古代就有機(jī)器人
其實(shí),早在兩千多年前我國就已經(jīng)出現(xiàn)機(jī)器人了。古代機(jī)器人是古代科學(xué)家、發(fā)明家及工匠研制出的自動機(jī)械體,是現(xiàn)代機(jī)器人的鼻祖。來看看古代的機(jī)器人都有哪些吧。
1跳舞機(jī)器人
西周時期的跳舞機(jī)器人是我國最早有記錄的機(jī)器人。
《列子·湯問》里說,工匠偃師研制出了一種會跳舞的人偶向周穆王展示。這種人偶能做出很多高難度的動作,眼睛栩栩如生,像是能與人交流??芍苣峦跽J(rèn)為人偶對他的嬪妃不敬,差點(diǎn)兒殺了偃師。幸好偃師及時拆解機(jī)器人給周穆王看,周穆王才知道那人偶只是個用木頭、皮革等材料制成的假人,于是放過了偃師。
2木牛流馬
喜歡三國故事的人都對“木牛流馬”不陌生。木牛流馬最早可追溯到春秋末期,其發(fā)明者是我國的工匠之祖? 魯班。王充在《論衡》中記載:魯國木匠名師魯班為其老母制作過一臺木車馬,且“機(jī)關(guān)具備,一驅(qū)不還”。
據(jù)稱諸葛亮發(fā)明了木牛流馬,用它們在崎嶇的棧道上運(yùn)送軍糧,且“人不大勞,牛不飲食”,寥寥數(shù)句就把這款機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)概括出來了。
3指南車
指南車又稱司南車,是我國古代用來指示方向的一種裝置。傳說黃帝是最早制造指南車的人,據(jù)文字記載,東漢時張衡也曾制造過。
指南車與指南針不同,它不是利用磁性,而是利用機(jī)械傳動系統(tǒng)來指明方向。車上立有一個木人,一手伸臂直指,只要在車開始移動前,將木人的手指向南方,以后不管車向什么方向行走,由于車內(nèi)有一種能夠自動定向的裝置,木人的手臂會始終指向南方。
在古代,指南車通常是皇帝在隆重場合使用的,所以,它也是一種皇權(quán)的象征。
4自動書寫玩偶
這種玩偶是瑞士鐘表匠父子杰克·道羅斯和利·道羅斯在18世紀(jì)制造的。自動書寫玩偶利用了齒輪和發(fā)條原理,它們有的拿著畫筆和調(diào)色板繪畫,有的拿著鵝毛蘸墨水寫字,結(jié)構(gòu)巧妙,服飾華麗,曾在歐洲風(fēng)靡一時。
5端茶玩偶
18世紀(jì)末,日本人若井源大衛(wèi)門和源信制造了端茶玩偶。人們將茶杯放在玩偶雙手端著的茶盤上,它就會晃著腦袋,慢慢挪動雙腳,來到客人面前??腿硕似鸩璞?,它就停止前進(jìn),客人喝完茶將茶杯再次放在茶盤上時,它就會掉頭返回。
機(jī)器人的“進(jìn)化史”
1920年,“機(jī)器人”(robot)一詞第一次出現(xiàn)是在捷克斯洛伐克劇作家卡雷爾·凱培克創(chuàng)作的科幻劇《羅薩姆的萬能機(jī)器人》中。
1928年,倫敦工程展覽會上展出了英國首個人形機(jī)器人。當(dāng)時,這個能夠移動四肢、旋轉(zhuǎn)頭部、回應(yīng)問話的機(jī)器人,一下子就征服了全場的觀眾,被譽(yù)為“未來科技”。
1939年,美國紐約世博會上展出了一種家用機(jī)器人。它由電纜控制,可以行走,會說77個單詞,不過離真正干家務(wù)活還差得遠(yuǎn)。
隨著科技發(fā)展,各國紛紛大力投入研發(fā)機(jī)器人。按照不同的發(fā)展階段,機(jī)器人通常被分為3代:
第一代:示教再現(xiàn)型機(jī)器人
示教再現(xiàn)型機(jī)器人是一種可重復(fù)作業(yè)程序的機(jī)器人。例如:汽車的點(diǎn)焊機(jī)器人,只要把整個點(diǎn)焊的過程示教完以后,機(jī)器人便可以重復(fù)同樣的工作。示教再現(xiàn)機(jī)器人的基本結(jié)構(gòu)由機(jī)器人本體、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、示教盒等組成。
第二代:感覺型機(jī)器人
由于示教再現(xiàn)型機(jī)器人對于外界的環(huán)境沒有感知,只是機(jī)械地重復(fù)動作,因此,在20世紀(jì)70年代后期,科學(xué)家開始研發(fā)感覺型機(jī)器人。這種機(jī)器人擁有類似人的感官功能,包括觸覺、視覺、聽覺等,能夠通過感覺來識別工件的形狀、大小、顏色等。
第三代:智能型機(jī)器人
這種機(jī)器人帶有多種傳感器,能夠理解人類語言,用人類語言同操作者對話,可以進(jìn)行復(fù)雜的邏輯推理、判斷及決策。它們在分析當(dāng)前出現(xiàn)的情況后,可以調(diào)整自己的動作以達(dá)到操作者所提出的要求。比較先進(jìn)的智能機(jī)器人還可以自行判斷和分析,在信息不充分或環(huán)境迅速變化的條件下,仍可以完成任務(wù)。
當(dāng)然,在現(xiàn)階段想讓智能型機(jī)器人擁有和人一模一樣的思維,還是不可能的。
展望未來機(jī)器人
在過去三四十年間,機(jī)器人技術(shù)獲得了驚人的發(fā)展,但科學(xué)家并不滿足于此,他們渴望著更多的突破。那么在未來,機(jī)器人還能發(fā)展到什么地步,它們還能為人類做些什么呢?
現(xiàn)在90%以上的工業(yè)機(jī)器人并不具有智能。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和工業(yè)機(jī)器人數(shù)量的快速增長,人類對機(jī)器人的工作能力也提出了更高的要求,特別是智能機(jī)器人和特種機(jī)器人。
科學(xué)家設(shè)想中的完美智能機(jī)器人,首先要能夠模擬人類用兩條腿走路,可在凹凸不平的地面上健步如飛;其次要具有優(yōu)秀的感知能力,能人類所不能;當(dāng)然還要具有正確率極高的自主控制和決策能力,可以應(yīng)對突發(fā)情況。
要做到這些,就必須升級更新多種現(xiàn)有的智能機(jī)器人技術(shù),如臨場感知技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、多真體技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遺傳算法和遺傳編程、仿生技術(shù)、多傳感器集成和融合技術(shù),以及納米技術(shù)等。
難關(guān)縱然一時難以攻克,但我們都相信那一天不會太遠(yuǎn)。
機(jī)器人三定律
機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與人類如此類似,但它們的鋼鐵之軀卻遠(yuǎn)比人類強(qiáng)悍。許多人不禁有這樣的顧慮:機(jī)器人到底會不會傷害人類呢?
這個問題已經(jīng)被熱議了很多年。為了保護(hù)人類,早在1940年,著名科幻小說作家阿西莫夫在其小說《我,機(jī)器人》中提出了“機(jī)器人三原則”——
第一原則:機(jī)器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀。
第二原則:機(jī)器人必須服從人類的命令,除非這條命令與第一原則相矛盾。
第三原則:在不違背第一和第二原則的情況下,機(jī)器人必須保護(hù)自己。
盡管“機(jī)器人三原則”只是在科幻小說中提出,但這是給機(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3條原則作為機(jī)器人研發(fā)的準(zhǔn)則。無論是機(jī)器人的研發(fā)者還是使用者,都必須遵守各自國家的法律,如有違反,終將被法律制裁。