透镜上的光积累，即时处理来自被摄体的额外信息。“这是新一代相机”，因为它实际上是由许多微小的相机组成的，每一个都有一个像素大小，可以将它们的数据组合成更清晰的图像，院长库马尔（Kumar）说，他停下来观看相机的显示。
相机项目成员肯尼斯·切尼（KennethChaney）说：“这更接近人眼的工作方式，因此与传统相机相比，你需要的数据更少。这更便宜。”他用相机实时捕捉一个烦躁的旋转玩具鈥攊不要像大多数相机那样显示模糊。
团队另一名成员克劳德·王（ClaudeWang）表示：“使用基于事件的摄像头，每个像素都是自己的小摄像头。”。“它收集的数据比眼睛能够处理的要多得多。”
追踪树木
一些无人机可以准确地计算和测量森林中的树木鈥?阿根廷出生的学生费尔南多·克拉德拉（FernandoCladera）说，他冲下两段楼梯，将自己的无人机放在Schuylkill沿线的橡树屏幕上，供三楼实验室的观众观看。他的Falcon 4可以飞行35分钟，使用的是锂离子电池，重量是早期锂聚合物系统的三分之一。
博士后研究员马克·獾（MarcBadger）的Treeswift无人机也可以在森林的树冠上飞行。他即将毕业并搬到波士顿，与另一群宾夕法尼亚大学的毕业生在埃斯开普大学工作。旨在开创机器人按摩疗法的先河。“他们使用相同的宾夕法尼亚大学软件，该软件是为模拟鸟类飞行而开发的，”他惊叹道。
库马尔说：“很多机器人的灵感来自大自然。”。“但现实是，我们对大自然了解不多，”所以工程师们正在使用机器人，在一个自我强化的循环中学习更多。
超薄机器人
在CMOS研究小组中，这些机器人就像人的头发一样细；一把放在一枚美国铜币里，放在林肯的耳朵里。帮助制造这些机器人的宾夕法尼亚大学博士生卢卡斯·汉森说：“直径约为300微米。这些机器人都是哑巴机器人：没有感觉。”。“它们在光照下移动”，预计将有医学应用，如在体内组装基因疗法。果然，他打开了演示者和机器人的灯鈥攕短列方形电极和太阳能电池鈥攚iggle速度更快。
马修·哈尔姆（MathewHalm）在一项“基于物理的学习实验”中使用了一个基于桌面的多肘机器人手臂，跟踪和防守他扔过的球和块，绘制它们的轨迹和休息地点，以便更容易找到和阅读。
他说：“我们认为，这对于那些希望自动化仓库的公司来说尤其有用。”。“每天有这么多新产品，人类不可能跟踪所有这些产品。”今年夏天，他将在波士顿亚马逊实习。
这是令人兴奋的，有时是可怕的事情。但是，库马尔警告说：“机器人技术是非常投机的。什么能起作用还很不清楚。人们严重低估了这些问题。我们自1987年以来一直在研究自动驾驶汽车。
“十年前，钱是投在无人机上的。现在是自动驾驶汽车。现在还不清楚10年后这一切会发生在哪里。但基本面仍然适用。”
2022年《费城问询报》。由Tribune Content Agency，LLC分发。