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現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人（現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人有哪些）

發(fā)布時(shí)間：2023-03-12 05:14:52 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 116 問大家

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人的問題，以下是小編對此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

1、機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活中究竟是利大還是弊大？
2、機(jī)器人的知識
3、什么樣的“人”才是機(jī)器人？
4、我們現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人與電影中的機(jī)器人有什么區(qū)別嗎？

現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人（現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人有哪些）

一、機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活中究竟是利大還是弊大？

我覺得是利大于弊。因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)當(dāng)中我們就從帶著許許多多的機(jī)器人。其實(shí)多媒體天安門取款機(jī)，其實(shí)他們都可以被稱之為機(jī)器人。而且機(jī)器人可以替代我們許多人累不能夠去做的事情。

二、機(jī)器人的知識

20世紀(jì)的偉大發(fā)明

隨著2001年新年鐘聲的敲響，人們邁著堅(jiān)實(shí)的步伐跨進(jìn)了21世紀(jì)。站在世紀(jì)之交的門檻，回顧過去，展望未來，我們心潮澎湃、思緒萬千……

20世紀(jì)，人類取得了輝煌的成就，從量子理論、相對論的創(chuàng)立，原子能的應(yīng)用，脫氧核糖核酸雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)，到信息技術(shù)的騰飛，人類基因組工作草圖的繪就，世界科技發(fā)生了深刻的變革。信息技術(shù)、生物技術(shù)、新材料技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)、海洋技術(shù)、航空航天技術(shù)等都取得了重大突破，極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力。

機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問世以來，經(jīng)歷40年的發(fā)展已取得長足的進(jìn)步。工業(yè)機(jī)器人在經(jīng)歷了誕生——成長——成熟期后，已成為制造業(yè)中不可少的核心裝備，世界上有約75萬臺工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線上。特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀，由于其用途廣泛而大有后來居上之勢，仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。

人們常常會(huì)問為什么要發(fā)展機(jī)器人？我們說機(jī)器人的出現(xiàn)并高速發(fā)展是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然，是為了提高社會(huì)的生產(chǎn)水平和人類的生活質(zhì)量，讓機(jī)器人替人們干那些人干不了、干不好的工作。在現(xiàn)實(shí)生活中有些工作會(huì)對人體造成傷害，比如噴漆、重物搬運(yùn)等；有些工作要求質(zhì)量很高，人難以長時(shí)間勝任，比如汽車焊接、精密裝配等；有些工作人無法身臨其境，比如火山探險(xiǎn)、深海探密、空間探索等；有些工作不適合人去干，比如一些惡劣的環(huán)境、一些枯燥單調(diào)的重復(fù)性勞作等；這些都是機(jī)器人大顯身手的地方。服務(wù)機(jī)器人還可以為您治病保健、保潔保安；水下機(jī)器人可以幫助打撈沉船、鋪設(shè)電纜；工程機(jī)器人可以上山入地、開洞筑路；農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以耕耘播種、施肥除蟲；軍用機(jī)器人可以沖鋒陷陣、排雷排彈……

現(xiàn)在社會(huì)上對機(jī)器人有很多迷惑，有人認(rèn)為機(jī)器人無所不能。這些朋友是從電影、電視、小說中認(rèn)識機(jī)器人的，他們眼中的機(jī)器人是神通廣大的萬能機(jī)器，當(dāng)他們看到現(xiàn)實(shí)的機(jī)器人時(shí)，他們會(huì)認(rèn)為現(xiàn)在的機(jī)器人太普通，不能稱之為機(jī)器人。有人認(rèn)為機(jī)器人是人，形狀必須像人，不像人怎么能叫機(jī)器人，然而現(xiàn)實(shí)中絕大多數(shù)的機(jī)器人樣子不像人，這使很多機(jī)器人愛好者大失所望。還有人認(rèn)為機(jī)器人上崗，工人就會(huì)下崗，無形中把機(jī)器人當(dāng)成了競爭對手，他們沒有想到機(jī)器人會(huì)為人做許多有益的事情，會(huì)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，給人類創(chuàng)造更多的就業(yè)機(jī)會(huì)。

機(jī)器人的定義

在科技界，科學(xué)家會(huì)給每一個(gè)科技術(shù)語一個(gè)明確的定義，但機(jī)器人問世已有幾十年，機(jī)器人的定義仍然仁者見仁，智者見智，沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，新的機(jī)型，新的功能不斷涌現(xiàn)。根本原因主要是因?yàn)闄C(jī)器人涉及到了人的概念，成為一個(gè)難以回答的哲學(xué)問題。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣，人們對機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。

機(jī)器人指揮

其實(shí)并不是人們不想給機(jī)器人一個(gè)完整的定義，自機(jī)器人誕生之日起人們就不斷地嘗試著說明到底什么是機(jī)器人。但隨著機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展和信息時(shí)代的到來，機(jī)器人所涵蓋的內(nèi)容越來越豐富，機(jī)器人的定義也不斷充實(shí)和創(chuàng)新。

1886年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：

1，生命系統(tǒng)（平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等）；

2，造型解質(zhì)（關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體，一種盔甲）；

3，人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài)）；

4，人造皮膚（含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等）。

1920年捷克作家卡雷爾·卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》。在劇本中，卡佩克把捷克語“Robota”寫成了“Robot”，“Robota”是奴隸的意思。該劇預(yù)告了機(jī)器人的發(fā)展對人類社會(huì)的悲劇性影響，引起了大家的廣泛關(guān)注，被當(dāng)成了機(jī)器人一詞的起源。在該劇中，機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作，沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動(dòng)。后來，羅薩姆公司取得了成功，使機(jī)器人具有了感情，導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門迅速增加。在工廠和家務(wù)勞動(dòng)中，機(jī)器人成了必不可少的成員。機(jī)器人發(fā)覺人類十分自私和不公正，終于造反了，機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異，因此消滅了人類。

但是機(jī)器人不知道如何制造它們自己，認(rèn)為它們自己很快就會(huì)滅絕，所以它們開始尋找人類的幸存者，但沒有結(jié)果。最后，一對感知能力優(yōu)于其它機(jī)器人的男女機(jī)器人相愛了。這時(shí)機(jī)器人進(jìn)化為人類，世界又起死回生了。

卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問題。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問題。雖然科幻世界只是一種想象，但人類社會(huì)將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。

為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”：

1，機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；

2，機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；

3，機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。

這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。

在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上，就提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。從這一定義出發(fā)，森政弘又提出了用自動(dòng)性、智能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來表示機(jī)器人的形象。另一個(gè)是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱為機(jī)器人：

1，具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體；

2，具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息）和接觸傳感器；

3，具有平衡覺和固有覺的傳感器。

禮儀機(jī)器人

該定義強(qiáng)調(diào)了機(jī)器人應(yīng)當(dāng)仿人的含義，即它靠手進(jìn)行作業(yè)，靠腳實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，由腦來完成統(tǒng)一指揮的作用。非接觸傳感器和接觸傳感器相當(dāng)于人的五官，使機(jī)器人能夠識別外界環(huán)境，而平衡覺和固有覺則是機(jī)器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。這里描述的不是工業(yè)機(jī)器人而是自主機(jī)器人。

機(jī)器人的定義是多種多樣的，其原因是它具有一定的模糊性。動(dòng)物一般具有上述這些要素，所以在把機(jī)器人理解為仿人機(jī)器的同時(shí)，也可以廣義地把機(jī)器人理解為仿動(dòng)物的機(jī)器。

1988年法國的埃斯皮奧將機(jī)器人定義為：“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng)，并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對象”。

1987年國際標(biāo)準(zhǔn)化組織對工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義：“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能，能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)。”

我國科學(xué)家對機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。在研究和開發(fā)未知及不確定環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人的過程中，人們逐步認(rèn)識到機(jī)器人技術(shù)的本質(zhì)是感知、決策、行動(dòng)和交互技術(shù)的結(jié)合。隨著人們對機(jī)器人技術(shù)智能化本質(zhì)認(rèn)識的加深，機(jī)器人技術(shù)開始源源不斷地向人類活動(dòng)的各個(gè)領(lǐng)域滲透。結(jié)合這些領(lǐng)域的應(yīng)用特點(diǎn)，人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動(dòng)和交互能力的特種機(jī)器人和各種智能機(jī)器，如移動(dòng)機(jī)器人、微機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、空中空間機(jī)器人、娛樂機(jī)器人等。對不同任務(wù)和特殊環(huán)境的適應(yīng)性，也是機(jī)器人與一般自動(dòng)化裝備的重要區(qū)別。這些機(jī)器人從外觀上已遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了最初仿人型機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人所具有的形狀，更加符合各種不同應(yīng)用領(lǐng)域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增強(qiáng)，從而為機(jī)器人技術(shù)開辟出更加廣闊的發(fā)展空間。

中國工程院院長宋健指出：“機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說服力的成就，是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化”。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿，它在人類生活應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大正引起國際上重新認(rèn)識機(jī)器人技術(shù)的作用和影響。

機(jī)器人的分類

關(guān)于機(jī)器人如何分類，國際上沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有的按負(fù)載重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按結(jié)構(gòu)分，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分。一般的分類方式見表：

分類名稱

簡要解釋

操作型機(jī)器人

能自動(dòng)控制，可重復(fù)編程，多功能，有幾個(gè)自由度，可固定或運(yùn)動(dòng)，用于相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)中。

程控型機(jī)器人

按預(yù)先要求的順序及條件，依次控制機(jī)器人的機(jī)械動(dòng)作。

示教再現(xiàn)型機(jī)器人

通過引導(dǎo)或其它方式，先教會(huì)機(jī)器人動(dòng)作，輸入工作程序，機(jī)器人則自動(dòng)重復(fù)進(jìn)行作業(yè)。

數(shù)控型機(jī)器人

不必使機(jī)器人動(dòng)作，通過數(shù)值、語言等對機(jī)器人進(jìn)行示教，機(jī)器人根據(jù)示教后的信息進(jìn)行作業(yè)。

感覺控制型機(jī)器人

利用傳感器獲取的信息控制機(jī)器人的動(dòng)作。

適應(yīng)控制型機(jī)器人

機(jī)器人能適應(yīng)環(huán)境的變化，控制其自身的行動(dòng)。

學(xué)習(xí)控制型機(jī)器人

機(jī)器人能“體會(huì)”工作的經(jīng)驗(yàn)，具有一定的學(xué)習(xí)功能，并將所“學(xué)”的經(jīng)驗(yàn)用于工作中。

智能機(jī)器人

以人工智能決定其行動(dòng)的機(jī)器人。

我國的機(jī)器人專家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種先進(jìn)機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、機(jī)器人化機(jī)器等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微操作機(jī)器人等。目前，國際上的機(jī)器人學(xué)者，從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)將機(jī)器人也分為兩類：制造環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人和非制造環(huán)境下的服務(wù)與仿人型機(jī)器人，這和我國的分類是一致的。

古代機(jī)器人

機(jī)器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機(jī)器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機(jī)器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望制造一種像人一樣的機(jī)器，以便代替人類完成各種工作。

機(jī)器馬車

西周時(shí)期，我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人，這是我國最早記載的機(jī)器人。

春秋后期，我國著名的木匠魯班，在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家，據(jù)《墨經(jīng)》記載，他曾制造過一只木鳥，能在空中飛行“三日不下”，體現(xiàn)了我國勞動(dòng)人民的聰明智慧。

公元前2世紀(jì)，亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人——自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像，它可以自己開門，還可以借助蒸汽唱歌。

1800年前的漢代，大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀，而且發(fā)明了計(jì)里鼓車。計(jì)里鼓車每行一里，車上木人擊鼓一下，每行十里擊鐘一下。

后漢三國時(shí)期，蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”，并用其運(yùn)送軍糧，支援前方戰(zhàn)爭。

1662年，日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶，并在大阪的道頓堀演出。

1738年，法國天才技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨，它會(huì)嘎嘎叫，會(huì)游泳和喝水，還會(huì)進(jìn)食和排泄。瓦克遜的本意是想把生物的功能加以機(jī)械化而進(jìn)行醫(yī)學(xué)上的分析。

寫字機(jī)器人

在當(dāng)時(shí)的自動(dòng)玩偶中，最杰出的要數(shù)瑞士的鐘表匠杰克·道羅斯和他的兒子利·路易·道羅斯。1773年，他們連續(xù)推出了自動(dòng)書寫玩偶、自動(dòng)演奏玩偶等，他們創(chuàng)造的自動(dòng)玩偶是利用齒輪和發(fā)條原理而制成的。它們有的拿著畫筆和顏色繪畫，有的拿著鵝毛蘸墨水寫字，結(jié)構(gòu)巧妙，服裝華麗，在歐洲風(fēng)靡一時(shí)。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，這些玩偶其實(shí)是身高一米的巨型玩具。現(xiàn)在保留下來的最早的機(jī)器人是瑞士努薩蒂爾歷史博物館里的少女玩偶，它制作于二百年前，兩只手的十個(gè)手指可以按動(dòng)風(fēng)琴的琴鍵而彈奏音樂，現(xiàn)在還定期演奏供參觀者欣賞，展示了古代人的智慧。

19世紀(jì)中葉自動(dòng)玩偶分為2個(gè)流派，即科學(xué)幻想派和機(jī)械制作派，并各自在文學(xué)藝術(shù)和近代技術(shù)中找到了自己的位置。1831年歌德發(fā)表了《浮士德》，塑造了人造人“荷蒙克魯斯”；1870年霍夫曼出版了以自動(dòng)玩偶為主角的作品《葛蓓莉婭》；1883年科洛迪的《木偶奇遇記》問世；1886年《未來的夏娃》問世。在機(jī)械實(shí)物制造方面，1893年摩爾制造了“蒸汽人”，“蒸汽人”靠蒸汽驅(qū)動(dòng)雙腿沿圓周走動(dòng)。

進(jìn)入20世紀(jì)后，機(jī)器人的研究與開發(fā)得到了更多人的關(guān)心與支持，一些適用化的機(jī)器人相繼問世，1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”，并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人，裝有無線電發(fā)報(bào)機(jī)，可以回答一些問題，但該機(jī)器人不能走動(dòng)。1959年第一臺工業(yè)機(jī)器人（可編程、圓坐標(biāo)）在美國誕生，開創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。

現(xiàn)代機(jī)器人

現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期，其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展，以及原子能的開發(fā)利用。

機(jī)器人汽車焊接生產(chǎn)線

自1946年第一臺數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步，向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。

大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展，其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

另一方面，原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下，美國原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開發(fā)了遙控機(jī)械手，1948年又開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。

鉚接機(jī)器人

1954年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請了專利。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人?，F(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。

作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型（示教再現(xiàn)）是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似，但外形特征迥異，主要由類似人的手和臂組成。

1965年，MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。

機(jī)器狗

1967年日本成立了人工手研究會(huì)（現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì)），同年召開了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。

1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后，機(jī)器人的研究得到迅速廣泛的普及。

1973年，辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人，它是液壓驅(qū)動(dòng)的，能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。

到了1980年，工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及，故稱該年為“機(jī)器人元年”。

隨后，工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展，日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國的美稱”。

自治潛水器

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展，使機(jī)器人在功能和技術(shù)層次上有了很大的提高，移動(dòng)機(jī)器人和機(jī)器人的視覺和觸覺等技術(shù)就是典型的代表。由于這些技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了機(jī)器人概念的延伸。80年代，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，這是一個(gè)概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導(dǎo)了機(jī)器人技術(shù)的研究和應(yīng)用，而且又賦予了機(jī)器人技術(shù)向深廣發(fā)展的巨大空間，水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、空中機(jī)器人、地面機(jī)器人、微小型機(jī)器人等各種用途的機(jī)器人相繼問世，許多夢想成為了現(xiàn)實(shí)。將機(jī)器人的技術(shù)（如傳感技術(shù)、智能技術(shù)、控制技術(shù)等）擴(kuò)散和滲透到各個(gè)領(lǐng)域形成了各式各樣的新機(jī)器——機(jī)器人化機(jī)器。當(dāng)前與信息技術(shù)的交互和融合又產(chǎn)生了“軟件機(jī)器人”、“網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人”的名稱，這也說明了機(jī)器人所具有的創(chuàng)新活力。

機(jī)器人的手

機(jī)器人要模仿動(dòng)物的一部分行為特征，自然應(yīng)該具有動(dòng)物腦的一部分功能。機(jī)器人的大腦就是我們所熟悉的電腦。但是光有電腦發(fā)號施令還不行，最基本的還得給機(jī)器人裝上各種感覺器官。我們在這里著重介紹一下機(jī)器人的“手”和“腳”。

機(jī)器人必須有“手”和“腳”，這樣它才能根據(jù)電腦發(fā)出的“命令”動(dòng)作。“手”和“腳”不僅是一個(gè)執(zhí)行命令的機(jī)構(gòu)，它還應(yīng)該具有識別的功能，這就是我們通常所說的“觸覺”。由于動(dòng)物和人的聽覺器官和視覺器官并不能感受所有的自然信息，所以觸覺器官就得以存在和發(fā)展。動(dòng)物對物體的軟，硬，冷，熱等的感覺就是靠的觸覺器官。在黑暗中看不清物體的時(shí)候，往往要用手去摸一下，才能弄清楚。大腦要控制手，腳去完成指定的任務(wù)，也需要由手和腳的觸覺所獲得的信息反饋到大腦里，以調(diào)節(jié)動(dòng)作，使動(dòng)作適當(dāng)。因此，我們給機(jī)器人裝上的手應(yīng)該是一雙會(huì)“摸”的、有識別能力的靈巧的“手”。

機(jī)器人的手一般由方形的手掌和節(jié)狀的手指組成。為了使它具有觸覺，在手掌和手指上都裝有帶有彈性觸點(diǎn)的觸敏元件（如靈敏的彈簧測力計(jì)）。如果要感知冷暖，還可以裝上熱敏元件。當(dāng)觸及物體時(shí)，觸敏元件發(fā)出接觸信號，否則就不發(fā)出信號。在各指節(jié)的連接軸上裝有精巧的電位器（一種利用轉(zhuǎn)動(dòng)來改變電路的電阻因而輸出電流信號的元件），它能把手指的彎曲角度轉(zhuǎn)換成“外形彎曲信息”。把外形彎曲信息和各指節(jié)產(chǎn)生的“接觸信息”一起送入電子計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算就能迅速判斷機(jī)械手所抓的物體的形狀和大小。

現(xiàn)在，機(jī)器人的手已經(jīng)具有了靈巧的指，腕，肘和肩胛關(guān)節(jié)，能靈活自如的伸縮擺動(dòng)，手腕也會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)彎曲。通過手指上的傳感器還能感覺出抓握的東西的重量，可以說已經(jīng)具備了人手的許多功能。

在實(shí)際情況中有許多時(shí)候并不一定需要這樣復(fù)雜的多節(jié)人工指，而只需要能從各種不同的角度觸及并搬動(dòng)物體的鉗形指。1966年，美國海軍就是用裝有鉗形人工指的機(jī)器人“科沃”把因飛機(jī)失事掉入西班牙近海的一顆氫彈從七百五十米深的海底撈上來。1967年，美國飛船“探測者三號”就把一臺遙控操作的機(jī)器人送上月球。它在地球上的人的控制下，可以在兩平方米左右的范圍里挖掘月球表面四十厘米深處的土壤樣品，并且放在規(guī)定的位置，還能對樣品進(jìn)行初步分析，如確定土壤的硬度，重量等。它為“阿波羅”載人飛船登月當(dāng)了開路先鋒。

機(jī)器人的眼睛

人的眼睛是感覺之窗，人有80%以上的信息是靠視覺獲取，能否造出“人工眼”讓機(jī)器也能象人那樣識文斷字，看東西，這是智能自動(dòng)化的重要課題。關(guān)于機(jī)器識別的理論，方法和技術(shù)，稱為模式識別。所謂模式是指被判別的事件或過程，它可以是物理實(shí)體，如文字，圖片等，也可以是抽象的虛體，如氣候等。機(jī)器識別系統(tǒng)與人的視覺系統(tǒng)類似，由信息獲取，信息處理與特征抽取，判決分類等部分組成。

機(jī)器認(rèn)字

大家知道，信件投入郵筒需經(jīng)過郵局工人分揀后才能發(fā)往各地。一人一天只能分揀2-3千封信，現(xiàn)在采用機(jī)器分揀，可以提高效率十多倍。機(jī)器認(rèn)字的原理與人認(rèn)字的過程大體相似。先對輸入的郵政編碼進(jìn)行分析，并抽取特征，若輸入的是個(gè)6字，其特征是底下有個(gè)圈，左上部有一直道或帶拐彎。其次是對比，即把這些特征與機(jī)器里原先規(guī)定的0到9這十個(gè)符號的特征進(jìn)行比較，與哪個(gè)數(shù)字的特征最相似，就是哪個(gè)數(shù)字。這一類型的識別，實(shí)質(zhì)上叫分類，在模式識別理論中，這種方法叫做統(tǒng)計(jì)識別法。

機(jī)器人認(rèn)字的研究成果除了用于郵政系統(tǒng)外，還可用于手寫程序直接輸入，政府辦公自動(dòng)化，銀行合計(jì)，統(tǒng)計(jì)，自動(dòng)排版等方面。

機(jī)器識圖

現(xiàn)有的機(jī)床加工零件完全靠操作者看圖紙來完成。能否讓機(jī)器人來識別圖紙呢？這就是機(jī)器識圖問題。機(jī)器識圖的方法除了上述的統(tǒng)計(jì)方法外，還有語言法，它是基于人認(rèn)識過程中視覺和語言的聯(lián)系而建立的。把圖像分解成一些直線、斜線、折線、點(diǎn)、弧等基本元素，研究它們是按照怎樣的規(guī)則構(gòu)成圖像的，即從結(jié)構(gòu)入手，檢查待識別圖像是屬于哪一類“句型”，是否符合事先規(guī)定的句法。按這個(gè)原則，若句法正確就能識別出來。

機(jī)器識圖具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在現(xiàn)代的工業(yè)，農(nóng)業(yè)，國防，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和醫(yī)療中，涉及到大量的圖象處理與識別問題。

機(jī)器識別物體

機(jī)器識別物體即三維識別系統(tǒng)。一般是以電視攝像機(jī)作為信息輸入系統(tǒng)。根據(jù)人識別景物主要靠明暗信息，顏色信息，距離信息等原理，機(jī)器識別物體的系統(tǒng)也是輸入這三種信息，只是其方法有所不同罷了。由于電視攝像機(jī)所拍攝的方向不同，可得各種圖形，如抽取出棱數(shù)，頂點(diǎn)數(shù)，平行線組數(shù)等立方體的共同特征，參照事先存儲在計(jì)算機(jī)中的物體特征表，便可以識別立方體了。

目前，機(jī)器可以識別簡單形狀的物體。對于曲面物體，電子部件等復(fù)雜形狀的物體識別及室外景物識別等研究工作，也有所進(jìn)展。物體識別主要用于工業(yè)產(chǎn)品外觀檢查，工件的分選和裝配等方面。

機(jī)器人的鼻子

人能夠嗅出物質(zhì)的氣味，分辨出周圍物質(zhì)的化學(xué)成分，這全是由上鼻道的粘模部分實(shí)現(xiàn)的。在人體鼻子的這個(gè)區(qū)域，在只有五平方厘米的面積上卻分布有五百萬個(gè)嗅覺細(xì)胞。嗅覺細(xì)胞受到物質(zhì)的刺激，產(chǎn)生神經(jīng)脈沖傳送到大腦，就產(chǎn)生了嗅覺。人的鼻子實(shí)際上就是一部十分精密的氣體分析儀。人的鼻子是相當(dāng)靈敏的，就算在一升水中放進(jìn)二百五十億分之一的乙硫醇（就是一種特殊的具有異常臭味的化學(xué)物質(zhì)），人的鼻子也能夠聞出來。

機(jī)器人的鼻子也就是用氣體自動(dòng)分析儀做成的。我國已經(jīng)研制成功了一種嗅敏儀，這種氣體分析儀不僅能嗅出丙酮、氯仿等四十多種氣體，還能夠嗅出人聞不出來但是卻可以導(dǎo)致人死亡的一氧化碳（也就是我們通常所用的煤氣）。這種嗅敏儀有一個(gè)由二氧化錫，氯化鈀等物質(zhì)燒結(jié)而成的探頭（相當(dāng)于鼻粘模）。當(dāng)它遇到某些種類氣體的時(shí)候，它的電阻就發(fā)生變化，這樣就可以通過電子線路做出相應(yīng)的顯示，用光或者用聲音報(bào)警。同時(shí)，用這種嗅敏儀還可以查出埋在地下的管道漏氣的位置。

現(xiàn)在利用各種原理制成的氣體自動(dòng)分析儀已經(jīng)有很多種類，廣泛應(yīng)用于檢測毒氣，分析宇宙飛船座艙里的氣體成分，監(jiān)察環(huán)境等方面。

這些氣體分析儀，原理和顯示都和電現(xiàn)象有關(guān)，所以人們把它叫做電子鼻。把電子鼻和電子計(jì)算機(jī)組合起來，就可以做成機(jī)器人的嗅覺系統(tǒng)了。

機(jī)器人的耳朵

人的耳朵是僅次于眼睛的感覺器官，聲波扣擊耳膜，引起聽覺神經(jīng)的沖動(dòng)，沖動(dòng)傳給大腦的聽覺區(qū)，因而引起人的聽覺。機(jī)器人的耳朵通常是用“微音器”或錄音機(jī)來做的。被送到太空去的遙控機(jī)器人，它的耳朵本身就是一架無線電接收機(jī)。

人的耳朵是十分靈敏的。我們能聽到的最微弱的聲音，它對耳膜的壓強(qiáng)是每平方厘米只有一百億分之幾公斤。這個(gè)壓強(qiáng)的大小只是大氣壓強(qiáng)的一百億分之幾。可是用一種叫做鈦酸鋇的壓電材料做成的“耳朵”比人的耳朵更為靈敏，即使是火柴棍那樣細(xì)小的東西反射回來的聲波也能被它“聽”的清清楚楚。如果用這樣的耳朵來監(jiān)聽糧庫，那么在二到三公斤的糧食里的一條小蟲爬動(dòng)的聲音也能被它準(zhǔn)確地“聽”出來。

用壓電材料做成的“耳朵”之所以能夠聽到聲音，其原因就是壓電材料在受到拉力或者壓力作用的時(shí)候能產(chǎn)生電壓，這種電壓能使電路發(fā)生變化。這種特性就叫做壓電效應(yīng)。當(dāng)它在聲波的作用下不斷被拉伸或壓縮的時(shí)候，就產(chǎn)生了隨聲音信號變化而變化的電流，這種電流經(jīng)過放大器放大后送入電子計(jì)算機(jī)（相當(dāng)于人大腦的聽區(qū)）進(jìn)行處理，機(jī)器人就能聽到聲音了。

但是能聽到聲音只是做到了第一步，更重要的是要能識別不同的聲音。目前人們已經(jīng)研制成功了能識別連續(xù)話音的裝置，它能夠以百分之九十九的比率，識別不是特別指定的人所發(fā)出的聲音，這項(xiàng)技術(shù)就使得電子計(jì)算機(jī)能開始“聽話”了。這將大大降低對電子計(jì)算機(jī)操作人員的特殊要求。操作人員可以用嘴直接向電子計(jì)算機(jī)發(fā)布指令，改變了人在操作機(jī)器的時(shí)候手和眼睛忙個(gè)不停而與此同時(shí)嘴巴和耳朵卻是閑著的狀況。一個(gè)人可以用聲音同時(shí)控制四面八方的機(jī)器，還可以對樓上樓下的機(jī)器同時(shí)發(fā)出指令，而且并不需要照明，這樣就很適宜于在夜間或地下工作。這項(xiàng)技術(shù)也大大加速了電話的自動(dòng)回答，車票的預(yù)定以及資料查找等服務(wù)工作的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的進(jìn)程。

現(xiàn)在人們還在研究使機(jī)器人能通過聲音來鑒別人的心理狀態(tài)，人們希望未來的機(jī)器人不光能夠聽懂人說的話，還能夠理解人的喜悅，憤怒，驚訝，猶豫和曖昧等情緒。這些都會(huì)給機(jī)器人的應(yīng)用帶來極大的發(fā)展空間。

沒有機(jī)器人，人將變?yōu)闄C(jī)器

隨著社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)分工越來越細(xì)，尤其在現(xiàn)代化的大生產(chǎn)中，有的人每天就只管擰同一個(gè)部位的一個(gè)螺母，有的人整天就是接一個(gè)線頭，就像電影《摩登時(shí)代》中演示的那樣，人們感到自己在不斷異化，各種職業(yè)病開始產(chǎn)生。于是人們強(qiáng)烈希望用某種機(jī)器代替自己工作。于是人們研制出了機(jī)器人，代替人完成那些枯燥、單調(diào)、危險(xiǎn)的工作。由于機(jī)器人的問世，使一部分工人失去了原來的工作，于是有人對機(jī)器人產(chǎn)生了敵意。“機(jī)器人上崗，人將下崗?！辈粌H在我國，即使在一些發(fā)達(dá)國家如美國，也有人持這種觀念。其實(shí)這種擔(dān)心是多余的，任何先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，都會(huì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，創(chuàng)造出更多的社會(huì)財(cái)富，也就必然提供更多的就業(yè)機(jī)會(huì)，這已被人類生產(chǎn)發(fā)展史所證明。任何新事物的出現(xiàn)都有利有弊，只不過利大于弊，很快就得到了人們的認(rèn)可。比如汽車的出現(xiàn)，它不僅奪了一部分人力車夫、挑夫的生意，還常常出車禍，給人類生命財(cái)產(chǎn)帶來威脅。雖然人們都看到了汽車的這些弊端，但它還是

三、什么樣的“人”才是機(jī)器人？

在科技界，科學(xué)家會(huì)給每一個(gè)科技術(shù)語一個(gè)明確的定義，但機(jī)器人問世已有幾十年，機(jī)器人的定義仍然仁者見仁，智者見智，沒有一個(gè)統(tǒng)一的意見。原因之一是機(jī)器人還在發(fā)展，新的機(jī)型，新的功能不斷涌現(xiàn)。就像機(jī)器人一詞最早誕生于科幻小說之中一樣，人們對機(jī)器人充滿了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊，才給了人們充分的想像和創(chuàng)造空間。

1886年法國作家利爾亞當(dāng)在他的小說《未來夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”（android），它由4部分組成：

1.生命系統(tǒng)（平衡、步行、發(fā)聲、身體擺動(dòng)、感覺、表情、調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)等）；現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人（現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人有哪些）

2.造型解質(zhì)（關(guān)節(jié)能自由運(yùn)動(dòng)的金屬覆蓋體，一種盔甲）；

3.人造肌肉（在上述盔甲上有肉體、靜脈、性別等身體的各種形態(tài)）；

4.人造皮膚（含有膚色、機(jī)理、輪廓、頭發(fā)、視覺、牙齒、手爪等）。

1920年捷克作家卡雷爾•卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬能機(jī)器人》。在劇本中，卡佩克把捷克語“Robota”寫成了“Robot”，“Robota”是奴隸的意思。在該劇中，機(jī)器人按照其主人的命令默默地工作，沒有感覺和感情，以呆板的方式從事繁重的勞動(dòng)。后來，羅薩姆公司取得了成功，使機(jī)器人具有了感情，導(dǎo)致機(jī)器人的應(yīng)用部門迅速增加。機(jī)器人的體能和智能都非常優(yōu)異，因此消滅了人類。

卡佩克提出的是機(jī)器人的安全、感知和自我繁殖問題?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步很可能引發(fā)人類不希望出現(xiàn)的問題。雖然科幻世界只是一種想像，但人類社會(huì)將可能面臨這種現(xiàn)實(shí)。

為了防止機(jī)器人傷害人類，科幻作家阿西莫夫于1940年提出了“機(jī)器人三原則”：

1.機(jī)器人不應(yīng)傷害人類；

2.機(jī)器人應(yīng)遵守人類的命令，與第一條違背的命令除外；

3機(jī)器人應(yīng)能保護(hù)自己，與第一條相抵觸者除外。現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人（現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人有哪些）

這是給機(jī)器人賦予的倫理性綱領(lǐng)。機(jī)器人學(xué)術(shù)界一直將這三原則作為機(jī)器人開發(fā)的準(zhǔn)則。在1967年日本召開的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上，就提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的：“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。從這一定義出發(fā)，森政弘又提出了用自動(dòng)性、智能性、個(gè)體性、半機(jī)械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動(dòng)性等10個(gè)特性來表示機(jī)器人的形象。另一個(gè)是加藤一郎提出的具有如下3個(gè)條件的機(jī)器稱為機(jī)器人：

1.具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體；

2.具有非接觸傳感器（用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息）和接觸傳感器；

3.具有平衡覺和固有覺的傳感器。

1988年法國的埃斯皮奧將機(jī)器人定義為：“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng)，并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對象”。現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人（現(xiàn)實(shí)生活中的半機(jī)器人有哪些）

中國科學(xué)家對機(jī)器人的定義是：“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器，所不同的是這種機(jī)器具備一些與人或生物相似的智能能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動(dòng)作能力和協(xié)同能力，是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。

機(jī)器人學(xué)的進(jìn)步和應(yīng)用是20世紀(jì)自動(dòng)控制最有說服力的成就，是當(dāng)代最高意義上的自動(dòng)化。機(jī)器人技術(shù)綜合了多學(xué)科的發(fā)展成果，代表了高技術(shù)的發(fā)展前沿。

不管人們對機(jī)器人提出怎樣的定義，機(jī)器人在現(xiàn)實(shí)生活中的作用越來越重要，這是一個(gè)不爭的事實(shí)。也正因?yàn)槿绱耍藗儾艙?dān)心日益聰明的機(jī)器人，有朝一日會(huì)背叛人類，尋求“獨(dú)立”，從而給世界帶來災(zāi)難。

四、我們現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人與電影中的機(jī)器人有什么區(qū)別嗎？

電影中的許多機(jī)器人都是虛化出來了，但是現(xiàn)實(shí)中的機(jī)器人是我們不斷實(shí)驗(yàn)中制作出來的，是有很大的區(qū)別。就像YEXBOT的機(jī)器人和電影中的那些機(jī)器人無論從外形還是什么上面都是有區(qū)別的。當(dāng)然電影中出現(xiàn)的對我們而言也是有很多參考價(jià)值，是我們努力的方向。

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