智能型機(jī)器人是最復(fù)雜的機(jī)器人,也是人類最渴望能夠早日制造出來的機(jī)器朋友。然而要制造出一臺智能機(jī)器人并不容易,僅僅是讓機(jī)器模擬人類的行走動作,科學(xué)家們就要付出了數(shù)十甚至上百年的努力。
索尼公司QRIO機(jī)器人
1910年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中,根據(jù)Robota(捷克文,原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文,原意為“工人”),創(chuàng)造出“機(jī)器人”這個詞。
1911年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機(jī)器人Elektro。它由電纜控制,可以行走,會說77個字,甚至可以抽煙,不過離真正干家務(wù)活還差得遠(yuǎn)。但它讓人們對家用機(jī)器人的憧憬變得更加具體。
1912年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機(jī)器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創(chuàng)造,但后來成為學(xué)術(shù)界默認(rèn)的研發(fā)原則。
1913年 諾伯特·維納出版《控制論——關(guān)于在動物和機(jī)中控制和通訊的科學(xué)》,闡述了機(jī)器中的通信和控制機(jī)能與人的神經(jīng)、感覺機(jī)能的共同規(guī)律,率先提出以計算機(jī)為核心的自動化工廠。
1914年 美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機(jī)器人(即世界上第一臺真正的機(jī)器人),并注冊了專利。這種機(jī)械手能按照不同的程序從事不同的工作,因此具有通用性和靈活性。
1915年 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”。這個定義影響到以后30年智能機(jī)器人的研究方向。
1959年 德沃爾與美國發(fā)明家約瑟夫·英格伯格聯(lián)手制造出第一臺工業(yè)機(jī)器人。隨后,成立了世界上第一家機(jī)器人制造工廠——Unimation公司。由于英格伯格對工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和宣傳,他也被稱為“工業(yè)機(jī)器人之父”。
索尼公司AIBO機(jī)器人
1962年 美國AMF公司生產(chǎn)出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產(chǎn)的Unimate一樣成為真正商業(yè)化的工業(yè)機(jī)器人,并出口到世界各國,掀起了全世界對機(jī)器人和機(jī)器人研究的熱潮。
1962年-1963年 傳感器的應(yīng)用提高了機(jī)器人的可操作性。人們試著在機(jī)器人上安裝各種各樣的傳感器,包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器,托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器,而麥卡錫1963年則開始在機(jī)器人中加入視覺傳感系統(tǒng),并在1964年,幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器,能識別并定位積木的機(jī)器人系統(tǒng)。
1965年 約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室研制出Beast機(jī)器人。Beast已經(jīng)能通過聲吶系統(tǒng)、光電管等裝置,根據(jù)環(huán)境校正自己的位置。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)器人實驗室。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。它帶有視覺傳感器,能根據(jù)人的指令發(fā)現(xiàn)并抓取積木,不過控制它的計算機(jī)有一個房間那么大。Shakey可以算是世界第一臺智能機(jī)器人,拉開了第三代機(jī)器人研發(fā)的序幕。
1969年 日本早稻田大學(xué)加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機(jī)器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機(jī)器人,被譽為“仿人機(jī)器人之父”。日本專家一向以研發(fā)仿人機(jī)器人和娛樂機(jī)器人的技術(shù)見長,后來更進(jìn)一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。
1973年 世界上第一次機(jī)器人和小型計算機(jī)攜手合作,就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機(jī)器人T3。
1978年 美國Unimation公司推出通用工業(yè)機(jī)器人PUMA,這標(biāo)志著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。
1984年 英格伯格再推機(jī)器人Helpmate,這種機(jī)器人能在醫(yī)院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年,他還預(yù)言:“我要讓機(jī)器人擦地板,做飯,出去幫我洗車,檢查安全”。
模擬交際機(jī)器人
1990年 中國著名學(xué)者周海中教授在《論機(jī)器人》一文中預(yù)言:到二十一世紀(jì)中葉,納米機(jī)器人將徹底改變?nèi)祟惖膭趧雍蜕罘绞健?/div>
1998年 丹麥樂高公司推出機(jī)器人(Mind-storms)套件,讓機(jī)器人制造變得跟搭積木一樣,相對簡單又能任意拼裝,使機(jī)器人開始走入個人世界。
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iRobot公司推出了吸塵器機(jī)器人Roomba,它能避開障礙,自動設(shè)計行進(jìn)路線,還能在電量不足時,自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業(yè)化的家用機(jī)器人。iRobot公司北京區(qū)授權(quán)代理商:北京微網(wǎng)智宏科技有限公司。
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。
發(fā)展特點編輯
如今機(jī)器人發(fā)展的特點可概括為:橫向上,應(yīng)用面越來越寬。由95%的工業(yè)應(yīng)用擴(kuò)展到更多領(lǐng)域的非工業(yè)應(yīng)用。像做手術(shù)、采摘水果、剪枝、巷道掘進(jìn)、偵查、排雷,還有空間機(jī)器人、潛海機(jī)器人。機(jī)器人應(yīng)用無限制,只要能想到的,就可以去創(chuàng)造實現(xiàn);縱向上,機(jī)器人的種類會越來越多,像進(jìn)入人體的微型機(jī)器人,已成為一個新方向,可以小到像一個米粒般大小;機(jī)器人智能化得到加強,機(jī)器人會更加聰明。
相關(guān)品種編輯
民用
其實并不是人們不想給機(jī)器人一個完整的定義,自機(jī)器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機(jī)器人。但隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時代的到來,機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來越豐富,機(jī)器人的定義也不斷充實和創(chuàng)新。
1886年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”(Android),它由4部分組成:
1.生命系統(tǒng)(平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動、感覺、表情、調(diào)節(jié)運動等);
2.造型解質(zhì)(關(guān)節(jié)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(tài));
4.人造皮膚(含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等)。
1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機(jī)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(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對人類社會的悲劇性影響,引起了大家的廣泛關(guān)注,被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。在該劇中,機(jī)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。后來,羅薩姆公司取得了成功,使機(jī)器人具有了感情,導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門迅速增加。在工廠和家務(wù)勞動中,機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺人類十分自私和不公正,終于造反了,機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異,因此消滅了人類。
但是機(jī)器人不知道如何制造它們自己,認(rèn)為它們自己很快就會滅絕,所以它們開始尋找人類的幸存者,但沒有結(jié)果。最后,一對感知能力優(yōu)于其它機(jī)器人的男女機(jī)器人相愛了。這時機(jī)器人進(jìn)化為人類,世界又起死回生了。
卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問題??茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)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(xiàn)實。
為了防止機(jī)器人傷害人類,科幻作家阿西莫夫(Isaac.Asimov)于1940年提出了“機(jī)器人三原則”:
1.機(jī)器人不應(yīng)傷害人類;
2.機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令,與第一條違背的命令除外;
3.機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己,與第一條相抵觸者除外。
這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。
在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)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(jī)器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動性、奴隸性等7個特征的柔性機(jī)器”。從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機(jī)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(jī)器稱為機(jī)器人:
1.具有腦、手、腳等三要素的個體;
2.具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息)和接觸傳感器;
3.具有平衡覺和固有覺的傳感器。
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