趣谈机器人

陈喜

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.1959年美国科学家英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，机器人的历史才真正开始.l980年中国第一台工业机器人样机在沈阳研制成功.在1985年日本筑波世博会上，日本、美国和瑞典等国展出了各自设计制造的机器人模型，引起全球轰动.

人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史.西周时期，中国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是中国最早记载的机器人.春秋后期，中国著名的木匠鲁班，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了中国劳动人民的聪明智慧.后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争.巧匠马钧制造了能击鼓吹箫、跳舞掷剑、缘墙倒立的木人，构造已相当精巧.两晋时期，不同功能的机器人相继出现，这些机器人，有的已不是玩具，而带有实用性质.唐开元年间，杨务廉制一和尚机器人，能持钵化缘，并会向施主鞠躬行礼，引得市民大施其钱.“刻木作僧，手执一碗，能自行乞，碗中钱满，关键忽发，自然作声云：‘布施.市人竟观，欲其作声，施者日盈数千”.让机器人发出“布施”二字声音，也许是利用钱的重力作用带动弹拨机械来实现的.唐代柳州史王据，制一貌似水獭的机器人，潜水中，能捕鱼.其原理也简单，口中放置诱饵，以石沉于水中，鱼入食饵，触动机关，将石吐出，合口上浮.这是最早用于生产的机器人，这也许是现代机器人的始祖吧！

现代机器人是指具有脑、手、脚等三要素的个体，具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器，同时具有平衡觉和固有觉的传感器的机器.按发展进程分，通常把它分为三代：第一代的机器人是一种“遥控操作器”；第二代的机器人是一种按人事先编好的程序对机器人进行控制，使其自动重复完成某种操作的方式；第三代机器人是智能机器人，它是利用通过各种传感器、测量器等来获取环境的信息，然后利用智能技术进行识别、理解、推理并最后作出规划决策，能自主行动实现预定目标的高级机器人.

现代机器人神通广大，那么他们是怎么能像人一样任意感知外界信息的呢？人类在生活中通过眼、耳、鼻、舌、身来感知外界，这五种感官（简称“五官”）使我们具备了视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉.神奇的机器人要称为“人”，这五官必不可少，否则一个又聋又哑的机器人，还谈什么“人工智能”？经过长期的努力，科学家成功地制出了“电五官”，就是各种传感器——能将外界各种刺激变成电信号的元件.在精密电脑的控制下，机器人才能上天入地，钻到海底，发挥出极大的作用.

在我们日常生活中也越来越离不开它.机器人的“眼睛”——光电传感器.我们人类获取外界的信息，有90%以上是由眼睛获取的.每只眼睛有120万根视神经，比听、嗅、味、触觉神经的总和还要多，所以眼睛有“五官之首”的美称.人眼必须在可见光照射下才看得见物体，因此眼睛就是一种对光有感觉的器官，构造就像一台照相机.科学家要给机器人装上眼睛，首先要找到一些对光有感觉的材料，还真找到了金属铷和铯.在光线照射下会产生电流，硫化铅在光的照射下导电能力会增加，利用它们制成“光电转换器”，再与电脑结合就形成了奇妙的电子眼.在机器人的大眼球里装入微型摄像机，使外部景物源源不断反映到眼中.

据有关专家介绍，目前一种新型的仿生机器人——蛇形机器人，与传统的轮式或两足步行式机器人不同的是，它实现了像蛇一样的“无肢运动”，是机器人运动方式的一个突破；因而被国际机器人业界称为“最富于现实感的机器人”.它具有结构合理、控制灵活、性能可靠、可扩展性强等优点，在许多领域具有广泛的应用前景.如在有辐射、有粉尘、有毒及战场环境下执行侦察任务；在地震、塌方及火灾后的废墟中寻找伤员；在狭小和危险条件下探测和疏通管道.它还可以为人们在实验室里研究数学、力学、控制理论和人工智能等提供实验平台.

对未来机器人的设想：（1）与人类社会的生活更为密切地结合起来，以为人作出更多的服务作为要素.家中扫除、清洁的工作或老人的护理保健的工作可能全由机器人取代，使用机器人为病人送药、配药的服务.（2）仿生性.研制能协助监察桥梁的保安和搜集鱼汛的情况，监视河水污染的机器鱼、会对主人声音有情绪反应，能够模仿喜怒哀乐和恐惧等情绪，将来可出现代替真正导盲犬的机器狗.用于军事上的侦察救险、情报传送，甚至杀敌于无形的手段上去.用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作.在现代化的高科技战争中，机器人将发挥越来越大的战斗作用，从而减少前线士兵的人命伤亡，并以奇技利器克敌制胜.这类仿生性机器人还应广泛应用于航海和对海底新能源的探测、对于自然灾难的预测方面，尤其是地震.在和平时期可以帮助民警排除炸弹、完成要地保安任务，在战时还可以代替士兵执行扫雷、侦察和攻击等各种任务.（3）人性化.感情是人类交流不可或缺的部分，所以任何机器人都必须具有能够识别人类感情表现以及正确表达自我感情的能力，这样才能和人类自然地交流.开发出人的仿真性皮肤，可如人一样感受冷热、痛楚、温度反应，手、头和上身皆可自如活动，还可以机器人演奏真正的乐器，甚至一些人的皮肤未具有的功能都可以设定.还可以造出“人工眼”等，让机器也能像人那样识文断字，看东西，产生嗅觉，应用于检测毒气，分析宇宙飞船座舱里的气体成分，监察环境等方面.这样由生物遗传工程因“克隆人”的出现而引发伦理、法律及道德问题的争议就能解决，“克隆人”能否问世仍然是一个未知数，但机器人的研发正在取而代之，以越接近人性化为追寻目标.

高技术正在使机器人技术发生重大变化，由于信息技术的全面应用，机器人的遥控和全自控操作已经成为现实，机器人的使用面正在日新月异地扩大.任何先进的机器设备，都会提高劳动生产率和产品质量，创造出更多的社会财富，也就必然提供更多的就业机会，这已被人类生产发展史所证明.从现在世界工业发展的潮流看，发展机器人是一条必由之路.没有机器人，人将变为机器；有了机器人，人仍然是主人.

随着社会的不断发展，各行各业的分工越来越明细，尤其是在现代化的大产业中，有的人每天就只管拧一批产品的同一个部位上的一个螺母，有的人整天就是接一个线头，就像电影《摩登时代》中演示的那样，人们感到自己在不断异化，各种职业病逐渐产生，于是人们强烈希望用某种机器代替自己工作，因此研制出了机器人，用以代替人们去完成那些单调、枯燥或是危险的工作.由于机器人的问世，使一部分工人失去了原来的工作，于是有人对机器人产生了敌意.“机器人上岗，人将下岗.”不仅在中国，即使在一些发达国家如美国，也有人持这种观点.其实这种担心是多余的，任何先进的机器设备，都会提高劳动生产率和产品质量，创造出更多的社会财富，也就必然提供更多的就业机会，这已被人类生产发展史所证明.任何新事物的出现都有利有弊，只不过利大于弊，很快就得到了人们的认可.比如汽车的出现，它不仅夺了一部分人力车夫、挑夫的生意，还常常出车祸，给人类生命财产带来威胁.虽然人们都看到了汽车的这些弊端，但它还是成了人们日常生活中必不可少的交通工具.英国一位著名的政治家针对关于工业机器人的这一问题说过这样一段话：“日本机器人的数量居世界首位，而失业人口最少，英国机器人数量在发达国家中最少，而失业人口居高不下”，这也从另一个侧面说明了机器人是不会抢人饭碗的.