从变形金刚到自主系统

编者按:这是一个由埃德加Lobaton他是北卡罗来纳州立大学电气与计算机工程系的副教授。在我们正在进行研究问题系列，NC国家研究人员介绍了科学，技术，工程和数学的价值。

自主系统正在成为我们日常生活中的现实。我们大多数人在新闻中看到的一些例子包括谷歌Car这样的自动驾驶汽车，以及Amazon Go这样的自动商店。所有这些系统都需要复杂的传感、机器学习和人工智能才能工作，这让我着迷。

当我还是个孩子的时候，我就对机器学习和自动系统充满了热情。

我在秘鲁上小学一年级的时候，每个周末都在电视机前努力地等着看一集变形金刚动画片。坐在父母家的沙发上，听着那首描述机器人“远不止眼见”的经典曲子，同样的想法不断在我脑海中盘旋:“我一定要有一个。”

我在第三世界国家长大，父母买不起变形金刚玩具给我。作为一个足智多谋的孩子，我做了下一件最好的事情:我决定建立自己的。凭借我所拥有的有限资源，我开始建造我自己的机器人。五岁的时候，我开始在一张纸上画出我的第一个变形金刚，用我鲜红色的训练剪刀把它们剪下来，然后折叠腿和胳膊，把它们变成小方块。不是最有用的变形金刚，但这是第一次尝试。

几年后，我爸爸教我如何用纸制作立方体，所以我冒险制作了我的第一个3D变形金刚。用一些橡皮筋和别针，我巧妙地制作出了有活动接头的变形金刚。不是完全变形，但至少胳膊和腿可以弯曲。也许，现在，大多数孩子都能在学校用3D打印出来。

在我上高中的时候(还在秘鲁)，我已经弄明白了电机、齿轮、电磁铁和滑轮系统是如何工作的，这让我能够制造一些简单的可以移动的机器人。然而，这距离成为一个有知觉的、自主的机器人系统还很遥远。机器人所缺少的是了解他们周围的环境，并能够根据这些信息做出决定。

我在秘鲁的学习机电一体化时，我有思想。由于牺牲了我父母的牺牲，他决定将姐妹们和我送往美国寻找更好的教育，我能够进入西雅图大学的本科学习。我对这个机会非常兴奋，终于让我的梦想成真。作为西雅图U的电气工程师学生，我组织了一支学生团队，以便进入“机器人足球世界杯”的竞争在这个项目中，参赛队伍制造机器人，让它们踢足球。

我们从头开始构建机器人，并使用一些基本的图像处理，以跟踪它们的位置和识别球的位置。从那时起，我们对他们的行为进行了编程，这样他们就可以像一个团队一样打球了。我们的机器人总是崩溃和坏掉。它们就会与控制它们运动的电脑断开连接，它们就会迷路。遗憾的是，我们没能参加真正的比赛。然而，当我第一次看到机器人一起朝着目标前进时，我感到无比的快乐。他们终于开始自己行动了。终于!这是我亲手制作的第一个自主系统。

随着时间的推移，我决定把我的努力更多地集中在感知和机器学习方面，这是我童年的梦想。我把我从小积累的知识应用到相关的项目中外科手术机器人系统，自动驾驶汽车，Cyborg昆虫,自动识别系统。这些应用程序以及许多其他应用程序有可能改变我们的生活方式和工作。他们可以挽救生命。

我儿时的梦想带来了进步，可以改变现实世界。梦想是很重要的。研究是非常重要的。我很幸运能够继续追求我的梦想，同时为这些机器人领域的发展做出贡献，并帮助激励下一代工程师。