Transcript 机器人i
机器人（Robot）是自动 执行工作的机器装置。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。它的任务是协助或取 代人类工作的工作，例如生产 业、建筑业，或是危险的工作。 智能型机器人是最复杂的机器人， 也是人类最渴望能够早日制造出来的 机器朋友。然而要制造出一台智能机 器人并不容易，仅仅是让机器模拟人 类的行走动作，科学家们就要付出了 数十甚至上百年的努力。 1921年 捷克斯洛伐克作家卡雷 尔·恰佩克在他的科幻小说中，根据 Robota（捷克文，原意为“劳役、苦 工”）和Robotnik(波兰文，原意为 “工人”），创造出“机器人”这个 词。 1939年 美国纽约世博会上展出 了西屋电气公司制造的家用机器人 Elektro。它由电缆控制，可以行走， 会说77个字，甚至可以抽烟，不过离 真正干家务活还差得远。但它让人们 对家用机器人的憧憬变得更加具体。 1942年 美国科幻巨匠阿西莫夫提 出“机器人三定律”。虽然这只是科 幻小说里的创造，但后来成为学术界 默认的研发原则。 1948年 诺伯特·维纳出版《控制 论——关于在动物和机中控制和通讯 的科学》，阐述了机器中的通信和控 制机能与人的神经、感觉机能的共同 规律，率先提出以计算机为核心的自 动化工厂。 1954年 美国人乔治·德沃尔制造 出世界上第一台可编程的机器人，并 注册了专利。这种机械手能按照不同 的程序从事不同的工作，因此具有通 用性和灵活性。 1956年 在达特茅斯会议上，马文·明斯 基提出了他对智能机器的看法：智能机器 “能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到 问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。 这个定义影响到以后30年智能机器人的研究 方向。 1959年 德沃尔与美国发明家约瑟夫·英 格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后， 成立了世界上第一家机器人制造工厂—— Unimation公司。由于英格伯格对工业机器 人的研发和宣传，他也被称为“工业机器人 之父”。 1962年 美国AMF公司生产出 “VERSTRAN”（意思是万能搬运），与 Unimation公司生产的Unimate一样成为真 正商业化的工业机器人，并出口到世界各国， 掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。 1962年-1963年传感器的应用提高了机 器人的可操作性。人们试着在机器人上安装 各种各样的传感器，包括1961年恩斯特采 用的触觉传感器，托莫维奇和博尼1962年 在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传 感器，而麦卡锡1963年则开始在机器人中 加入视觉传感系统，并在1964年，帮助MIT 推出了世界上第一个带有视觉传感器，能识 别并定位积木的机器人系统。 1965年约翰·霍普金斯大学应用物理实 验室研制出Beast机器人。Beast已经能通 过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正 自己的位置。20世纪60年代中期开始，美 国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡 大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起 研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人， 并向人工智能进发。 1968年 美国斯坦福研究所公布他们研 发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感 器，能根据人的指令发现并抓取积木，不过 控制它的计算机有一个房间那么大。 Shakey可以算是世界第一台智能机器人， 拉开了第三代机器人研发的序幕。 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”。日本专家一向以研发 仿人机器人和娱乐机器人的技术见长，后来 更进一步，催生出本田公司的ASIMO和索 尼公司的QRIO。 1973年 世界上第一次机器人和小型计 算机携手合作，就诞生了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3。 1978年 美国Unimation公司推出通用 工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技 术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工 厂第一线。 1984年 英格伯格再推机器人 Helpmate，这种机器人能在医院里 为病人送饭、送药、送邮件。同年， 他还预言：“我要让机器人擦地板， 做饭，出去帮我洗车，检查安全”。 1990年 中国著名学者周海中教 授在《论机器人》一文中预言：到二 十一世纪中叶，纳米机器人将彻底改 变人类的劳动和生活方式。 1998年 丹麦乐高公司推出机器 人(Mind-storms）套件，让机器人制 造变得跟搭积木一样，相对简单又能 任意拼装，使机器人开始走入个人世 界。 1999年 日本索尼公司推出犬型机 器人爱宝（AIBO），当即销售一空， 从此娱乐机器人成为目前机器人迈进 普通家庭的途径之一。 2002年 美国iRobot公司推出了 吸尘器机器人Roomba，它能避开障 碍，自动设计行进路线，还能在电量 不足时，自动驶向充电座。Roomba 是目前世界上销量最大、最商业化的 家用机器人。iRobot公司北京区授权 代理商：北京微网智宏科技有限公司。 2006年 6月，微软公司推出 Microsoft Robotics Studio，机器人 模块化、平台统一化的趋势越来越明 显，比尔·盖茨预言，家用机器人很快 将席卷全球。 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。 家务型机器人 能帮助人们打理生活，做简单的 家务活。 操作型机器人 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。 程控型机器人 按预先要求的顺序及条件，依次 控制机器人的机械动作。 示教再现型机器人 通过引导或其它方式，先教会机 器人动作，输入工作程序，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 能适应环境的变化，控制其自身 的行动。 学习控制型机器人 能“体会”工作的经验，具有一 定的学习功能，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。 中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。目前，国际上的机器人学者，从应 用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工 业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人， 这和中国的分类是一致的。 空中机器人又叫无人机器，近年来在军用机器 人家族中，无人机是科研活动最活跃、技术进步最 大、研究及采购经费投入最多、实战经验最丰富的 领域。80多年来，世界无人机的发展基本上是以美 国为主线向前推进的，无论从技术水平还是无人机 的种类和数量来看，美国均居世界之首位。 搜救类机器人 在大型灾难后，能进入人进 入不了的废墟中，用红外线扫描 废墟中的景象，把信息传送给在 外面的搜救人员。 2008北京奥运会 时也使用了机器人 呢！！ 一、福娃机器人 福娃机器人能够感应到一米 范围内的游客，与人对话、摄影 留念、唱歌舞蹈，还能回答与奥 运会相关的问题。 二、翻译机器人 能够实现在任何时间、场所， 对任何人和任何设备的多语言服 务。 三、安保机器人 其杰出代表为排爆机器人。 上海世博会时也 使用了机器人呢！！ 一、海宝机器人 迎宾服务 （1）自动进入迎宾状态，采用中英 语言做初始问侯。 （2）请来宾在触摸屏上选择服务语 种，包括中英双语，再次进行热情问 候和自我介绍。 （3）流畅的肢体运动实现动感十足 的拟人交流。 语音服务 （1）在海宝的引导下，游客可以与 海宝进行语言交互及问答。 （2）配合肢体动作、声光电效应营 造出动人的时尚感。 信息服务 （1）提供世博会信息平台服务，为来宾介绍上海世博会情况、 世博会各场馆介绍。 （2）为来宾介绍机场、车站附近可换乘的公交路线及著名景 点，以及播报近期天气信息等。 照相服务 （1）在欢迎来宾后/监测到游客长期驻立身侧/在某些景点， 海宝会主动询问游客是否需要照相服务，包括：与游客合影、 为游客拍照。 （2）在准备合影过程中，机器人会随机摆出可爱的姿势与表 情，并询问参与者是否满意。 （若游客提议“换一个”，机器人会更换另一姿势；游客 表示“好的”等满意评价后，机器人还会询问参与者是否已经 准备好，得到肯定的答复后便和参与者一起倒数准备拍照。 游客通过触摸屏选择也可触发海宝的照相服务。 海宝将语音引导参与者站到指定的位置进行拍照。拍照时， 可基于人体检测和人脸检测实现自动对焦。参与者可在机器人 触摸屏上看到所拍摄的照片，若对照片不满意，参与者可选择 进行重拍。 提供大头贴照相效果服务，利用人物提取、背景融合等技 术为相片添加世博主题相关的趣味特效，游客可选择采用何种 特效，特效处理结果可实时显示可在服务中心打印照片，或者 将照片传到网上，供游客下载。） （3）通过友善可爱的语言提醒并控制单次服务时间。 导航服务 （1）无论室内室外，海宝可随时知道自己 的准确位置。 （2）海宝通过语音交互或触摸屏选择获知 游客目的地。 （3）为游客规划一条最便捷的到达路径。 才艺表演 （1）可表演多种舞蹈：中国特色舞蹈、中 国各民族舞蹈、各国风情舞蹈 （2）讲笑话/说故事 （3）歌曲 协作引领参观 室内外、展区间，机器人在完成了本区 间的引领任务后，会将游客带领至下一区间 的服务机器人处。下一区间的服务机器人将 继续引领，直至游客达到目的地。 告诉大家：世界上第一台真 正实用的机器人的工业机器人诞 生于20世纪60年代初期。它的模 样像一个坦克的炮塔，基座上有 一个机械臂，他可以绕着轴在基 座上旋转，臂上有一个小一些的 机械臂，可以“张开”和“握 拳”。 有关机器人还有许许多多 的电影和动画片。比如： 绚烂舞踏祭 机兽创世纪 高机动幻想 高机动幻想第二季 新大空魔龙