在未来,人类技能将通过技能互联网实现数字化和民主化:未来的互联网将使你能够使用机器人技术和触觉反馈实时传递专业知识,无论你在哪里,无论需要解决的问题在哪里。

例如,想象一位高度专业化的外科医生在千里之外为病人实施远程手术,尽管机器人正在移动手术刀,但手术对外科医生来说感觉是真实的;就好像她真的在用自己的双手移动手术刀。

然而,这一愿景在今天是不可能实现的。这是因为,通过对用户施加力、振动或运动来重新创造触觉,从而“欺骗”皮肤和身体,使其相信我们在虚拟世界中触摸到的是真实的,这需要一个具有亚毫秒延迟的网络。具有超低延迟和超高带宽的网络,其中操作命令和触觉反馈端到端的最大延迟为千分之一秒。

这种极低的延迟限制了最大通信距离仅为150公里,即使在理想条件下也是如此。当信息必须在人类操作员和远程从机器人之间来回移动时,光就不能再移动了。

“通过互联网实现触觉的实时传输,将有可能允许在没有人在场的情况下进行各种物理操作。这将为未来的技能互联网铺平道路,它将更好地在人们之间传播和普及技能和专业知识,无论性别、年龄和其他多样性。这可以减少旅行和相关的二氧化碳排放。然而,在这个阶段,长距离的沉浸感是无法达到的。因此,需要新的解决方案来应对这些挑战,”奥胡斯大学电子与计算机工程系副教授张琦(音)说。

张琦(音)正在领导一个名为eTouch的新研发项目,该项目旨在克服当今电信技术的物理局限性。其目的是创造即时反应,而不受距离的影响,这样即使通信距离数千公里,用户也能感知触觉反馈,而不会有明显的延迟。

为了解决这个问题,该团队将利用模型介导的远程操作,其中一个虚拟模型(一个数字双胞胎)将准确地描述远程环境,并立即在本地产生触觉反馈,而不是通过长距离传输。

然而,在当前的数据处理范式下,创建一个准确的模型并实时进行有效、可靠的模型更新是相当具有挑战性的。因此,团队将使用边缘计算范式。

因此,该团队将包括来自慕尼黑工业大学(TUM)、德累斯顿工业大学(TUD)、奥尔胡斯大学和包括科技公司Rope Robotics在内的工业利益相关者的边缘计算、远程机器人技术和机器学习领域的世界级专家。

尽管如此,该团队的重点将不是远程手术,而是操作相对简单的工业应用。

“实现我们的愿景需要巨大的挑战,所以我们必须从基本的操作开始,一次一小步。但如果我们的方法可行,它将对未来的互联网具有开创性意义,并使触觉互联网能够跨越洲际距离,甚至可能在太空中传播,”张琦说。

丹麦公司Rope Robotics正在开发一种机器人,可以取代目前需要维护和修理风力涡轮机叶片的人工劳动。

我们的目标是让机器人系统能够在风力涡轮机叶片上爬行,并在没有人为干扰的情况下对叶片进行清洁、打磨、抛光和涂漆。

Rope Robotics的首席执行官Martin Huus Bjerge说:“对我们来说,与世界领先的大学保持密切联系,并成为我们领域最新研究的重要组成部分是非常重要的。”

他继续说:

“我们认为技能互联网是未来最大的趋势之一,我们期待着在这个项目上合作。这非常令人兴奋,它可能会对我们开发的机器人技术产生重大影响。”

eTouch项目,代表触控触觉互联网中身临其境的遥操作机器人的边缘智能,由丹麦独立研究基金支持,获得290万丹麦克朗。该项目将于2022年启动,为期3年。