谈谈你对机器人的认识

谈谈你对机器人的认识

Document rial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

认识机器人

机器人的发展史：

认识机器人首先先了解下robot机器人这一词是怎么来的。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。从此，“robot”以及相

对应的中文“机器人”一词开始在全世界流行。

上个世纪60年代前后，随着微电子学和计算机技术的迅速发展，自

动化技术也取得了飞跃性的变化，开始出现了现在普遍意义上的机器

人。1959年，美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，

取名“尤尼梅逊”，意为“万能自动”。尤尼梅逊的样子像一个坦克炮

塔，炮塔上伸出一条大机械臂，大机械臂上又接着一条小机械臂，小机

械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩，很像是人

的手臂了。它的发明人专门研究了运动机构与控制信号的关系，编制出

程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。英格伯格和德沃尔认为汽

车制造过程比较固定，适合用这样的机器人。于是，这台世界上第一个

真正意义上的机器人，就应用在了汽车制造生产中。

经过近百年来的发展，机器人已经在很多领域中取得了巨大的应用

成绩，其种类也不胜枚举，几乎各个高精尖端的技术领域更是少不了它

们的身影。在这期间，机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段中，

机器人只能根据事山崩地裂 先编好的程序来工作，这时它好像只有干活儿的手，

不懂得如何处理外界的信息。打个比方，如果让这样的机器人去抓会损

坏它的东西，它也一定会去做。第二个阶段中，机器人好像有了感觉神

经，具有了触觉、视觉、听觉、力觉等功能，这使得它可以根据外界的

不同信息做出相应的反馈。如果再让它去抓某些东西，它可能就不干

啦。第三个阶段，机器就真正长大成人啦，这时它不仅具有多种技能，

能够感知外面的世界，而且它还能够不断自我学习，用自己的思维来决

策该做什么和怎样去做。第一阶段的机器人，是小孩子，人们称它为

“示教再现型”；第二阶段的机器人是一个青年，人们称它为“感觉

型”；第三阶段的机器人则是成年人，称为“智能型”。1968年，美国

斯坦福研究所研制出世界上第一台智能型机器人。这个机器人可以在一

次性接受由计算机输出的无线遥控指令后，自己找到目标物体并实施对

该物体的某些动作。1969年，该研究所对机器人的智能进行测定。我的叔叔于勒续写 他们

在房间中央放置了一个高台，在台上放一只箱子，同时在房间一个角落

里放了一个斜面体。科学家命令机器人爬上高台并将箱子推到地下去。

开始，这个机器人绕着台子转了20分钟，却无法登上去。后来，它发现

了角落里的斜面体，于是它走过去，把斜面体推到平台前并沿着这个斜

面体爬上了高台将箱子推了下去。这个测试表明，机器人已经具备了一

定的发现、综合判断，决策等智能。

到了上个世纪70年代，第二代机器人开始迅速发展并进入实用和

普及的阶段，而第三代机器人在今天也已经得到了突飞猛进的变抗日小故事 化。它

能够独立判断和行动，具有记忆、推理和决策的能力，在自身发生故障

时还可以自我诊断并修复。尽管如此，机器人的发展还是没有止境，人

们希望它有更高的拟人化水平。

为了规范机器人，人们采用了美国着名科普作家艾萨克阿西莫夫

为机器人制定的三条原则，它们是：第一：机器人不得伤害人，或任人

受到伤害而无所作为；第二：机器人应服从人的一切命令，但命令与第

一定律相抵触时例外；第三：机器人必须保护自身的安全，但不得与第

一、第二定律相抵触。

到了80年代，日本建立了首座无人工厂。工厂有1010台带有视觉

的机器人，它们与数控机床等配合，按照程序完成生产任务。1992年，

日本研制出一台光敏微型机器人，体少开头的成语 积不到3立方厘米，重1.5克。

1997年，日本的本田公司制造出高1.6米的机器人。这个机器人有三维

视觉，头部能自如转动，双脚能躲开障碍物，能改变方向，在被推撞后

可以自我平衡。该机器人由150位工程师历时11年，耗资8000万美元

研制而成，可以照料人和完成多种危险及艰苦工作。2004年1月，美国

发射的“勇气”号和“机遇”号火星车先后成功登陆。火星车在火星表

面行走、拍摄、钻探，化验，非常精彩地完成了自己的使命。目前，科

学家们正在研制更精密的小型机器人。随着纳米技术的成熟，分子级的

机器人已经快要出世啦。人们可以想象，比尘埃还要小的机器人漂在空

气中，游进人体里为你服务。

机器人的制造水平标志着一个国家的综合科技实力，它一直是发达

国家的重点研究项目，代表着高精尖科技的新型机器人体现了一个国家

的尖端成果clever什么意思 ，而大量的工业机器人则使传统工业生产发生质的飞跃，其

生产速度、生产质量、生产成本都是传统生产形式所望尘莫及的。?

现在，全世界的机器人大军已经非常庞大，其兵种也日益繁多起

来。1990年，人们召开了“工业机器人国际标准大会”，决定把机器人

大军分编为四个军团：顺序型、沿轨道作业型、远距离作业型和适应

型。而用我们的话说起来，可以归纳为这样几种：农业机器人、工业机

器人、医疗机器人、服务机器人、体育机器人、讲解机器人、军用机器

人、特种工作机器人、微型机器人等等。

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，但机器人

问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统

一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌

现。根本原因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。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样，人们对机

器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊，才给了人们充分的

想象和创造空间。

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。但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。

以下是一些不同机构团体对机器人的定义：

在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就提出了两个有代表性

的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、

个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征

的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、

个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移

动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如

下3个条件的机器称为机器人：

1，

具有脑、手、脚等三要素的个体；

2，具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；

3，具有平衡觉和固有觉的传感器。

该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移

动，由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人

的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感

知本身状态所不可缺少鹌鹑能吃吗 的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主

机器人。

1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：机器人学是指设计能根据

传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研

究对象。

1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：工业机器人是一

种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。

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。结合这些领域的应用特点，人们发展

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型机器人和工业机器人所具有的形状，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。

机器人的分类：

关于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量

分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用

领域分。一般的分类方式见表：

分类名称 简要解释

操作型机器人

程控型机器人

能自动控制，可重复编程，多功能，有几个自由

度，可固定或运动，用于相关自动化系统中。

按预先要求的顺序及条件，依次控制机器人的机械

动作。

通过引导或其它方式，先教会机器人动作，输入工

示教再现型机器人

作程序，机器人则自动重复进行作业。

数控型机器人

不必使机器人动作，通过数值、语言等对机器人进

行示教，机器人根据示教后的信息进行作业。

感觉控制型机器人 利用传感器获取的信息控制机器人的动作。

适应控制型机器人 机器人能适应环境的变化，控制其自身的行动。

机器人能“体会”工作的经验，具有一定的学习功

学习控制型机器人

能，并将所“学”的经验用于工作中。

智能机器人 以人工智能决定其行动的机器人。

我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器

人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或

多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造

业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、

娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器

人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下

机器人、军用机器人、微操作机器人等。

对机器人的一些浅见：

记得早些年看过关于机器人的影片是斯皮尔伯格的《人工智能》，

之后还有《变人》、《未来战士》、《机器人总动员》等。其中很明显

的一点，影片是描述的机器人都是人形机器人，并且他们都拥有人类一

样的情感，作为我们学习自动化的学生不应把机器人理解为长相和人类

似那才叫机器人，那样就狭隘了。之前所述了机器人的定义就不再重

复，对于我们将来可能在工作遇到的机器人我想是不会出现以上电影所

描述的那一类的，我们将遇到的是大量的工业机器人，而我们大多数的

本科毕业生如果从事相关专业的工作的话，干的将是”照顾好”这些机

器，文员培训 使他们不出错的完成好设定的工作任务。

但在科技如此迅速的今天，我们也因考虑到我们与机器人的关系，

是敌是友，是奴主关系，还是朋友关系。在科幻小说和电影电视中，我

们对机器人作战的场面已不陌生。机器人不外乎分为两种，一种是人类

的朋友，协助正义战胜邪恶；另一种则是人类的敌人，给世界带来灾

祸。

教授凯文渥维克是控制论领域知名专家，他在《机器的征途》一

书中描写了机器人对未来社会的影响。他认为50年内机器人将拥有高于

人类的智能。机器人在某些方面确实比人类强，比如：速度比人快，力

量比人大等，但机器人的综合智能较人类还相去甚远，还没有对人类形

成任何威胁。但这是否说明人类永远能控制或战胜自己的创造物呢现在

还不得而知。这些预见从另一个角度给人们敲响了警钟，不要给自己创

造敌人。克隆技术的出现，在社会上引起了很大的争议，大多数国家禁

止克隆人。对于机器人还没有到这种地步，因为现在的机器人不仅未对

我们构成威胁，而且给社会带来了巨大的裨益。对于一些对人类有害，

如带攻击武器的军用机器人应有所选择并限制起其发展，我们不应将生

杀大权交给机器人。

如今机器人在我们的生产生活中已是不可缺少的一部分，每个我们

人力所不及或是我们想偷偷懒的地方我们都能看到机器人的身影，相信

在不久的将来，我的生活会因为有高质量高性能的机器人而更加方便更

加美好。在此感谢老师这一学期的辛劳讲解。