機(jī)器人發(fā)展之我見

自動(dòng)化與信息工程學(xué)院自141程錢Contents機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧現(xiàn)代機(jī)器人的相關(guān)描述未來機(jī)器人發(fā)展的展望CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧“機(jī)器人”一詞從何而來？

1920年，一個(gè)捷克作家（K—恰彼克）寫了一個(gè)劇本《羅素姆萬能機(jī)器人》(也有翻譯為“洛桑萬能機(jī)器人公司”）。劇本描寫了一個(gè)依賴機(jī)器人的社會(huì)。劇中有一個(gè)長(zhǎng)得像人，

而且動(dòng)作也像人的機(jī)器人名叫羅伯

特（robot，捷克語(yǔ)的意思是強(qiáng)迫勞

動(dòng)）。從此，“robot”以及相對(duì)應(yīng)

的中文“機(jī)器人”一詞開始在全世

界流行。

CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧世界公認(rèn)的第一臺(tái)機(jī)器人是什么時(shí)候問世的？

機(jī)器人的祖先可以追溯到兩千多年前。我們知道古人用滴漏計(jì)時(shí)的方法，其實(shí)這就是一種自動(dòng)化設(shè)備——水鐘。那時(shí)，人們將兩個(gè)水壺一上一下放置，上面的水壺將水滴到下面的水壺里，下面的水壺中安放一個(gè)浮標(biāo)，浮標(biāo)上有表示時(shí)間的刻度。這樣，浮標(biāo)隨著水位的升高而升起，人們就會(huì)在壺的外面看到那些表示時(shí)間的刻度了。水量的穩(wěn)定與否，制約著時(shí)間的準(zhǔn)確。于是，人們就增加了幾個(gè)水壺，使它們形成了一個(gè)系統(tǒng)。但是，1959年由美國(guó)英格伯格和德沃爾制造出來的工業(yè)機(jī)器人是目前世界公認(rèn)的第一臺(tái)機(jī)器人.如此算來，機(jī)器人的發(fā)展歷史已有55年了。

CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧古代的水鐘CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧機(jī)器人大致經(jīng)歷了三個(gè)成長(zhǎng)階段，也即三個(gè)時(shí)代：※第一代為簡(jiǎn)單個(gè)體機(jī)器人※第二代為群體勞動(dòng)機(jī)器人※第三代為類似人類的智能機(jī)器人，它的未來發(fā)展方向是有知覺、有思維、能與人對(duì)話。CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧第一代機(jī)器人屬于示教再現(xiàn)型，第二代則具備了感覺能力，第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它不僅具備了感覺能力，而且還具有獨(dú)立判斷和行動(dòng)的能力，并具有記憶、推理和決策的能力，因而能夠完成更加復(fù)雜的動(dòng)作。智能機(jī)器人在發(fā)生故障時(shí)，通過自我診斷裝置能自我診斷出發(fā)生故障部位，并能自我修復(fù)。今天，智能機(jī)器人的應(yīng)用范圍大大地?cái)U(kuò)展了。除工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)外，機(jī)器人已應(yīng)用到各行各業(yè)，并已初步具備了人類的特點(diǎn)。機(jī)器人向著智能化、擬人化發(fā)展的道路，是沒有止境的。CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧第一代工業(yè)實(shí)用機(jī)器人“尤尼梅特”CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧第二代機(jī)器人2007年9月28日，在西班牙的巴塞羅那，第二代“阿西莫”雙腳步行機(jī)器人亮相并表演踢足球。

2007年9月28日，在西班牙的巴塞羅那，第二代“阿西莫”雙腳步行機(jī)器人亮相并表演上樓梯。CompanyLogo機(jī)器人發(fā)展歷史的回顧第三代機(jī)器人第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人——80年代以來，人們將具有感覺、思考、決策和動(dòng)作能力的系統(tǒng)稱為智能機(jī)器人——它是利用各種傳感器、測(cè)量器等來獲取環(huán)境信息，然后利用智能技術(shù)進(jìn)行識(shí)別、理解、推理最后作出規(guī)劃決策，能自主行動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的高級(jí)機(jī)器人。CompanyLogo現(xiàn)代機(jī)器人的相關(guān)描述機(jī)器人若是具有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力以及適應(yīng)環(huán)境的能力就屬于智能機(jī)器人了?，F(xiàn)代智能機(jī)器人一般由三大部分組成：運(yùn)動(dòng)部分、智能部分和感覺部分。

運(yùn)動(dòng)部分：包括行走機(jī)構(gòu)、機(jī)械手、手爪；

智能部分，包括有認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力和決策能力的裝置；

感覺部分：包括有視覺、聽覺、觸覺、接近覺的裝置。

智能部分：由感覺裝置感受到外界環(huán)境的狀況，產(chǎn)生信息，并由電腦進(jìn)行識(shí)別、處理、控制。CompanyLogo現(xiàn)代機(jī)器人的相關(guān)描述智能機(jī)器人的功能與人更接近了，但是它與人相比還相差很遠(yuǎn)。人有智力、情感和意識(shí)。目前最高級(jí)機(jī)器人的智力也只相當(dāng)于小孩子的智力，但沒有感情和意識(shí)(有的機(jī)器人有表情，但還沒有感情)。

機(jī)器人樂隊(duì)

CompanyLogo未來機(jī)器人發(fā)展的展望一、語(yǔ)言系統(tǒng)趨于完善

現(xiàn)代機(jī)器人的語(yǔ)言功能主要是依賴于其內(nèi)部的存儲(chǔ)器預(yù)先存儲(chǔ)的大量的語(yǔ)音語(yǔ)句和文字詞匯。機(jī)器人語(yǔ)言能力的高低取決于其存儲(chǔ)量的大小和范圍。而由于存儲(chǔ)量的問題往往會(huì)導(dǎo)致機(jī)器人在和人類交流的時(shí)候會(huì)“無言以對(duì)”。所以越完善的語(yǔ)言系統(tǒng)就需要越大的存儲(chǔ)空間。然而，我們也可以以從另一個(gè)角度考慮——將機(jī)器人的語(yǔ)言系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。這樣，機(jī)器人在和人類交流時(shí)若是遇到“疑難雜癥”就可以在互聯(lián)網(wǎng)云端搜索并進(jìn)行翻譯，從而提高機(jī)器人的語(yǔ)言交流能力。CompanyLogo未來機(jī)器人發(fā)展的展望二、感知系統(tǒng)趨于完善現(xiàn)代機(jī)器人的感知系統(tǒng)可以說是幾乎為零，無法感知到冷熱、干濕等環(huán)境因素的變化。這樣會(huì)影響到機(jī)器人人的某些工作。比如當(dāng)機(jī)器人的某項(xiàng)工作需要在干燥的環(huán)境下完成時(shí)如果機(jī)器人能感知到環(huán)境的變化那么當(dāng)環(huán)境濕度加大時(shí)機(jī)器人就會(huì)自動(dòng)停止工作，這樣有利于保證工作質(zhì)量。要實(shí)現(xiàn)上述功能，我們就需要機(jī)器人能有一個(gè)完善的感知系統(tǒng)。最基本的就是給安裝各種傳感器。這樣在外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)機(jī)器人就能將這種變化轉(zhuǎn)換為可識(shí)別的物理信息并傳至計(jì)算機(jī)控制中心?？刂浦行脑诮?jīng)過分析處理后再發(fā)出指令告知機(jī)器人該如何反應(yīng)。同樣，對(duì)于一些復(fù)雜的環(huán)境變化也可以通過互聯(lián)網(wǎng)終端去處理。感知外界環(huán)境變化并作出反應(yīng)將是機(jī)器人意識(shí)化的一大表現(xiàn)。CompanyLogo

未來機(jī)器人發(fā)展的展望三、識(shí)別系統(tǒng)趨于準(zhǔn)確現(xiàn)在雖然已有了家用機(jī)器人，但卻只局限于掃地等一些程序化的工作，無法提供一些更人性化的服務(wù)。比如說：你無法讓機(jī)器人為你去取一只水杯。而要提供類似這樣的服務(wù)，除了需要前面所說的語(yǔ)言系統(tǒng)和感知系統(tǒng)外還需要機(jī)器人能有一個(gè)比較完善的識(shí)別系統(tǒng)。和語(yǔ)言系統(tǒng)一樣，識(shí)別系統(tǒng)需要一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)——這也可以通過互聯(lián)網(wǎng)終端解決。然后，機(jī)器人對(duì)物體的識(shí)別就需要借助電子眼了?？梢酝ㄟ^全息影像等技術(shù)捕獲物品的相關(guān)參數(shù)后再與數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)作比較，從而判斷所取物品是不是所需之物。當(dāng)然，對(duì)于取物品這個(gè)動(dòng)作，還需要對(duì)物品能進(jìn)行定位。而定位的額方式則主要是坐標(biāo)定位了。比如可以通過多個(gè)攝像頭和位移傳感器在機(jī)器人的四周形成一個(gè)球形坐標(biāo)系，這樣機(jī)器人就能對(duì)周邊的物品能有一個(gè)準(zhǔn)確的定位了。CompanyLogo未來機(jī)器人發(fā)展的展望四、外表更加逼真在科幻電影《I,Robot》里，機(jī)器人的外表與人類酷似，這是由于他們的外表是由人體組織仿真材料制作。這樣的仿真外表大大地增加了機(jī)器人的親切感。CompanyL