机器人:由来与发展
机器人的定义是多种多样的,其原因在于它具有一定的模糊性。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,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。”
机器人的起源
1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔•恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的万能机器人》中,根据Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”)创造出“机器人”这个词。就像诞生于科幻小说的机器人,人们对它充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,人们才有了充分的想象和创造空间。
车间组装汽车的工业机器人
机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求已有三千多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。
春秋后期的我国著名的木匠鲁班,在机械方面也是一位发明家,据《墨经》记载,他曾制造过一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”。1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。还有三国时期的诸葛亮发明的木牛流马,可以运送粮草。公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。
地动仪
计里鼓车
现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。
机器人的发展
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。结合这些领域的应用特点,人们发明了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器,如移动机器人、微型机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、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型机器人和工业机器人的形状,更加符合各种不同应用领域的特殊要求,其功能和智能程序也大大增强,从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。