《人工智能》  机器人

机器人的定义 在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确 的定义，机器人问世已有几十年，但对机器人的定义 仍然没有一个统一的意见，主要是因为机器人涉及到 了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。 其实并不是人们不想给机器人一个完整的定义， 自机器人诞生之日起人们就不断地尝试着说明到底什 么是机器人。而随着机器人技术的飞速发展和信息时 代的到来，机器人所涵盖的内容越来越丰富，机器人 的定义也不断充实和创新。

机器人的定义 几千年前人类就渴望制造 一种像人一样的机器，以便 将人类从繁重的劳动中解脱出来。 如古希腊诗人 Homeros 的长篇叙事诗 《伊利亚特》中的冶炼之神用 黄金铸造出一个美丽聪颖的侍女；希腊神话中的青铜 巨人泰洛斯（ Taloas) ；犹太传说中的泥土巨人等等， 这些美丽的神话时刻激励着人们一定要把美丽的神话 变为现实，早在两千年前就开始出现了自动木人和一 些简单的机械偶人。

机器人的定义 1920 年捷克作家卡雷尔 · 卡佩克发表了科幻剧本《罗萨 姆的万能机器人》。在剧本中，卡佩克把捷克语 “Robota” 写成了 “Robot” ， “Robota” 是奴隶的意思。该 剧预告了机器人的发展对人类社会的悲剧性影响，引 起了大家的广泛关注，被当成了机器人一词的起源。 （在该剧中，机器人按照其主人的命令默默地工作； 没有感觉和感情，以呆板的方式从事繁重的劳动。后 来，罗萨姆公司取得了成功，使机器人具有了感情， 机器人发觉人类十分自私和不公正，终于造反了，机 器人的体能和智能都非常优异，因此消灭了人类。）

机器人的定义 (… 但是机器人不知道如何制造它们自己，认为它们自 己很快就会灭绝，所以它们开始寻找人类的幸存者， 但没有结果。最后，一对感知能力优于其他机器人的 男女机器人相爱了。这时机器人进化为人类，世界又 起死回生了。 ) 卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖 问题。科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的 问题。虽然科幻世界只是一种想像，但人类社会将可 能面临这种现实。

机器人的定义 为了防止机器人伤害人类，科幻作家阿西莫夫 1950 年 在《我是机器人》一书中提出了 “ 机器人三原则 ” ： 1 ．机器人不应伤害人类； 2 ．机器人应遵守人类的命令，与第一条违背的命 令除外； 3 ．机器人应能保护自己，与第一条相抵触者除外。 这是给机器人赋予的伦理性纲领。机器人学术界 一直将这三原则作为机器人开发的准则。

机器人的定义 我国科学家对机器人的定义是： “ 机器人是一种自动化 的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相 似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和 协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器。 ” 在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过 程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决 策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术 智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地 向人类活动的各个领域渗透。

机器人的定义 人们已经发展了具有感知、决策、行动和交互能力的 智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、 医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机 器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器 人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观 上已远远脱离了最初仿人形机器人和工业机器人所具 有的形状，其功能和智能程度也大大增强，从而为机 器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

各国机器人发展 美国 美国是机器人的诞生地，早在 1962 年就研制出世 界上第一台工业机器人，比起号称 “ 机器人王国 ” 的日本 起步至少要早五六年。美国政府从 60 年代到 70 年代中 的十几年期间，并没有把工业机器人列入重点发展项 目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。

各国机器人发展 进入 80 年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业 界才对机器人真正重视起来，政策上也有所体现，一 方面鼓励工业界发展和应用机器人，另一方面制订计 划、提高投资，增加机器人的研究经费，把机器人看 成美国再次工业化的特征，使美国的机器人迅速发展。 80 年代中后期，随着各大厂家应用机器人的技术日臻 成熟，第一代机器人的技术性能越来越满足不了实际 需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代机器人， 并很快占领了 60 ％的机器人市场。从 90 年代至今，美 国机器人更是得到了前所未有的发展，成为了全球机 器人强国。

各国机器人发展 日本 日本在 60 年代末正处于经济高度发展时期，年增 长率达 11 ％。第二次世界大战后，日本的劳动力本来 就紧张，而高速度的经济发展更加剧了劳动力严重不 足的困难。为此，日本在 1967 年由川崎重工业公司从 美国 Unimation 公司引进机器人及其技术，建立起生产 车间，并于 1968 年试制出第一台川崎的 “ 尤尼曼特 ” 机器 人。由于当时劳动力显著不足，机器人在企业里受到 了 “ 救世主 ” 般的欢迎。日本在机器人领域的成功迫使美、 英、法等许多国家采取措施，奋起直追。

各国机器人发展 中国 我国在 “ 七五 ” 计划中把机器人列人国家重点科研规 划内容，拨巨款在沈阳建立了全国第一个机器人研究 示范工程，全面展开了机器人基础理论与基础元器件 研究。十几年来，相继研制出示教再现型的搬运、点 焊、装配等工业机器人及水下作业、军用和特种机器 人。目前，示教再现型机器人技术已基本成熟， 1986 年 3 月开始的国家 863 高科技发展规划已列入研究、开 发智能机器人的内容。

各国机器人发展 这种代号为 “ 毒蛇 ” 的机器人杀手有一台 小型电视机那么大，可以自行闯入正在 激烈交火的危险区和敌人展开战斗。 朝鲜发明最厉害的新式武器 —“ 战斗机器 人 ” ，机器人脸部完全按照金正日将军的 形象来设计。 “ 天蝎 ”45 是一种无人水下潜航器、一种 遥控深海救援系统。它在抢救俄罗斯海 军 AS-28 型小型潜艇的行动中，仅花 4 小 时，成功解救出被困海底的 7 名艇员。

机器人发展历程 机器人大致经历了三个成长阶段，也即三个时代：第 一代为简单个体机器人，第二代为群体劳动机器人， 第三代为类似人类的智能机器人，它的未来发展方向 是有知觉、有思维 、能与人对话。 第一代机器人属于示教再现型，第二代则具备了感觉 能力，第三代机器人是智能机器人，它不仅具备了感 觉能力，而且还具有独立判断和行动的能力，并具有 记忆、推理和决策的能力，因而能够完成更加复杂的 动作。

机器人发展历程 1954 年 美国人乔治 · 德沃尔制造出世界上第一台可编程 的机器人，并注册了专利。这种机械手能按照不同的 程序从事不同的工作，因此具有通用性和灵活性。 1956 年 在达特茅斯会议上，马文 · 明斯基提出了他对智 能机器的看法：智能机器 “ 能够创建周围环境的抽象模 型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法 ” 。 这个定义影响以后 30 年智能机器人的研究方向。 1959 年 德沃尔与美国发明家约瑟夫 · 英格伯格联手制造 出第一台工业机器人。随后，成立了世界上第一家机 器人制造工厂 ——Unimation 公司。由于英格伯格对工 业机器人的研发和宣传，被称为 “ 工业机器人之父 ” 。

1962 年 美国 AMF 公司生产出 “VERSTRAN” （意思是万 能搬运）, 与 Unimation 公司生产的 Unimate 一样成为真 正商业化的工业机器人，并出口到世界各国，掀起了 全世界对机器人和机器人研究的热潮。 1962 年－ 1963 年 传感器的应用提高了机器人的可操作 性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器，包 括 1961 年恩斯特采用的触觉传感器，托莫维奇和博尼 1962 年在世界上最早的 “ 灵巧手 ” 上用到了压力传感器， 而麦卡锡 1963 年则开始在机器人中加入视觉传感系统， 并在 1965 年，帮助 MIT 推出了世界上第一个带有视觉 传感器，能识别并定位积木的机器人系统。

1965 年 约翰 · 霍普金斯大学研制出 Beast 机器人。 Beast 能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己 的位置。从此，美国和英国陆续成立了机器人实验室。 美国兴起研究第二代带传感器、 “ 有感觉 ” 的机器人。 1968 年 美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人 Shakey 。它带有视觉传感器，能根据人的指令发现并 抓取积木, Shakey 可以算是世界第一台智能机器人，拉 开了第三代机器人研发的序幕。 1969 年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台 以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人 机器人，被誉为 “ 仿人机器人之父 ” 。日本专家一向以研 发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来更进一 步，催生出本田公司的 ASIMO 和索尼公司的 QRIO 。

1973 年 世界上第一次机器人和小型计算机携手合作，就诞生 了美国 Cincinnati Milacron 公司的机器人 T3 。 1978 年 美国 Unimation 公司推出通用工业机器人 PUMA ，这标 志着工业机器人技术已经完全成熟。 PUMA 至今仍然工 作在工厂第一线。 1984 年 英格伯格再推机器人 Helpmate ，这种机器人能在医院 里为病人送饭、送药、送邮件。同年，他还预言： “ 我 要让机器人擦地板，做饭，出去帮我洗车，检查安全 ” 。

机器人最新进展 1998 年, 丹麦乐高公司推出机器人（ Mind-storms ）套 件，让机器人制造变得跟搭积木一样，能任意拼装。 1999 年, 日本索尼公司推出犬型机器人爱宝（ AIBO ）， 当即销售一空，从此娱乐机器人开始进入普通家庭。 2002 年, 丹麦 iRobot 公司推出了吸尘器机器人 Roomba ， 它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足 时，自动驶向充电座。 Roomba 是目前世界上销量最大、 最商业化的家用机器人。 2006 年, 微软公司推出 Microsoft Robotics Studio ，机器 人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔 · 盖茨 预言，家用机器人很快将席卷全球。

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