 图为肢体瘫痪者穿上日本筑波大学研制的“服装机器人”后,能站立,并托起15公斤重的水箱。 |
机器人产生的背景
1920年,捷克斯洛伐克作家卡佩克写了一本名为《罗萨姆的机器人万能公司》的科幻小说。在小说中他构思了一个机器人,取名罗伯特,即英文中的“Robot”,它可以不吃饭并不知疲倦地工作。这本小说后来陆续传到了日本和欧洲国家,还被改编成木偶剧和话剧。从此,“机器人”这个词就在全世界传播开了。
第一台真正可用的机器人出现于1947年。当时美国橡树岭国家实验室正在研究核燃料,因燃料中的X射线对人体有害,需要一台机器来辅助工作,世界上第一台遥控指挥的机器人应运而生。1947年后,计算机技术迅猛发展,各国加大投入进行现代机器人的研究开发,机器人的发展走上了全新的轨道。
机器人发展的阶段
机器人发展至今大致经历了三个阶段:第一代机器人是简单的示教再现型机器人。这类机器人需要使用者事先教给它们动作顺序和运动路径,再不断地重复这些动作,它们基本上没有感觉也不会思考,目前普遍应用于汽车工业和电子工业的生产线。
第二代机器人是低级智能机器人,或称感觉机器人。与第一代机器人相比,低级智能机器人具有一定的感觉系统,能获取外界环境和操作对象的简单信息,可对外界环境的变化做出简单的判断并相应调整自己的动作,以减少工作出错、产品报废。因此这类机器人又被称为自动适应机器人。20世纪90年代以来,在生产企业中这类机器人正逐年增加。
第三代机器人是高级智能机器人。它不但有第二代机器人的感觉功能和简单的适应能力,而且能充分识别工作对象和工作环境,并能根据人的指令和它自身的判断结果自动确定与之相适应的动作。这类机器人目前尚处于实验室研究探索阶段。
未来机器人的发展方向
据科学家预测,未来机器人将向三个方向发展:一、与人类社会的生活紧密结合。人们大胆预测,机器人将从生产车间转向百姓家庭。20年后,家中扫除、清洁以及老人的护理保健工作可能全由机器人取代。美国旧金山的医院已经开始使用机器人为病人提供送药、配药的服务。
二、仿生性、生物性成为大趋向。以趣味性、生物性来制造机器狗、猫、鱼等动物。如日本三菱重工研制的金色机械鱼“金鱼虎”长1公尺,重25公斤,能在水中畅游,可协助监察桥梁,搜集鱼汛情况,监视河水污染等;索尼公司研制的机器狗会对主人的声音有情绪反应,已能够模仿喜怒哀乐等情绪,将来可能出现代替导盲犬的机器狗。按不同功能,目前机器人大家庭已有各类成员上百个。
三、机器人最重要的发展是人性化。在日本爱知举行的“机器人万国博览会”上,展会的接待、清扫、警备工作等多由机器人承担。接待处的一个女性机器人能听、说6国语言,说话时眼、嘴皆动,面部肌肉亦有活动;肢体瘫痪者只要穿上日本筑波大学研制的“服装机器人”,就能行走、提物。东京大学于去年8月宣布,已研制成功仿真皮肤,可如人一样感受冷热、痛楚,甚至一些人的皮肤尚不具备的功能都可以设定。这为仿真机器人的产生提供了重要条件。
作为20世纪自动化领域的重大成就,机器人的应用领域不断扩大,从工业走向农业、服务业;从车间走进医院、家庭;从陆地潜入水下、飞往空间……机器人正在不断地展示出它们的能力与魅力。它们“与人共舞”,必将推动人类文明和社会的进步。
