智能机器人大时代真的要来了

发布时间：2021-05-16 01:17:27 阅读：次来源：充磁机厂家

如今，世界各国对机器人这个名词都不陌生了，它不再是发达国家的专属。2014年，深圳出台《深圳市机器人、可穿戴设备和智能装备产业发展规划（2014-2020）》及《深圳市机器人、可穿戴设备和智能装备产业发展政策》，规定自2014年起至2020年，深圳市财政每年安排5亿元，设立市机器人、可穿戴设备和智能装备产业发展专项资金，支持产业发展。这样看来，未来或许是一个机器人大行其道的时代。跨入智能化时代，机器人被赋予越来越多的可能性，甚至是人类的功能，比如：力觉、触觉、听觉等。那么，从最初的工业机器人，到如今的智能机器人，发展的轨迹是怎样的呢？

科幻中的机器人

达芬奇与他的设计图

在古代西方有很多关于“造人”的故事。在希腊神话中，火神与匠神赫菲斯托斯就是一个用机械造人的高手。据《荷马史诗》的记载，赫菲斯托斯制造过一种可以独立运作和行动的三足机器人。据说，他还曾奉众神之王宙斯的命令，为克里特国王制作了一个叫“塔罗斯”的巨人机器人。这个机器人事实上是一个机器武士，它的职责是保卫克里特王国不受外敌入侵。它每天都会绕岛三周，用大石头投掷入侵者。

相比于神话传说，真正设计出有据可考的自驱动、可编程机器人的是文艺复兴时期的艺术与科学大师莱昂纳多·达·芬奇。1495年前后，达·芬奇完成了一幅机器骑士的设计草图，现在的人们常称其为“达·芬奇机器人”。设计图画的是一个自行驱动的小车，可以编程而且能独立地向几个不同方向行驶，类似钟表的机械构造，控制弹簧释放的能量，保证机器人小车能在房间里独立平稳地行驶。现代人根据达·芬奇的设计草图，复原出了这个机器骑士，无非是通过齿轮、转轴、绳索等控制机器人四肢的活动。

这是15世纪难以置信的设计，一如我们赞叹今天的机器人装置一样，最重要的是，它证明了机器人技术的根基比我们以为得要深，可编程的概念、计算机的概念以及用计算机控制机器人的概念，比我们认为的要早了几百年。

阿西莫夫和他的定律

艾萨克·阿西莫夫是谁？他是美国著名的科幻小说家、科普作家。谈起人工智能机器人，那就不能不提阿西莫夫了。1942年，阿西莫夫动笔写了《基地系列》，同一时期，他还写了“机器人系列”的短篇作品，被收录在《我，机器人》中。他在作品中发表了一套机器人伦理法则（也称为机器人三定律）。这套“机器人三定律”后来成了学术界默认的研发机器人的原则。这三个定律是：1、机器人必须遵循人的命令，除非违背第一定律；2、机器人不得伤害人，亦不得因不作为而致人伤害。3、机器人必须保护自己，除非违背第一或第二定律。

达特茅斯与AI

美国达特莫斯大学的助教约翰·麦卡锡发起并成功举办了成为人工智能起点的有历史意义的“达特茅斯会议”。参加“达特茅斯会议”的人有哈佛大学明斯基、贝尔实验室申龙、IBM公司信息研究中心罗彻斯特、卡内基，梅隆大学纽厄尔和郝伯特·西蒙等人。

他们从不同学科的角度探讨人类各种学习和其它职能特征的基础，并研究如何在原理上进行精确地描述，探讨用机器模拟人类智能等问题，并首次提出了人工智能的术语。在达特茅斯会议上，AI（人工智能）的名称和任务得以确定，同时出现了最初的成就和最早的一批研究者，因此这一事件被广泛承认为AI诞生的标志。

在达特茅斯会议上，马文·明斯基提出了他对智能机器的看法：智能机器“能够创建周围环境的抽象模型，如果遇到问题，能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。

从科幻走向现实

第1代工业机器人

特点：机器人对外界环境没有感知。

1959年，德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出了第一台工业机器人。英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾在1926年发明了一种系统，可以“重演”所记录的机器的运动。1954年，德沃尔又获得可编程机械手专利。1959年制造出的第一台工业机器人，由英格伯格负责设计机器人的“手”“脚”“身体”，即机器人的机械部分和完成操作部分；德沃尔设计机器人的“头脑”“神经系统”“肌肉系统”，即机器人的控制装置和驱动装置。这种机器人外形有点像坦克炮塔，基座上有一个大机械手臂，大臂可绕轴在基座上旋转，大臂上又伸出小机械臂，相对大臂而言可以伸出或缩回。小臂顶上有一个腕子，可绕小臂转动，进行俯仰和侧摇。腕子前头是手，即操作器。机器人的功能和人的手臂功能相似。

随后，英格伯格和德沃尔成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司，第一批工业机器人被称为“尤尼梅特”，意指“万能自动”。1962年，美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，被称为“沃尔萨特兰”，意为“万能搬动”。“尤尼梅特”和“沃尔萨特兰”成为了世界上最早的、至今仍在使用的工业机器人。

第2代“有感觉”的机器人

特点：拥有类似人的某种感觉功能，比如：力觉、触觉、听觉。通过感觉来判断力的大小和滑动的情况。

20世纪60年代中期开始，美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人，并向人工智能进发。

1968年，美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey，这是首台采用了人工智能学的移动机器人。Shakey具备一定人工智能，能够自主进行感知、环境建模、行为规划并执行任务(如寻找木箱并将其推到指定位置)。它装备了电视摄像机、三角法测距仪、碰撞传感器、驱动电机以及编码器，并通过无线通讯系统由二台计算机控制。当时计算机的体积庞大，但运算速度缓慢，导致Shakey往往需要数小时的时间来分析环境并规划行动路径。

1999年，日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)，当即销售一空，从此娱乐机器人成为机器人迈进普通家庭的途径之一。

2002年美国Robot公司推出了吸尘器机器人Roomba，它能避开障碍，自动设计行进路线，还能在电量不足时，自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量较大的家用机器人。

2006年6月，微软公司推出MicrosoftRoboticsStudio，机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显，比尔·盖茨预言，家用机器人很快将席卷全球。

2011年，美国“发现号”航天飞机（Discovery）的最后一项太空任务是将首台人形机器人送入国际空间站。这位机器宇航员被命名为R2。R2高1.01米（从腰部到头），重达150千克，肩宽0.78米。身体上有超过350个的传感器和38个PowerPC微处理器，速度能达到每秒7英尺（1英尺=0.3048米）。据了解，R2能够自动执行任务或者由人远程操纵，它的头部装有四个可视光摄像机，两个用于立体影像，两个用于辅助视图。还有一个红外线摄像机位于其“下巴”处，用于深度感知。R2背部的“背包”中有能量变换系统，其手部有活动灵巧的手指，上面分布了传感器，每只手指能提重2.3千克。它的活动范围接近于人类，并可以执行那些对人类宇航员来说太过危险的任务。

第3代智能机器人

特点：拥有感觉、运动以及思考能力

智能机器人是一个多种高新技术的集成体，它融合了机械、电子、传感器、计算机硬件与软件、人工智能等许多学科的知识。同时，它又是一类典型的自动化机器，是专用自动机器、数控机器的延伸与发展。智能机器人目前还没有一个统一的定义，但大多数专家认为它至少具备以下三种要素：一是感觉要素，用来认识周围环境状态；二是运动要素，对外界做出反应性动作；三是思考要素，根据感觉要素所得到的信息，思考出采用什么样的动作。有关专家指出，智能机器人技术将沿着自主性、适应性和智能通信三个方向发展。

2014年6月7日，在英国皇家学会举行的“2014图灵测试”大会上，聊天程序“尤金·古斯特曼”（EugeneGoostman）首次通过了图灵测试。“尤金·古斯特曼”由俄罗斯一个团队开发，在测试中，“尤金·古特曼”模仿一名来自乌克兰的13岁男孩，而它成功地让33%的测试人相信了这一点。

计算机和人工智能的先驱阿兰·图灵在1950年提出了著名的“图灵测试”。他在一篇题为《机器能思考吗？》的论文中，第一次提出“机器思维”的概念。他从行为主义的角度对“智能”概念给出了定义，并提出假想：一个人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。

图灵还进一步预测称，到2000年，人类应该可以用10GB的计算机设备，制造出可以在5分钟的问答中骗过30%成年人的人工智能。

机器人已进入智能时代，不少发达国家都将智能机器人作为未来技术发展的制高点。在美国、日本和德国，政府和企业都将智能机器人产业作为未来经济发展新的增长点。除了谷歌之外，IBM、微软、脸谱、雅虎、亚马逊等大公司也纷纷投入巨资，抢占智能机器人的战略高地，以进一步提升企业的核心竞争力和可持续发展能力。根据国际机器人联盟(IFR)的预测，到2020年，智能机器人的保有量将超过1500万台，产业规模将达到1.5万亿美元。种种迹象表明，智能机器人井喷时代即将到来。