细谈自身对机器人的认识

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资料介绍

　　机器人的定义

　　在科技界，科学家会给每一个科技术语一个明确的定义，但机器人问世已有几十年，机器人的定义仍然仁者见仁，智者见智，没有一个统一的意见。原因之一是机器人还在发展，新的机型，新的功能不断涌现。根本原因主要是因为机器人涉及到了人的概念，成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早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。

　　以下是一些不同机构团体对机器人的定义：

　　在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上，就提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的：“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。从这一定义出发，森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性等10个特性来表示机器人的形象。另一个是加藤一郎提出的具有如下3个条件的机器称为机器人：

　　1. 具有脑、手、脚等三要素的个体；

　　2. 具有非接触传感器（用眼、耳接受远方信息）和接触传感器；

　　3. 具有平衡觉和固有觉的传感器。

　　该定义强调了机器人应当仿人的含义，即它靠手进行作业，靠脚实现移动，由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官，使机器人能够识别外界环境，而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。

　　1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为：机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统，并以此系统的使用方法作为研究对象。

　　1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义：工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能，能完成各种作业的可编程操作机。

　　我国科学家对机器人的定义是：“机器人是一种自动化的机器，所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力，如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力，是一种具有高度灵活性的自动化机器”。在研究和开发未知及不确定环境下作业的机器人的过程中，人们逐步认识到机器人技术的本质是感知、决策、行动和交互技术的结合。随着人们对机器人技术智能化本质认识的加深，机器人技术开始源源不断地向人类活动的各个领域渗透。结合这些领域的应用特点，人们发展了各式各样的具有感知、决策、行动和交互能力的特种机器人和各种智能机器，如移动机器人、微机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、空中空间机器人、娱乐机器人等。对不同任务和特殊环境的适应性，也是机器人与一般自动化装备的重要区别。这些机器人从外观上已远远脱离了最初仿人型机器人和工业机器人所具有的形状，更加符合各种不同应用领域的特殊要求，其功能和智能程度也大大增强，从而为机器人技术开辟出更加广阔的发展空间。

　　机器人的分类

　　机器人按其智能程度可分为一般机器人和智能机器人。一般机器人是指不具有智能，只具有一般编程能力和操作功能的机器人。智能机器人根据智能程度的不同又可分为三种：

　　（1）传感型机器人——具有利用传感信息（包括视觉、听觉、触觉、接近觉、力觉和红外、超声及激光等）进行传感信息处理及实现控制与操作的能力。

　　（2）交互型机器人——机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话，实现对机器人的控制与操作。

　　（3）自主型机器人——在设计制作之后，机器人无需人的干预，能够在各种环境下自动完成各项拟人任务。智能机器人的研究从20世纪60年代初开始。经过几十年的发展，目前，基于感觉控制的智能机器人（又称第二代机器人）已达到实际应用阶段；基于知识控制的智能机器人（又称自主机器人或下一代机器人）也取得较大进展，已研制出多种样机。

　　机器人的发展

　　智能机器人是人工智能的综合成果，它是在扩大计算机的功能和研究人工智能的实验床的基础上形成和发展起来的。上个世纪60年代前后，随着微电子学和计算机技术的迅速发展，自动化技术也取得了飞跃性的变化，开始出现了现在普遍意义上的机器人。1959年，美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人，取名“尤尼梅逊”，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，大机械臂上又接着一条小机械臂，小机械臂再安装着一个操作器。这三部分都可以相对转动、伸缩，很像是人的手臂了。它的发明人专门研究了运动机构与控制信号的关系，编制出程序让机器记住并模仿、重复进行某种动作。英格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。

　　进入20世纪70年代之后，研究重点转向智能机器人的单元技术：如计算机视觉、机器人语言、操作器的高级控制、触觉等研究课题。智能机器人基础技术的发展促进了整机性能的提高，开始了面向自动化的应用研究。智能机器人的主要研制目的是为了解决工业装配、原子能利用、宇宙和海洋开发等领域的需要。由于研究目的明确，针对性强，实际需要迫切，研制和使用部门结合，资金、人力集中使用，因此研制出了面向自动化应用的各种机器人。如美国麻省理工学院的电动机机器人装配系统以及西屋电气公司可实现柔性自动装配的电动机机器人装配系统，二者均可进行8种小型电动机的装配；日本研制的各种智能机器人可用于电动机组装、集成电路压焊和印刷电路检查等。另外，特殊条件下工作的特种机器人也已取得实验成果。

　　对智能机器人未来发展的展望

　　相信进入21世纪，更多先进的技术手段将被应用于智能机器人的研发制造中，而更加智能化，更加全面的机器人也会逐渐地进入我们的视野，渗透我们的生活，为我们的生产生活带来意想不到的便利。我相信，我们的生产生活将会因为他们的加入而变得更加方便快捷，变得更加丰富多彩。

　　我对机器人概论这门课的认识

　　非常感谢老师一学期来耐心细致的讲解，让我对机器人有了全新的认识，机器人作为当今自动化领域内的前沿科技成果，在老师的引导下，通过大量较新信息以及形象的例子，渐渐引起了我的兴趣，也为我进一步的学习奠定了基础。

　　学习了机器人概论这门课，使我认识了机器人在中国的发展前景，虽然在课堂上学习的知识有限，但这门课确实对我的视野有帮助。它能丰富学科生活，培养动手能力；同时锻炼意志品质，培养团队精神；其三激发创新精神，培养科学兴趣。以前看过几部有关机器人的电影，激起了我对机器人极大的好奇心，这也是我选这门课的很大一部分原因。

　　我对机器人鉴赏这门课的意见和看法是要提高学生的积极性，不能让学生只在下面听，这样听的人精力也不集中，要多拿一些机器人的模型让学生切实参观一下，演示给学生看看，这样能够提高学生对这门课的积极性，同时也能真正学到一些知识，而不是为了拿到仅有的学分才来上课，同时要组织学生自己动手研究并制造一些小的简单的机器人，但我觉得这在我们学校这样的大教室是不可能的。总的来说，通过一学期的学习我觉得自己没有白学，虽然没学到主要的，但大体也让我有了一些了解，看到了机器人在各个领域的应用，也看到了和世界上一些先进国家的差距，只有学好本专业知识，才能为国家做贡献。