如今，世界各國對機(jī)器人這個(gè)名詞都不陌生了，它不再是發(fā)達(dá)國家的專屬。2014年，深圳出臺《深圳市機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2014-2020）》及《深圳市機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，規(guī)定自2014年起至2020年，深圳市財(cái)政每年安排5億元，設(shè)立市機(jī)器人、可穿戴設(shè)備和智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展專項(xiàng)資金，支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展。這樣看來，未來或許是一個(gè)機(jī)器人大行其道的時(shí)代?？缛胫悄芑瘯r(shí)代，機(jī)器人被賦予越來越多的可能性，甚至是人類的功能，比如：力覺、觸覺、聽覺等。那么，從最初的工業(yè)機(jī)器人，到如今的智能機(jī)器人，發(fā)展的軌跡是怎樣的呢？
科幻中的機(jī)器人
達(dá)芬奇與他的設(shè)計(jì)圖
在古代西方有很多關(guān)于“造人”的故事。在希臘神話中，火神與匠神赫菲斯托斯就是一個(gè)用機(jī)械造人的高手。據(jù)《荷馬史詩》的記載，赫菲斯托斯制造過一種可以獨(dú)立運(yùn)作和行動(dòng)的三足機(jī)器人。據(jù)說，他還曾奉眾神之王宙斯的命令，為克里特國王制作了一個(gè)叫“塔羅斯”的巨人機(jī)器人。這個(gè)機(jī)器人事實(shí)上是一個(gè)機(jī)器武士，它的職責(zé)是保衛(wèi)克里特王國不受外敵入侵。它每天都會繞島三周，用大石頭投擲入侵者。
相比于神話傳說，真正設(shè)計(jì)出有據(jù)可考的自驅(qū)動(dòng)、可編程機(jī)器人的是文藝復(fù)興時(shí)期的藝術(shù)與科學(xué)大師萊昂納多·達(dá)·芬奇。1495年前后，達(dá)·芬奇完成了一幅機(jī)器騎士的設(shè)計(jì)草圖，現(xiàn)在的人們常稱其為“達(dá)·芬奇機(jī)器人”。設(shè)計(jì)圖畫的是一個(gè)自行驅(qū)動(dòng)的小車，可以編程而且能獨(dú)立地向幾個(gè)不同方向行駛，類似鐘表的機(jī)械構(gòu)造，控制彈簧釋放的能量，保證機(jī)器人小車能在房間里獨(dú)立平穩(wěn)地行駛?，F(xiàn)代人根據(jù)達(dá)·芬奇的設(shè)計(jì)草圖，復(fù)原出了這個(gè)機(jī)器騎士，無非是通過齒輪、轉(zhuǎn)軸、繩索等控制機(jī)器人四肢的活動(dòng)。
這是15世紀(jì)難以置信的設(shè)計(jì)，一如我們贊嘆今天的機(jī)器人裝置一樣，最重要的是，它證明了機(jī)器人技術(shù)的根基比我們以為得要深，可編程的概念、計(jì)算機(jī)的概念以及用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人的概念，比我們認(rèn)為的要早了幾百年。
阿西莫夫和他的定律
艾薩克·阿西莫夫是誰？他是美國著名的科幻小說家、科普作家。談起人工智能機(jī)器人，那就不能不提阿西莫夫了。1942年，阿西莫夫動(dòng)筆寫了《基地系列》，同一時(shí)期，他還寫了“機(jī)器人系列”的短篇作品，被收錄在《我，機(jī)器人》中。他在作品中發(fā)表了一套機(jī)器人倫理法則（也稱為機(jī)器人三定律）。這套“機(jī)器人三定律”后來成了學(xué)術(shù)界默認(rèn)的研發(fā)機(jī)器人的原則。這三個(gè)定律是：1、機(jī)器人必須遵循人的命令，除非違背第一定律；2、機(jī)器人不得傷害人，亦不得因不作為而致人傷害。3、機(jī)器人必須保護(hù)自己，除非違背第一或第二定律。
達(dá)特茅斯與AI
美國達(dá)特莫斯大學(xué)的助教約翰·麥卡錫發(fā)起并成功舉辦了成為人工智能起點(diǎn)的有歷史意義的“達(dá)特茅斯會議”。參加“達(dá)特茅斯會議”的人有哈佛大學(xué)明斯基、貝爾實(shí)驗(yàn)室申龍、IBM公司信息研究中心羅徹斯特、卡內(nèi)基，梅隆大學(xué)紐厄爾和郝伯特·西蒙等人。
他們從不同學(xué)科的角度探討人類各種學(xué)習(xí)和其它職能特征的基礎(chǔ)，并研究如何在原理上進(jìn)行精確地描述，探討用機(jī)器模擬人類智能等問題，并首次提出了人工智能的術(shù)語。在達(dá)特茅斯會議上，AI（人工智能）的名稱和任務(wù)得以確定，同時(shí)出現(xiàn)了最初的成就和最早的一批研究者，因此這一事件被廣泛承認(rèn)為AI誕生的標(biāo)志。
在達(dá)特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機(jī)器的看法：智能機(jī)器“能夠創(chuàng)建周圍環(huán)境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法”。這個(gè)定義影響到以后30年智能機(jī)器人的研究方向。
從科幻走向現(xiàn)實(shí)
第1代 工業(yè)機(jī)器人
特點(diǎn)：機(jī)器人對外界環(huán)境沒有感知。
1959年，德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出了第一臺工業(yè)機(jī)器人。英格伯格在大學(xué)攻讀伺服理論，這是一種研究運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。德沃爾曾在1926年發(fā)明了一種系統(tǒng)，可以“重演”所記錄的機(jī)器的運(yùn)動(dòng)。1954年，德沃爾又獲得可編程機(jī)械手專利。1959年制造出的第一臺工業(yè)機(jī)器人，由英格伯格負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)機(jī)器人的“手”“腳”“身體”，即機(jī)器人的機(jī)械部分和完成操作部分；德沃爾設(shè)計(jì)機(jī)器人的“頭腦”“神經(jīng)系統(tǒng)”“肌肉系統(tǒng)”，即機(jī)器人的控制裝置和驅(qū)動(dòng)裝置。這種機(jī)器人外形有點(diǎn)像坦克炮塔，基座上有一個(gè)大機(jī)械手臂，大臂可繞軸在基座上旋轉(zhuǎn)，大臂上又伸出小機(jī)械臂，相對大臂而言可以伸出或縮回。小臂頂上有一個(gè)腕子，可繞小臂轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行俯仰和側(cè)搖。腕子前頭是手，即操作器。機(jī)器人的功能和人的手臂功能相似。
隨后，英格伯格和德沃爾成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠——Unimation公司，第一批工業(yè)機(jī)器人被稱為“尤尼梅特”，意指“萬能自動(dòng)”。1962年，美國機(jī)械與鑄造公司也制造出工業(yè)機(jī)器人，被稱為“沃爾薩特蘭”，意為“萬能搬動(dòng)”。“尤尼梅特”和“沃爾薩特蘭”成為了世界上最早的、至今仍在使用的工業(yè)機(jī)器人。
第2代 “有感覺”的機(jī)器人
特點(diǎn)：擁有類似人的某種感覺功能，比如：力覺、觸覺、聽覺。通過感覺來判斷力的大小和滑動(dòng)的情況。
20世紀(jì)60年代中期開始，美國麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、英國愛丁堡大學(xué)等陸續(xù)成立了機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機(jī)器人，并向人工智能進(jìn)發(fā)。
1968年，美國斯坦福研究所公布他們研發(fā)成功的機(jī)器人Shakey，這是首臺采用了人工智能學(xué)的移動(dòng)機(jī)器人。Shakey具備一定人工智能，能夠自主進(jìn)行感知、環(huán)境建模、行為規(guī)劃并執(zhí)行任務(wù)(如尋找木箱并將其推到指定位置)。它裝備了電視攝像機(jī)、三角法測距儀、碰撞傳感器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及編碼器，并通過無線通訊系統(tǒng)由二臺計(jì)算機(jī)控制。當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的體積龐大，但運(yùn)算速度緩慢，導(dǎo)致Shakey往往需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間來分析環(huán)境并規(guī)劃行動(dòng)路徑。
1999年，日本索尼公司推出犬型機(jī)器人愛寶(AIBO)，當(dāng)即銷售一空，從此娛樂機(jī)器人成為機(jī)器人邁進(jìn)普通家庭的途徑之一。
2002年美國Robot公司推出了吸塵器機(jī)器人Roomba，它能避開障礙，自動(dòng)設(shè)計(jì)行進(jìn)路線，還能在電量不足時(shí)，自動(dòng)駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量較大的家用機(jī)器人。
2006年6月，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，機(jī)器人模塊化、平臺統(tǒng)一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預(yù)言，家用機(jī)器人很快將席卷全球。
2011年，美國“發(fā)現(xiàn)號”航天飛機(jī)（Discovery）的最后一項(xiàng)太空任務(wù)是將首臺人形機(jī)器人送入國際空間站。這位機(jī)器宇航員被命名為R2。R2高1.01米（從腰部到頭），重達(dá)150千克，肩寬0.78米。身體上有超過350個(gè)的傳感器和38個(gè)PowerPC微處理器，速度能達(dá)到每秒7英尺（1英尺=0.3048米）。據(jù)了解，R2能夠自動(dòng)執(zhí)行任務(wù)或者由人遠(yuǎn)程操縱，它的頭部裝有四個(gè)可視光攝像機(jī)，兩個(gè)用于立體影像，兩個(gè)用于輔助視圖。還有一個(gè)紅外線攝像機(jī)位于其“下巴”處，用于深度感知。R2背部的“背包”中有能量變換系統(tǒng)，其手部有活動(dòng)靈巧的手指，上面分布了傳感器，每只手指能提重2.3千克。它的活動(dòng)范圍接近于人類，并可以執(zhí)行那些對人類宇航員來說太過危險(xiǎn)的任務(wù)。
第3代 智能機(jī)器人
特點(diǎn)：擁有感覺、運(yùn)動(dòng)以及思考能力
智能機(jī)器人是一個(gè)多種高新技術(shù)的集成體，它融合了機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)硬件與軟件、人工智能等許多學(xué)科的知識。同時(shí)，它又是一類典型的自動(dòng)化機(jī)器，是專用自動(dòng)機(jī)器、數(shù)控機(jī)器的延伸與發(fā)展。智能機(jī)器人目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的定義，但大多數(shù)專家認(rèn)為它至少具備以下三種要素：一是感覺要素，用來認(rèn)識周圍環(huán)境狀態(tài)；二是運(yùn)動(dòng)要素，對外界做出反應(yīng)性動(dòng)作；三是思考要素，根據(jù)感覺要素所得到的信息，思考出采用什么樣的動(dòng)作。有關(guān)專家指出，智能機(jī)器人技術(shù)將沿著自主性、適應(yīng)性和智能通信三個(gè)方向發(fā)展。
2014年6月7日，在英國皇家學(xué)會舉行的“2014圖靈測試”大會上，聊天程序“尤金·古斯特曼”（Eugene Goostman）首次通過了圖靈測試。“尤金·古斯特曼”由俄羅斯一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)，在測試中，“尤金·古特曼”模仿一名來自烏克蘭的13歲男孩，而它成功地讓33%的測試人相信了這一點(diǎn)。
計(jì)算機(jī)和人工智能的先驅(qū)阿蘭·圖靈在1950年提出了著名的“圖靈測試”。他在一篇題為《機(jī)器能思考嗎？》的論文中，第一次提出“機(jī)器思維”的概念。他從行為主義的角度對“智能”概念給出了定義，并提出假想：一個(gè)人在不接觸對方的情況下，通過一種特殊的方式，和對方進(jìn)行一系列的問答，如果在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)，他無法根據(jù)這些問題判斷對方是人還是計(jì)算機(jī)，那么，就可以認(rèn)為這個(gè)計(jì)算機(jī)具有同人相當(dāng)?shù)闹橇?，即這臺計(jì)算機(jī)是能思維的。
圖靈還進(jìn)一步預(yù)測稱，到2000年，人類應(yīng)該可以用10GB的計(jì)算機(jī)設(shè)備，制造出可以在5分鐘的問答中騙過30%成年人的人工智能。
機(jī)器人已進(jìn)入智能時(shí)代，不少發(fā)達(dá)國家都將智能機(jī)器人作為未來技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)。在美國、日本和德國，政府和企業(yè)都將智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)作為未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)。除了谷歌之外，IBM、微軟、臉譜、雅虎、亞馬遜等大公司也紛紛投入巨資，搶占智能機(jī)器人的戰(zhàn)略高地，以進(jìn)一步提升企業(yè)的核心競爭力和可持續(xù)發(fā)展能力。根據(jù)國際機(jī)器人聯(lián)盟(IFR)的預(yù)測，到2020年，智能機(jī)器人的保有量將超過1500萬臺，產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達(dá)到1.5萬億美元。種種跡象表明，智能機(jī)器人井噴時(shí)代即將到來。
