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第66章 人类的新“同伴”

第六十四章人类的新“同伴”

机器人的发明

机器人是一种在结构上和功能方面都与人相像的灵活而又通用的自动机,自其发明以来,

经历了快速的发展。机器人的广泛应用,为人类的进步发挥了不可磨灭的作用。

自动偶人研制启端

传说我国古代有个名叫偃师的工匠,用木头制成一个能歌善舞的伶人。在中国过去曾有

皮影戏这种民间艺术。在希腊有关类似机器人的构思可追溯到2 000年以前。神话中的青铜

太罗斯就是一个人们想象中的“人造人”。还有许多人在电视中看到的机器人“阿童木”。

无论是神话还是传说,它至少反映了人们对自身能力在物界物体上的体现。

正是基于上述的愿望,人们才做出了不断的尝试,无论在东方还是在西方都有久负盛名的自

偶人(或自动机器),就为以后机器人的研制开了启端。据说16世纪末,德国的克里斯特法?

列斯勒制造了自动偶人。自动偶人以1773年瑞士的钟表匠贾凯·德洛斯父子所制造的最为著

名。这是一个身高1米左右的可爱的“少年”,右手能拿钢笔写字。它是利用发条和齿轮装

置开动的,结构很精巧,现在它还陈列在瑞士的巴塞尔附近的历史博物馆里。可以想象这个

可爱的“少年”该有多么栩栩如生啊!

而“机器人”这个概念则出现在1920年,捷克作家卡雷尔·查培克写的剧本《洛桑才能机器

人公司》中出现了“机器人”(Robot)一词。从此,世界上才有了机器人的概念。

此后,18世纪的仿生机械,19世纪的车床和穿孔卡织布机,20世纪出现的假肢,遥控机械手

都为机器人问世打下了基础。然而对机器人问世影响最大的,还是40年代中期电脑的出现,

由于有了电脑,才使机器有记忆、学习能力。这是机器人最重要的功能之一。

多维技术催促产生

到了二十世纪四五十年代,随着计算机技术、数字控制技术和专用机械手(操作机)的发展,

机器人开

始出现了。1959年美国联合控制公司首先研制了名为尤尼梅特(Unimate,意为“万能自动”

)的示教再现型简单机器人。它的运动系统模仿坦克炮塔的运动,臂可以回转,可以俯仰,

可以伸缩,驱动装置为液压系统,用磁鼓作为存贮器。1962年,美国机械与铸造公司试制出

沃萨特兰工业机器人,其名字的意思为“多用途搬运”。同年,美国联合控制公司与普鲁曼

公司合并成万能自动公司,专门从事生产机器人。从此,美国生产机器人的厂家多起来了,

有埃里工程公司和自动定位公司等60多家。从事机器人研究的主要单位有麻省理工学院等。

出于经济利益的考虑,目前美国的机器人研制方兴未艾。除了工业机器人外,美国也很注意

宇航、原子能开发及军事中应用的机器人等领域的研究。

日本是机器人发展最快而拥有机器人数量最多的国家。早在

1967年,日本丰田公司就引进了沃萨特兰机器人;川崎重工引进了尤尼梅特机器人;会田工

程公司、石川岛播磨重公司自制了工业机器人。机器人在日本是风行一时的热门,生产厂有

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0多家。目前有从事机器人研究的学校、政府机构和正式研究所85个,其中以早稻田大学和

东京大学最为出名。

随着机器人日益受到重视。前苏联、德国、法国、瑞典等国家也都大力发展机器人,并已开

始了较好的应用。

因为它能适应现代化生产的需要。机器人一经问世便显示出它强大的威力。新技术革命的到

来迫使手产生段现代化,工业、农业和社会结构的现代化。广泛应用机器人实现机器人化是

生产现代化标志之一。

怀中襁褓长大成人

机器人发展历程中的第一个阶段是“仆从机器人”,这种机器人还没有自主能力,靠的是人

的操纵。早在20世纪40年代,美国阿贡实验室的高德兹教授和他的助手们总结了人工肢体设

计、传动机构、操纵和控制系统的大量经验,经过反复试验,制成了机械联结的“主—从”

手。利用对它的操纵,可以让它到有放射性的所谓“热室”中去放取有放射性的物质。1954

年,经过对“主—从”机械手长达十年的不断改进,最后设计制造出M8型仆从机器人。

1958年,在瑞士日内瓦展出了阿贡实验室所设计的仆从机器人。它是利用遥控技术设计出

来的

最新科技成果,当时在世界上处于绝对领先的地位。在展出期间,阿贡实验室专门选派熟练

的操作员进行了精湛的表演。只见机器人在人的操纵下亦步亦趋,灵活自如地做着各

种复杂的动作,使参观者无不交口称赞。

机器人发展的第二个阶段是具有相对独立能力的工业机器人。美国恩盖伯格为工业机器人的

设计和研制作出过杰出贡献,被人们誉为“机器人之父”。

1956年,受朋友乔治·戴沃尔“按程序传递物品”设想的启发,恩盖伯格联想到利用这一设

想可以

设计一种具有多种功能、自动完成取、放、抬各类物品的机器人,这其实就是制造工业机器

人的构想。此后他与戴沃尔合作,准备将研制机器人的构想付诸实施。

经过几年艰辛的创造性劳动,他们终于在1959年研制成功第一台工业机器人。机器人采用的

是液压传动机构和计算机控制的方式。尽管机器人的外形一点也不像人,可干起活来却相当

灵活,一个机器人往往可以顶上好几个工人。它们可以做劳动强度相当大的工作。在取得这

一成果后,恩盖伯格等人成立了专门研制开发各类机器人的尤尼梅特公司,各种类型的工业

机器人陆陆续续地在这家公司诞生了。尤尼梅特也一度成了工业机器人的代名词。

恩盖伯格的工业机器人技术后来被日本等国家引进,日本在引进这项技术后使他们的机器人

制造工业取得了突飞猛进的发展,并在很短的几年里赶上和超过了美国,成了“机器人王国

”。

60年代末又出现了第三代机器人——智能机器人,其特点是有感觉功能,能获取外界信息,

由计算机进行信息的分析处理,进而产生控制作用。到80年代,第三代机器人已达到实用水

平;90年代,进入普及阶段。

有些科学家从机器人一出现,就在研究,机器人是否能具有智能。美国麻省理工学院研制出

MH-1型智能机器人,美国斯坦福研究所制成名叫“谢克”的机器人,利用这两种机器人进行

试验表明,机器人是可以具有智能的。1969年,斯坦福研究所用“谢克”进行了成功的试验

。“谢克”身下有三个轮子,因此可以前进后退;它的“眼睛”是电视摄像机,还有“光

学测距仪”。它身上还装有“猫胡子”式的触觉传感,身上有计算机。人的指令是通过天线

传送给计算机的。科学家下达命令:把平台上的箱子推下去。“谢克”接到命令后,在原地

转了一会,找到了平台,“走”近平台。平台四周是直立的壁,电上不去。它在平台四周转

了20分钟,大概是“脑子”想出了办法,向四周环顾,看见屋角有一个斜面平台,经过“思

考”,把斜面推过来,中间有障碍物,就绕过去,最后把斜面台子靠在平台边上,它顺着斜

面“爬”上了平台,再把台上的箱子推了下来。它的一举一动多像一只用工具采香蕉的猴

子啊!所以以后人们给这个著名的试验起了个挺幽默的名字——“猴子与香蕉”。

智能机器人的构造更像人了。它有由摄像机、测距装置、图像处理器组成的电子“眼睛”;

由话筒与声音识别电脑,构成了它的“耳”;它还有许多其他传感器,如触觉、力觉、接近

觉、嗅觉等。机器人的“眼”、“耳”及其他传感器构成了感觉器官,由它们感知外界信息

,并进行初步处理,再送给中央电脑。中央电脑相当于人的大脑,它对送来的信息(如看见

的图像,听到的语音等),利用知识(包括数据库内资料)进行识别;中央电脑根据传送给

它的指令、自身状态及外界环境进行分析、推理、判断、作决策(也就是进行思维后产生控

制信号),控制它的机械手、行走装置和“口”作出反应。机器人的机械手、行走装置相当

于人的手和脚,而机器人的“口”是由扬声器与声音合成电脑组成的,它根据电脑指令,会

说出人能听懂的话语。

智能机器已能再现人的感觉进行操作和行动,并能处理意外事件,从事复杂作业。它具有了

“人工智能”,可以识别外界环镜及自身状态,自主决定自己完成任务的方式。

关注进化造福人类

随着现代科学技术,特别是电子计算机技术的高速发展,现代机器人的种类越来越多,而未

来,机器人功能将会越来越强。

机器人也“进化”得越来越“现代化”了,“进化”的目的是使机器人具有接近于人类的功

能,使机器人与人之间的差异减小。

90年代初期,华盛顿州巴特尔太平洋西北实验室的科研人员研制了一台叫“曼尼”的智能机

器人。它的形体、四肢、躯干都和人相像。它还能模仿人的复杂动作和姿态。最特殊的是,

它有体温,会呼吸,在热的时候会出汗。另一个由乔治亚工学院教授罗纳德·阿金制造的机

器人“乔治”,不仅能在过热时冒汗,还能自动选择有阴凉的道路走向目的地,而不是走直

线奔向目标。

日本制成了能自行“繁殖”的机器人。只要把预先制好的部件放在地上,这种外形像蜈蚣

的机器人便会把部件砌到身上,使身体增加一倍,然后再分裂成两个完全独立的机器人

。这种研究的目的是利用“遗传密码”,自动“繁殖”后代,以适应环境,使机器人自动进

化。

一些机器人专家认为,很有必要培养机器人的互助“意识”,以便更大地提高其工作效率。

至今,已举行了好几届机器人世界杯足球赛。比赛的目的就是促进机器人模仿人智能的研究

,并让机器人学习“团结合作精神”,开发机器人进行群体生活和活动的能力。

机器人的进化,引起了人们的关注。担心机器人将来会超过人类,成为不可战胜的敌人,显

然在很长一段时间内这种担心是没有必要的。因为不论机器人如何发展,如何精良,总会

存在各式各样的问题,需要在进化中改善、进步、发展。在机器人进化过程中,主宰机器人

的人类也会不断地进化发展。人类有悠久的进化历史,人为万物之灵,有发达的大脑,有无

穷的智慧,所以有方法、有能力驾驭世界万物,其中包括机器人。但是,我们也有必要关

注机器人的“进化”问题。阿西莫夫提出的“机器人三原则”似乎值得重视起来了。其三原

则是:第一,机器人的任何行动都不能伤害人类;且要维护人类安全。第二,机器人必须服

从命令;但如果人的命令违反了第一条原则,那么机器人可以不执行这种命令。第三,在不

违反第一、二条原则的前提下,机器人可以保护自身的安全。将来,很难说能得到充分完美

地履行。但是,作为人类社会的成员,应当考虑人类的利益,除了限制某些不应该发展

的技术外,应当花更多力量去促进人类自身的进化,使人类永远是不可战胜的。