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第2章 机器人

人们想象中的机器人,往往具有人类的体貌特征,甚至会唱歌、跳舞、工作、读书。其实那只是机器人的狭义理解。机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的自动化设备。它可以是各种样子,并不一定长得像人,也不见得以人类的动作方式活动。

机器人的历史人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世却是近几十年的事。

年,一名捷克作家写了一个剧本《罗素姆万能机器人》。剧本描写了一个依赖机器人的社会。剧中有一个长得像人,而且动作也像人的机器人名叫罗伯特(robot,捷克语的意思是强迫劳动)。从此,“robot”以及相对应的中文“机器人”一词开始在全世界流行。

进入20世纪后,机器人的研究与开发得到了更多人的关注与支持,一些实用化的机器人相继问世。1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人还不能走动。

世纪60年代前后,随着微电子学和电脑技术的迅速发展,自动化技术也取得了飞跃性的变化,普遍意义上的机器人开始出现了。1959年,美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,取名“尤尼梅逊”,意为“万能自动”。

经过几十年的发展,机器人已经在很多领域中取得了巨大的应用成绩,其种类也不胜枚举,几乎各个高精尖端的技术领域都少不了它们的身影。机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段中,机器人只能根据事先编好的程序来工作,这时它好像只有工作的手,不懂得如何处理外界的信息。第二个阶段中,机器人好像有了感觉神经,具有了触觉、视觉、听觉、力觉等功能,这使得它可以根据外界的不同信息做出相应的反馈。第三个阶段的机器人不仅具有多种技能,能够感知外面的世界,而且它还能够不断自我学习,用自己的思维来决策该做什么和怎样去做。

年,美国斯坦福研究所研制出世界上第一台智能型机器人。这个机器人可以在一次性接受由计算机输出的指令后,自己找到目标物体并实施对该物体的某些动作。经过测试,这个机器人已经具备了一定的发现、综合判断、决策等智能。

到了20世纪70年代,第二代机器人开始迅速发展并进入实用和普及的阶段,而第三代机器人在今天也已经有了突飞猛进的变化。它能够独立判断和行动,具有记忆、推理和决策的能力,在自身发生故障时还可以自我诊断并修复。尽管如此,机器人的发展还是没有止境,人们希望它有更高的拟人化水平。

世纪80年代,日本建立了首座无人工厂。工厂有1010台带有视觉的机器人,它们与数控机床等配合,按照程序完成生产任务。1992年,日本研制出一台光敏微型机器人,体积不到3立方厘米,重1.5克。

年,日本的本田公司制造出高1.6米的“阿西莫”(ASIMO)机器人。这个机器人有三维视觉,头部能自如转动,双脚能躲开障碍物,能改变方向,在被推撞后可以自我平衡。

年1月,美国发射的“勇气号”和“机遇号”火星车先后成功登陆。火星车在火星表面行走、拍摄、钻探、化验,非常精彩地完成了自己的使命。目前,科学家们正在研制更精密的小型机器人。随着纳米技术分子级机器人的诞生指日可待。人们可以想象会有一种微小的机器人,漂在空气中,游进人体里,为人们服务。

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