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  • 1 # 工業機器人之家

    智慧型機器人是最複雜的機器人,也是人類最渴望製造出來的機器,然而要製造一臺智慧機器人並不容易,僅僅是讓機器人行走,科學家們就要付出很多年的努力。

    1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說《羅薩姆的機器人萬能公司》中,根據Robota(捷克文,原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文,原意為“工人”),創造出Robot(“機器人”)這個詞。

    機器人的發展歷史:

    一、古代機器人

    做為人類改變世界的工具之一,機器人古已有之。

    春秋時代後期,魯班用竹子和木料製造了一隻木鳥,可以繞空飛行而三日不下,這大概就是最早的空中機器人;

    18世紀,日本人若井源大衛門和源信製造出端茶玩偶,可以自主行走為客人端茶送水,可能是最早的服務機器人。

    1738年,法國的天才冀師傑克·戴·瓦克遜發明了一種機器鴨,會游泳、喝水、吃東西和排洩,還會嘎嘎叫,也許是最早的娛樂機器人了。

    諸如此類還有很多。

    二、近代機器人(1920年-1980年)

    近代機器人的發展經歷了兩個階段,第一階段是理論發展階段(1920年-1948年);第二階段是技術發展階段(1954年-1978年)。

    近代機器人以工業機器人為主,主要用於汽車生產線。也有一些機器人企業和科研機構研發了服務機器人,也提出了智慧機器人的基礎構想。

    1939年 美國紐約世博會上,西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro由電纜控制,可以行走,會說77個字,甚至可以抽菸,不過離真正幹家務活還差得遠。

    1942年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。

    第一條:機器人不能傷害人類;第二條:機器人必須服從人類的指揮,除非違反第一條;第三條:機器人可以保護自己,除非違反第一條和第二條。

    1948年 諾伯特·維納出版《控制論》,闡述了機器中的通訊和控制機能與人的神經、感覺機能的共同規律,率先提出以計算機為核心的自動化工廠。

    1954年 美華人喬治·德沃爾製造出世界上第一臺可程式設計的機器人,並註冊了專利。可程式設計的機器人可以按照不同的程式從事不同的工作。

    1956年 馬文·明斯基在達特茅斯會議上提出了他對智慧機器的看法:智慧機器“能夠建立周圍環境的抽象模型,如果遇到問題,能夠從抽象模型中尋找解決方法”。同時會議上從不同學科的角度探討人類各種學習和其它職能特徵的基礎,探討用機器模擬人類智慧等問題,並首次提出了人工智慧的術語,因此這一事件被廣泛承認為AI誕生的標誌。

    1959年 德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手製造出第一臺工業機器人。隨後,成立了世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司。英格伯格也被稱為“工業機器人之父”。

    1962年 美國AMF公司生產出“VERSTRAN”(意思是萬能搬運),是一臺商業化的工業機器人,並出口到世界各國,掀起了一股研究機器人的熱潮。

    1962年-1963年 感測器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的感測器,包括1961年恩斯特採用的觸覺感測器,託莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力感測器,而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺感測系統,並在1965年,幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺感測器,能識別並定位積木的機器人系統。

    1965年 約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研製出Beast機器人。Beast能透過聲納系統、光電管等裝置,根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始,美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶感測器、“有感覺”的機器人,並向人工智慧進發。

    1968年 美國斯坦福研究所公佈他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺感測器,能根據人的指令發現並抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那麼大。Shakey可以算是世界第一臺智慧機器人,拉開了第三代機器人研發的序幕。

    1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力於研究仿人機器人,被譽為“仿人機器人之父”。

    1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作,誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

    1978年 美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標誌著工業機器人技術已經完全成熟。如今PUMA還在使用中。

    三、現代機器人(1984年-現在)

    隨著計算機技術和人工智慧技術的飛速發展,使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高,移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由於這些技術的發展,推動了機器人概念的延伸。80年代,將具有感覺、思考、決策和動作能力的系統稱為智慧機器人,這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用,而且賦予了機器人技術向縱深發展的巨大空間,水下機器人、空間機器人、空中機器人、地面機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世,許多夢想成為了現實。將機器人的技術(如感測技術、智慧技術、控制技術等)擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器—機器人化機器。當前與資訊科技的互動和融合又產生了“軟體機器人”、“網路機器人”的名稱,充分說明了機器人所具有的創新活力。

    1984年 英格伯格再推機器人Helpmate,能在醫院裡為病人送飯、送藥、送郵件。

    1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件,讓機器人制造變得跟搭積木一樣,機器人開始走進個人世界。

    1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO),從此娛樂機器人成為機器人走進個人生活的途徑之一。

    2002年 丹麥iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba,它能避開障礙,自動設計行進路線,還能在電量不足時,自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。

    2006年6月 微軟公司推出Microsoft Robotics Studio,機器人模組化、平臺統一化的趨勢越來越明顯。

    2012年 “發現號”(Discovery)太空梭的最後一項太空任務是將首臺人形機器人送入國際空間站。這位機器宇航員“R2”的活動範圍接近於人類,並可以執行那些對人類宇航員來說太過危險的任務。‍2014年6月7日 聊天程式首次通過了圖靈測試。英國的計算機科學之父阿蘭·圖靈在1950年提出了著名的“圖靈測試”理論,能夠透過測試的就是人工智慧機器人。終於在2014年6月7日“2014圖靈測試”大會上,“尤金·古斯特曼”(Eugene Goostman)首次通過了圖靈測試,預示著人工智慧進入全新時代。

    現代工業機器人主要有四種類型:

    順序型——這類機器人擁有規定的程式動作控制系統;

    沿軌跡作業型——這類機器人執行某種移動作業,如焊接、噴漆等;

    遠距作業型——比如在月球上自動工作的機器人;

    智慧型——這類機器人具有感知、適應以及思維和人機通訊機能。

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