雷鋒網日前報道,被譽為“機器人之父”的恩格爾伯格于昨日離世,機器人行業(yè)協(xié)會表示,因為他,機器人成了一個全球性產業(yè),可見其對于機器人發(fā)展之至關重要。那么機器人浩浩蕩蕩的發(fā)展史上,還有哪些偉大的事件值得我們去了解的呢?
首先科普一下什么是機器人。中國科學家對機器人的定義是:“機器人是一種自動化的機器,所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協(xié)同能力。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據(jù)以人工智能技術制定的原則綱領行動。
機器人一詞的出現(xiàn)和世界上第一臺工業(yè)機器人的問世都是近幾十年的事。然而人們對機器人的幻想與追求卻已有3000多年的歷史。人類希望制造一種像人一樣的機器,以便代替人類完成各種工作。
據(jù)戰(zhàn)國時期記述官營手工業(yè)的《考工記》一則寓言記載,中國的偃師(古代一種職業(yè))用動物皮、木頭、樹脂制出了能歌善舞的伶人,不僅外貌完全像一個真人,而且還有思想感情,甚至有了情欲。這雖然是寓言中的幻想,但其利用了戰(zhàn)國當時的科技成果,也是中國最早記載的木頭機器人雛形。
看過《達芬奇密碼》的人也許都知道,達芬奇不僅是個畫家,還精于機械。
500多年前,達芬奇在人體解剖學的知識基礎上利用木頭、皮革和金屬外殼設計出了初級機器人。根據(jù)記載,這個機器人以齒輪作為驅動裝置,肌體間連接傳動桿,不僅可以完成一些簡單動作,還能發(fā)聲,因為內部還配置了自動鼓裝置。不過,現(xiàn)代人并不能確定達芬奇是否真的造出了這個機器人,但根據(jù)其設計倒是可以還原出堪稱世界上第一個人性機械的“鐵甲騎士”。
同樣是利用齒輪和發(fā)條的原理,19世紀時,瑞士的鐘表匠還發(fā)明了會寫字的機器人。其實,包括今天的少年創(chuàng)客教程中,許多發(fā)明依舊利用齒輪傳動原理,不同的是多了個馬達來做驅動。
從戰(zhàn)國到文藝復興之間的時候,我國一些發(fā)明家也設計出了許多機械設備,比如諸葛亮早出的帶有傳動裝置的“木流牛馬”機器馬車,用于運送軍糧。此外還有張衡發(fā)明的計里鼓車,能夠自動計算車程并予以擊鼓提醒。
據(jù)維基百科資料,1738年,法國技師杰克·戴·瓦克遜發(fā)明了一只機器鴨,它會嘎嘎叫,會游泳和喝水,還會進食和排泄。這只機器鴨主要被用于醫(yī)學研究。
最早的遙控裝置是19世紀晚期得到展示的魚雷控制裝置 Brennan torpedo。該裝置發(fā)明于1897年,是世界上第一個實踐性的導彈控制裝置,而后來世界的設備中,無線遙控系統(tǒng)無論是在機器人還是其他領域都得到普及性應用。
“機器人”一詞最早出現(xiàn)在捷克作家Karel ?apek1921年的作品中,用來形容虛構的機器人角色。
基于前人的技術,1927年美國西屋公司工程師溫茲利制造了第一個機器人“ Televox”,并在紐約舉行的世界博覽會上展出。它是一個電動機器人,裝有無線電發(fā)報機,可以回答一些問題,但該機器人不能走動。
1928年, W. H. Richards發(fā)明出第一個人形機器人。這個機器人內置了馬達裝置,能夠進行遠程控制及聲頻控制。
同樣在1928年,日本 生物學家Makoto Nishimura研發(fā)出了本土的第一個機器人Gakutensoku。
現(xiàn)代型機器人的研究發(fā)展從20世紀中期開始。當時由于計算機技術的突破性進展及原子能的開發(fā)需求,能夠投入生產的工業(yè)機器人應運而生。其中計算機技術是機器人自動化操作的支撐,而充滿放射性的原子能
1942年,美國著名科幻小說家、文學評論家艾薩克·阿西莫夫(Isaac Asimov)在作品《我,機器人》中提出了“機器人學三定律”,該理論被稱為“現(xiàn)代機器人學的基石”。恩格爾伯格第一次遇見George Devol時就討論了這個哲學原理。
阿西莫夫提出:
第一法則:機器人不得傷害人類,或坐視人類受到傷害;
第二法則:除非違背第一法則,機器人必須服從人類的命令;
第三法則在不違背第一及第二法則下,機器人必須保護自己。
1954年美國George Devol最早提出了工業(yè)機器人的概念,并申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術控制機器人的關節(jié),利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現(xiàn)動作的記錄和再現(xiàn)。這是世界第一臺可編程的機器人,其于1961年投入到通用汽車生產線上開始參與工作。
Unimate采用的控制方式稱為“示教再現(xiàn)機器人”,現(xiàn)在的工業(yè)機器人大多仍然沿用這種控制方式。
有了George Devol的專利技術,恩格爾伯格創(chuàng)立了世界第一家機器人公司Unimation。利用喬治·德沃爾所授權的專利技術,Unimation公司在1959年研制出了世界上第一臺工業(yè)機器人。
機器人行業(yè)協(xié)會在聲明中表示:“因為恩格爾伯格,機器人成了一個全球性產業(yè)。”
“你認為機器人能做到這一點嗎?”恩格爾伯格的這一問題激勵著許多的研究人員,他們一起讓機器人推廣至全球應用。
1959年,美國麻省理工學院(MIT)的伺服系統(tǒng)實驗室(The Servomechanisms Laboratory)展示了機器人生產的技術?;谟嬎銠C輔助的機器人成功制造出一個煙灰缸
1965年,美國麻省理工學院(MIT)的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人系統(tǒng)。
1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人,被譽為“仿人機器人之父”。
1992年從麻省理工學院分離出來的波士頓動力公司(已被谷歌收至麾下)相繼研發(fā)出能夠直立行走的軍事機器人Atlas以及四足全地形機器人“大狗”、“機器貓”等,令人嘆為觀止。如下圖,它們是世界第一批軍事機器人,如今在阿富汗服役。
Atlas機器人,身高1.9米,擁有健全的四肢和軀干,配備28個液壓關節(jié),頭部內置包括立體照相機和激光測距儀,除了空手道,佛羅里達人機交互協(xié)會的研究員們甚至編寫了內置軟件讓Atlas可以開車。因此,Atlas絕對稱得上是世界上最先進的機器人之一。
機器人阿西莫(ASIMO)
上世紀中期,日本一直致力于研發(fā)人形機器人。最初,由于勞動力的不足,日本的機器人事業(yè)以工業(yè)機器人為主;后來由于人口老年化問題嚴重,則轉向服務型和娛樂型。
1969年,日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。到了1980年,工業(yè)機器人真正在日本普及——是普及,發(fā)展程度非其他國家可比擬。
日本著名的機器人有進入2000年前后索尼公司推出的機器狗“愛寶”(AIBO)、本田汽車公司研發(fā)的人形機器人阿西莫(ASIMO),后者能夠以接近人類的姿態(tài)走路和奔跑。
如今機器人發(fā)展的特點可概括為:橫向上——應用面越來越寬。除了應對日常的生產和生活,科學家們還希望機器人能夠勝任更多的工作,包括探測外太空。
2012年,美國“發(fā)現(xiàn)號”成功將首臺人形機器人送入國際空間站。這位機器宇航員被命名為“R2”。R2活動范圍接近于人類,并可以像宇航員一樣執(zhí)行一些比較危險的任務。
如今耳熟能詳?shù)摹叭斯ぶ悄堋?、“深度學習”事實上在過去的三十年中便有了 不少的研究。而隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,以數(shù)據(jù)為依托的深度學習技術才取得突破性的發(fā)展,比如語音識別、圖像識別、人機交互等。人工智能機器人的典型代表,有IBM的“沃森”、Pepper等。在未來的機器人技術研究中,深度學習仍然是一大趨勢。
文章轉載自雷鋒網,作者曉樺