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标题: 从机械传动到人工智能来回顾一下“机器人” 的发展史？ [打印本页]

作者: 我是walle 时间: 2015-12-5 13:03
标题: 从机械传动到人工智能来回顾一下“机器人” 的发展史？

从机械传动到人工智能来回顾一下“机器人” 的发展史？

雷锋网 2015-12-04 18:49:03

　　雷锋网日前报道，被誉为“机器人之父”的恩格尔伯格于昨日离世，机器人行业协会表示，因为他，机器人成了一个全球性产业，可见其对于机器人发展之至关重要。那么机器人浩浩荡荡的发展史上，还有哪些伟大的事件值得我们去了解的呢？
　　首先科普一下什么是机器人。中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。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。
　　古代机器人
　　战国时能歌善舞的人工伶人
　　机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。
　　据战国时期记述官营手工业的《考工记》一则寓言记载，中国的偃师（古代一种职业）用动物皮、木头、树脂制出了能歌善舞的伶人，不仅外貌完全像一个真人，而且还有思想感情，甚至有了情欲。这虽然是寓言中的幻想，但其利用了战国当时的科技成果，也是中国最早记载的木头机器人雏形。
　　达芬奇设计出的初级机器人

　　看过《达芬奇密码》的人也许都知道，达芬奇不仅是个画家，还精于机械。
　　500多年前，达芬奇在人体解剖学的知识基础上利用木头、皮革和金属外壳设计出了初级机器人。根据记载，这个机器人以齿轮作为驱动装置，肌体间连接传动杆，不仅可以完成一些简单动作，还能发声，因为内部还配置了自动鼓装置。不过，现代人并不能确定达芬奇是否真的造出了这个机器人，但根据其设计倒是可以还原出堪称世界上第一个人性机械的“铁甲骑士”。
　　同样是利用齿轮和发条的原理，19世纪时，瑞士的钟表匠还发明了会写字的机器人。其实，包括今天的少年创客教程中，许多发明依旧利用齿轮传动原理，不同的是多了个马达来做驱动。
　　从战国到文艺复兴之间的时候，我国一些发明家也设计出了许多机械设备，比如诸葛亮早出的带有传动装置的“木流牛马”机器马车，用于运送军粮。此外还有张衡发明的计里鼓车，能够自动计算车程并予以击鼓提醒。
　　具有生物功能的机器鸭

　　据维基百科资料，1738年，法国技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。这只机器鸭主要被用于医学研究。
　　第一个遥控系统

　　最早的遥控装置是19世纪晚期得到展示的鱼雷控制装置 Brennan torpedo。该装置发明于1897年，是世界上第一个实践性的导弹控制装置，而后来世界的设备中，无线遥控系统无论是在机器人还是其他领域都得到普及性应用。
　　人形机器人的诞生
　　“机器人”一词最早出现在捷克作家Karel ?apek1921年的作品中，用来形容虚构的机器人角色。
　　基于前人的技术，1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“ Televox”，并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人，装有无线电发报机，可以回答一些问题，但该机器人不能走动。
　　1928年， W. H. Richards发明出第一个人形机器人。这个机器人内置了马达装置，能够进行远程控制及声频控制。
　　同样在1928年，日本生物学家Makoto Nishimura研发出了本土的第一个机器人Gakutensoku。
　　现代自主型机器人研究
　　现代型机器人的研究发展从20世纪中期开始。当时由于计算机技术的突破性进展及原子能的开发需求，能够投入生产的工业机器人应运而生。其中计算机技术是机器人自动化操作的支撑，而充满放射性的原子能
　　机器人学三大法则

　　1942年，美国著名科幻小说家、文学评论家艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）在作品《我，机器人》中提出了“机器人学三定律”，该理论被称为“现代机器人学的基石”。恩格尔伯格第一次遇见George Devol时就讨论了这个哲学原理。
　　阿西莫夫提出：
　　第一法则:机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害；
　　第二法则:除非违背第一法则，机器人必须服从人类的命令；
　　第三法则在不违背第一及第二法则下，机器人必须保护自己。
　　能够工作的机器人Unimate

　　1954年美国George Devol最早提出了工业机器人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节，利用人手对机器人进行动作示教，机器人能实现动作的记录和再现。这是世界第一台可编程的机器人，其于1961年投入到通用汽车生产线上开始参与工作。
　　Unimate采用的控制方式称为“示教再现机器人”，现在的工业机器人大多仍然沿用这种控制方式。
　　工业机器人产业化

　　有了George Devol的专利技术，恩格尔伯格创立了世界第一家机器人公司Unimation。利用乔治·德沃尔所授权的专利技术，Unimation公司在1959年研制出了世界上第一台工业机器人。
　　机器人行业协会在声明中表示：“因为恩格尔伯格，机器人成了一个全球性产业。”
　　“你认为机器人能做到这一点吗？”恩格尔伯格的这一问题激励着许多的研究人员，他们一起让机器人推广至全球应用。
　　麻省理工的机器人研究

　　1959年，美国麻省理工学院（MIT）的伺服系统实验室（The Servomechanisms Laboratory）展示了机器人生产的技术。基于计算机辅助的机器人成功制造出一个烟灰缸
　　1965年，美国麻省理工学院（MIT）的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。
　　1969年日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。
　　堪称世界上最先进的机器人之一的Atlas军事机器人

　　1992年从麻省理工学院分离出来的波士顿动力公司（已被谷歌收至麾下）相继研发出能够直立行走的军事机器人Atlas以及四足全地形机器人“大狗”、“机器猫”等，令人叹为观止。如下图，它们是世界第一批军事机器人，如今在阿富汗服役。

　　Atlas机器人，身高1.9米，拥有健全的四肢和躯干，配备28个液压关节，头部内置包括立体照相机和激光测距仪，除了空手道，佛罗里达人机交互协会的研究员们甚至编写了内置软件让Atlas可以开车。因此，Atlas绝对称得上是世界上最先进的机器人之一。
　　日本的娱乐服务机器人

　　机器人阿西莫（ASIMO）
　　上世纪中期，日本一直致力于研发人形机器人。最初，由于劳动力的不足，日本的机器人事业以工业机器人为主；后来由于人口老年化问题严重，则转向服务型和娱乐型。
　　1969年，日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。到了1980年，工业机器人真正在日本普及——是普及，发展程度非其他国家可比拟。
　　日本著名的机器人有进入2000年前后索尼公司推出的机器狗“爱宝”（AIBO）、本田汽车公司研发的人形机器人阿西莫（ASIMO），后者能够以接近人类的姿态走路和奔跑。
　　走向宇宙的机器宇航员

　　如今机器人发展的特点可概括为：横向上——应用面越来越宽。除了应对日常的生产和生活，科学家们还希望机器人能够胜任更多的工作，包括探测外太空。
　　2012年，美国“发现号”成功将首台人形机器人送入国际空间站。这位机器宇航员被命名为“R2”。R2活动范围接近于人类，并可以像宇航员一样执行一些比较危险的任务。
　　人工智能机器人向深度学习突破

　　如今耳熟能详的“人工智能”、“深度学习”事实上在过去的三十年中便有了不少的研究。而随着大数据时代的到来，以数据为依托的深度学习技术才取得突破性的发展，比如语音识别、图像识别、人机交互等。人工智能机器人的典型代表，有IBM的“沃森”、Pepper等。在未来的机器人技术研究中，深度学习仍然是一大趋势。

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