• 創造更好的 (更小、更輕、更強大) 電池

      從波浪發電到太陽能和風能，綠色工程學和機器人學科將很快相互融合并相互提供可行的解決方案，包括小型移動平臺上的極高效能源發生和收集。我們還致力于提供更高效的控制算法，如針對基于FPGA控制的面向現場控制(FOC) 算法。FOC也被稱為矢量控制，它能夠在更高速的電機環境下提高效率從而改善正弦控制。在所有控制技術中，它能在每瓦功率下提供最大扭矩。尖端技術的結合（如高級控制與綠色工程的結合）將實現多種關鍵應用的開發，比如海洋中應用的具有波浪收集能力的監視系統，以及可以幫助農民提高效率的太陽能農機具。

      • 創造更好的 (更小、更輕、更強大) 執行機構

      隨著移動性需求從傳統的四輪系統向新型仿生機械的不斷演進，對精密執行機構的需要隨之大幅提高。舉例來說，2009年7月在RoboTIcs Business Review中的一篇文章中描述了一項被稱為RoboSwift的項目，它模仿了雨燕或燕子的行為方式，降低了被探測到的可能性，并優化了在城市區域中的機動性。RoboSwift的翅膀甚至擁有可變后掠翼，使飛行機器人能夠改變翼的幾何形狀從而達到最佳的轉彎半徑。此類設計同樣需要執行機構的創新。

      工業級的機器人軟件

      專家認為的最大的挑戰也是令我最激動的一項挑戰：機器人研發人員需要功能強大的軟件來設計他們的自主系統——不是專門針對特定機器人或任務的軟件，而是不但對現有算法開放且能夠解決當前也許還不知道的問題。這將是我認為最快獲得解決的挑戰。隨著你們及其他世界領先的軟件開發人員的努力，我們能夠讓設計人員在2010年獲得功能更強大的軟件包。目前最大的阻力是大家的慣性思維。許多公司正投資于錯誤的方法。法國巴黎Aldebaran Robotics公司的 AnneMarie Bourcier的話最近被Slashdot.org引述，他說“任何事情立即從頭設計都是相對簡單的。”

      • 解決對工業級、可靠的、兼容性良好的軟件開發系統的需要

      1. 該軟件必須是直觀式的

      許多機器人研發人員都擁有機械工程或電子工程學的背景，但沒有時間或資金去學習最有用的計算機技術中的重要細節，然而他們卻需要從這些技術中獲得幫助。編程能力，如面向對象編程和遞歸在機器人自動控制系統中是至關重要的，所以他們需要一款具有這些特性的編程語言。此外，用戶界面必須直觀靈活。通常自主系統的終端用戶是營救人員（如消防員）、士兵或老年人，無論是誰都很難面對一個復雜、難以理解的用戶界面來完成他們的任務。

      2. 軟件必須具備與I/O的良好集成性

      每個自主系統都必須感知或察覺周圍世界的環境并做出反應。傳感需要外部傳感器如激光測距儀及聲納傳感器，做出反應則需要具有驅動不同類型執行機構的能力。除了感知系統、決策規劃和執行控制以外，軟件工具還必須在真實硬件上輕松實現應用，這意味著軟件必須具有與實時系統、實時嵌入式硬件、甚至FPGA 的強大交互性。許多軟件包，包括市場上的Microsoft Robotics Studio缺乏這種功能，它們能夠仿真并在開發機器上運行，但不具備實時硬件實現的能力。

      3. 軟件必須是開放的靈活的

      許多自主算法都已進行過最優化并可重用，但許多算法隨已完成但往往需要擴展功能。舉例來說，許多系統初始采用基本的搜索算法，如A* 至D*。許多機器人研發人員希望從這些基本算法開始，并在此基礎上添加他們的創新或最新研究成果，從而創建新型的搜索算法，或將它們與新的地圖技術集成從而用于機器人救援或醫療輔助應用。當前許多機器人軟件包的封閉特性讓設計工程師難以入手。像iRobot Aware等軟件包可用于他們的機器人，但不能用于自定義或獨特的機器人設計。

      4. 軟件必須具備良好的交互性

      創新機器人設計并不簡單，它需要許多反復修改和原型設計。設計機器人所用的軟件應能夠適應這種情況。機器人研發人員需要一款可以輕松調試的軟件包，既可以進行直觀的仿真又能在實時硬件系統上快速實現，從而測試算法和真實I/O。接下來有可能還要再回到開發環境，對同樣的代碼進行進一步優化或軟件調整。