“机器人”的前世今生

说起机器人，我们头脑里马上会联想到那些会唱歌跳舞做工作而且有头有手的小东西。其实那只是机器人的狭意理解。机器人的完整意义应该是一种可以代替人进行某种工作的自动化设备。它可以是各种样子，并不一定长得像人，也不见得以人类的动作方式活动。事实上，机器人的祖先可以追溯到两千多年前。古人用滴漏计时的方法，其实就是一种自动化设备水钟。古人将两个水壶一上一下放置，上面的水壶将水滴到下面的水壶里。下面的水壶中安放一个浮标，浮标上有表示时间的刻度。这样，浮标随着水位的升高而升起，人们就会在壶的外面看到那些表示时间的刻度了。水量的稳定与否，制约着时间的准确。于是，人们就增加了几个水壶，使它们形成了一个系统。每一个自动化机器的内部都有着一套相互关联的设备。多数人认为，在公元前250年，一个希腊科学家制造出了这样的钟，它利用虹吸原理使水自动循环。到了中世纪，欧洲人发明了由摆控制的钟，18世纪又发明了用发条控制的钟，机器的自动化水平越来越高。在我国，则从周朝到明朝一直沿用着滴漏计时设备。类似于滴漏的自动化设备还有不少。就连卫生间里的抽水马桶也是其中的一员这个不起眼儿的自动化设备最早发明于古罗马，至今还没有更好的替代者。第一次工业革命之后，人们发明的自动化设备有了大的进步，开始出现初级机器人装置。由于蒸汽机的大量使用，人们自然联想到如何控制蒸汽机的运转速度：一台蒸汽机在工作时，负荷会使速度慢下来，这时便需要加大进入汽缸内的蒸汽量，而在空转时，则需要减少。于是产生了调速器。它使蒸汽机的自动化运转程度大大提高。19世纪末至20世纪初，工人们因自动化设备的出现，可以不必一手安放零件，一手调整机器。自此之后，尝到了自动化设备甜头的人们开始产生出更多的梦想，希望有机器来代替人们更多的劳动。1920年，捷克作家卡尔恰彼克写了一个剧本《罗素姆万能机器人》，剧本描写了一个依赖机器人的社会，戏剧中有一个长得像人，动作也像人的机器人罗伯特（robot，捷克语意为强迫劳动）。从此，robot以及相对应的中文机器人一词开始在全世界流行。上世纪60年代，随着微电子和计算机技术的迅速发展，自动化技术取得了飞跃性的变化，现代普遍意义上的机器人开始出现。1959年，美国人约瑟夫恩格尔伯格和乔治德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，取名尤尼梅逊（Unimation），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，上又接一条小机械臂，小机械臂上安装操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩，很像人的手臂。它的发明人专门研究运动机构与控制信号的关系，可以编制程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。恩格尔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得到了巨大的应用，其种类也不胜枚举，几乎各个高精尖端的技术领域都少不了它们的身影。在这期间，机器人的成长经历了三个阶段。第一个阶段类似于少年，人们称它为示教再现型，机器人能根据事先编好的程序来工作，但不懂得如何处理外界的信息。第二个阶段类似于青年，机器人有了感觉神经，具有了触觉、视觉、听觉等功能，这使得它可以根据外界的不同信息作出相应的反馈。第三个阶段，机器人更像人了，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，成为智能机器人。人们在开始狂欢自己杰作的同时，不免又害怕起来。人们担心有一天，聪明能干的机器人会将人类打翻在地。因为按照技术的发展来看，似乎没有什么不可能。为了规范机器人，人们采用了美国著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，但命令与第一条相抵触时例外；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。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。随着纳米技术的成熟，科学家们正在研制更精密的小型机器人。人们可以期待，有朝一日比尘埃还要小的机器人会漂在空气中，游进人体里为人们服务。

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