超級軟件 000 機器人

000 機器人

更新時間：2010-09-12

其實並不是人們不想給機器人一個完整的定義，自機器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什麼是機器人。但隨著機器人技術的飛速發展和資訊時代的到來，機器人所涵蓋的內容越來越豐富，機器人的定義也不斷充實和創新。1886年法國作家利爾亞當在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：1，生命系統（平衡、步行、發聲、身體擺動、感覺、表情、調節運動等）；2，造型解質（關節能自由運動的金屬覆蓋體，一種盔甲）；3，人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態）；4，人造皮膚（含有膚色、機理、輪廓、頭髮、視覺、牙齒、手爪等）。1920年捷克作家卡雷爾・卡佩克發表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機器人》。在劇本中，卡佩克把捷克語“robota”寫成了“robot”，“robota”是奴隸的意思。該劇預告了機器人的發展對人類社會的悲劇性影響，引起了大家的廣泛關注，被當成了機器人一詞的起源。在該劇中，機器人按照其主人的命令默默地工作，沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動。後來，羅薩姆公司取得了成功，使機器人具有了感情，導致機器人的應用部門迅速增加。在工廠和家務勞動中，機器人成了必不可少的成員。機器人發覺人類十分自私和不公正，終於造反了，機器人的體能和智慧都非常優異，因此消滅了人類。但是機器人不知道如何製造它們自己，認為它們自己很快就會滅絕，所以它們開始尋找人類的倖存者，但沒有結果。最後，一對感知能力優於其它機器人的男女機器人相愛了。這時機器人進化為人類，世界又起死回生了。卡佩克提出的是機器人的安全、感知和自我繁殖問題。科學技術的進步很可能引發人類不希望出現的問題。雖然科幻世界只是一種想象，但人類社會將可能面臨這種現實。為了防止機器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫（isaac.asimov）於1940年提出了“機器人三原則”：1，機器人不應傷害人類；2，機器人應遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；3，機器人應能保護自己，與第一條相牴觸者除外。這是給機器人賦予的倫理性綱領。機器人學術界一直將這三原則作為機器人開發的準則。在1967年日本召開的第一屆機器人學術會議上，就提出了兩個有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：“機器人是一種具有移動性、個體性、智慧性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特徵的柔性機器”。從這一定義出發，森政弘又提出了用自動性、智慧性、個體性、半機械半人性、作業性、通用性、資訊性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機器人的形象。另一個是加藤一郎提出的具有如下3個條件的機器稱為機器人：1，具有腦、手、腳等三要素的個體；2，具有非接觸感測器（用眼、耳接受遠方資訊）和接觸感測器；3，具有平衡覺和固有覺的感測器。禮儀機器人該定義強調了機器人應當仿人的含義，即它靠手進行作業，靠腳實現移動，由腦來完成統一指揮的作用。非接觸感測器和接觸感測器相當於人的五官，使機器人能夠識別外界環境，而平衡覺和固有覺則是機器人感知本身狀態所不可缺少的感測器。這裡描述的不是工業機器人而是自主機器人。機器人的定義是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。動物一般具有上述這些要素，所以在把機器人理解為仿人機器的同時，也可以廣義地把機器人理解為仿動物的機器。1988年法國的埃斯皮奧將機器人定義為：“機器人學是指設計能根據感測器資訊實現預先規劃好的作業系統，並以此係統的使用方法作為研究物件”。1987年國際標準化組織對工業機器人進行了定義：“工業機器人是一種具有自動控制的操作和移動功能，能完成各種作業的可程式設計操作機。”我國科學家對機器人的定義是：“機器人是一種自動化的機器，所不同的是這種機器具備一些與人或徐揚生院士研製的獨輪機器人

生物相似的智慧能力，如感知能力、規劃能力、動作能力和協同能力，是一種具有高度靈活性的自動化機器”。在研究和開發未知及不確定環境下作業的機器人的過程中，人們逐步認識到機器人技術的本質是感知、決策、行動和互動技術的結合。隨著人們對機器人技術智慧化本質認識的加深，機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透。結合這些領域的應用特點，人們發展了各式各樣的具有感知、決策、行動和互動能力的特種機器人和各種智慧機器，如移動機器人、微機器人、水下機器人、醫療機器人、軍用機器人、空中空間機器人、娛樂機器人等。對不同任務和特殊環境的適應性，也是機器人與一般自動化裝備的重要區別。這些機器人從外觀上已遠遠脫離了最初仿人型機器人和工業機器人所具有的形狀，更加符合各種不同應用領域的特殊要求，其功能和智慧程度也大大增強，從而為機器人技術開闢出更加廣闊的發展空間。中國工程院院長宋健指出：“機器人學的進步和應用是20世紀自動控制最有說服力的成就，是當代最高意義上的自動化”。機器人技術綜合了多學科的發展成果，代表了高技術的發展前沿，它在人類生活應用領域的不斷擴大正引起國際上重新認識機器人技術的作用和影響。北京理工大學研製的bhr-2機器人

我國的機器人專家從應用環境出發，將機器人分為兩大類，即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的、用於非製造業並服務於人類的各種先進機器人，包括：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。目前，國際上的機器人學者，從應用環境出發將機器人也分為兩類：製造環境下的工業機器人和非製造環境下的服務與仿人型機器人，這和我國的分類是一致的。古代機器人機器人一詞的出現和世界上第一臺工業機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望製造一種像人一樣的機器，以便代替人類完成各種工作。機器馬車西周時期，我國的能工巧匠偃師就研製出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機器人。春秋後期，我國著名的木匠魯班，在機械方面也是一位發明家，據《墨經》記載，他曾製造過一隻木鳥，能在空中飛行“三日不下”，體現了我國勞動人民的聰明智慧。公元前2世紀，亞歷山大時代的古希臘人發明瞭最原始的機器人──自動機。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動力的會動的雕像，它可以自己開門，還可以藉助蒸汽唱歌。1800年前的漢代，大科學家張衡不僅發明瞭地動儀，而且發明瞭計裡鼓車。計裡鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。後漢三國時期，蜀國丞相諸葛亮成功地創造出了“木牛流馬”，並用其運送軍糧，支援前方戰爭。1662年，日本的竹田近江利用鐘錶技術發明瞭自動機器玩偶，並在大阪的道頓堀演出。1738年，法國天才技師傑克・戴・瓦克遜發明瞭一隻機器鴨，它會嘎嘎叫，會游泳和喝水，還會進食和排洩。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機械化而進行醫學上的分析。寫字機器人在當時的自動玩偶中，最傑出的要數瑞士的鐘表匠傑克・道羅斯和他的兒子利・路易・道羅斯。1773年，他們連續推出了自動書寫玩偶、自動演奏玩偶等，他們創造的自動玩偶是利用齒輪和發條原理而製成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結構巧妙，服裝華麗，在歐洲風靡一時。由於當時技術條件的限制，這些玩偶其實是身高一米的巨型玩具。現在保留下來的最早的機器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館裡的少女玩偶，它製作於二百年前，兩隻手的十個手指可以按動風琴的琴鍵而彈奏音樂，現在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。19世紀中葉自動玩偶分為2個流派，即科學幻想派和機械製作派，並各自在文學藝術和近代技術中找到了自己的位置。1831年歌德發表了《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克魯斯”；1870年霍夫曼出版了以自動玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機械實物製造方面，1893年摩爾製造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驅動雙腿沿圓周走動。進入20世紀後，機器人的研究與開發得到了更多人的關心與支援，一些適用化的機器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利製造了第一個機器人“電報箱”，並在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人，裝有無線電發報機，可以回答一些問題，但該機器人不能走動。1959年第一臺工業機器人（可程式設計、圓座標）在美國誕生，開創了機器人發展的新紀元。