“機器人”的前世今生
http://www.debgrams.com 2015-04-24 17:03 來源：《中國科學報》
說起機器人，我們頭腦里馬上會聯想到那些會唱歌跳舞做工作而且有頭有手的小東西。其實那只是機器人的狹意理解。機器人的完整意義應該是一種可以代替人進行某種工作的自動化設備。它可以是各種樣子，并不一定長得像人，也不見得以人類的動作方式活動。
事實上，機器人的“祖先”可以追溯到兩千多年前。古人用滴漏計時的方法，其實就是一種自動化設備——水鐘。古人將兩個水壺一上一下放置，上面的水壺將水滴到下面的水壺里。下面的水壺中安放一個浮標，浮標上有表示時間的刻度。這樣，浮標隨著水位的升高而升起，人們就會在壺的外面看到那些表示時間的刻度了。水量的穩定與否，制約著時間的準確。于是，人們就增加了幾個水壺，使它們形成了一個系統。每一個自動化機器的內部都有著一套相互關聯的設備。多數人認為，在公元前250年，一個希臘科學家制造出了這樣的鐘，它利用虹吸原理使水自動循環。到了中世紀，歐洲人發明了由擺控制的鐘，18世紀又發明了用發條控制的鐘，機器的自動化水平越來越高。在我國，則從周朝到明朝一直沿用著滴漏計時設備。
類似于滴漏的自動化設備還有不少。就連衛生間里的抽水馬桶也是其中的一員——這個不起眼兒的自動化設備最早發明于古羅馬，至今還沒有更好的替代者。
第一次工業革命之后，人們發明的自動化設備有了大的進步，開始出現初級機器人裝置。由于蒸汽機的大量使用，人們自然聯想到如何控制蒸汽機的運轉速度：一臺蒸汽機在工作時，負荷會使速度慢下來，這時便需要加大進入汽缸內的蒸汽量，而在空轉時，則需要減少。于是產生了調速器。它使蒸汽機的自動化運轉程度大大提高。19世紀末至20世紀初，工人們因自動化設備的出現，可以不必一手安放零件，一手調整機器。
自此之后，嘗到了自動化設備甜頭的人們開始產生出更多的夢想，希望有機器來代替人們更多的勞動。
1920年，捷克作家卡爾·恰彼克寫了一個劇本《羅素姆萬能機器人》，劇本描寫了一個依賴機器人的社會，戲劇中有一個長得像人，動作也像人的機器人——羅伯特（robot，捷克語意為“強迫勞動”）。從此，“robot”以及相對應的中文“機器人”一詞開始在全世界流行。
上世紀60年代，隨著微電子和計算機技術的迅速發展，自動化技術取得了飛躍性的變化，現代普遍意義上的機器人開始出現。1959年，美國人約瑟夫·恩格爾伯格和喬治·德沃爾制造出世界上第一臺工業機器人，取名“尤尼梅遜”（Unimation），意為“萬能自動”。尤尼梅遜的樣子像一個坦克炮塔，“炮塔”上伸出一條大機械臂，上又接一條小機械臂，小機械臂上安裝操作器。這三部分都可以相對轉動、伸縮，很像人的手臂。它的發明人專門研究運動機構與控制信號的關系，可以編制程序讓機器記住并模仿、重復進行某種動作。恩格爾伯格和德沃爾認為汽車制造過程比較固定，適合用這樣的機器人。于是，這臺世界上第一個真正意義上的機器人，就應用在了汽車制造生產中。
經過近百年來的發展，機器人已經在很多領域中得到了巨大的應用，其種類也不勝枚舉，幾乎各個高精尖端的技術領域都少不了它們的身影。
在這期間，機器人的成長經歷了三個階段。第一個階段類似于“少年”，人們稱它為“示教再現型”，機器人能根據事先編好的程序來工作，但不懂得如何處理外界的信息。第二個階段類似于“青年”，機器人有了感覺神經，具有了觸覺、視覺、聽覺等功能，這使得它可以根據外界的不同信息作出相應的反饋。第三個階段，機器人更像“人”了，這時它不僅具有多種技能，能夠感知外面的世界，而且它還能夠不斷自我學習，用自己的思維來決策該做什么和怎樣去做，成為“智能機器人”。
人們在開始狂歡自己杰作的同時，不免又害怕起來。人們擔心有一天，聰明能干的機器人會將人類打翻在地。因為按照技術的發展來看，似乎沒有什么不可能。
為了規范機器人，人們采用了美國著名科普作家艾薩克·阿西莫夫為機器人制定的三條原則，它們是：第一，機器人不得傷害人，或任人受到傷害而無所作為；第二，機器人應服從人的一切命令，但命令與第一條相抵觸時例外；第三，機器人必須保護自身的安全，但不得與第一、第二定律相抵觸。
現在，全世界的機器人“大軍”已經非常龐大，其“兵種”也日益繁多。隨著納米技術的成熟，科學家們正在研制更精密的小型機器人。人們可以期待，有朝一日比塵埃還要小的機器人會漂在空氣中，游進人體里為人們服務。（趙魯摘編自中國科普網）
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