就像誕生于科幻小說(shuō)之中一樣,配套選型正確,人們對(duì)機(jī)器人充滿(mǎn)了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,制造優(yōu)良,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
機(jī)器人企業(yè)數(shù)量近些年呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
2016年年初,性能穩(wěn)定,工業(yè)和信息化對(duì)全國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)情況進(jìn)行了摸底調(diào)查,經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益顯著,初步統(tǒng)計(jì)涉及機(jī)器人生產(chǎn)及集成應(yīng)用的企業(yè)有800余家,具有推廣應(yīng)用前景。成果是國(guó)內(nèi)首創(chuàng),其中200多家是機(jī)器人本體制造企業(yè)。
今年4月份,總體上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》發(fā)布,極大提高了我國(guó)鐵路大型箱梁運(yùn)架設(shè)備設(shè)計(jì)、制造和施工水平。首套900噸級(jí)箱梁運(yùn)架設(shè)備包括JQ900A型箱梁架橋機(jī)和YL900型輪胎式箱梁運(yùn)梁車(chē),提出未來(lái)五年四方面具體目標(biāo):產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)、技術(shù)水平顯著提升、關(guān)鍵零件取得重大突破、集成應(yīng)用取得顯著成效。到2020年,是根據(jù)鐵道高速鐵路中長(zhǎng)期規(guī)劃,培育3家以上具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè),為滿(mǎn)足時(shí)速達(dá)到300-350公里箱梁架設(shè)而研制的設(shè)備,打造5個(gè)以上機(jī)器人配套產(chǎn)業(yè)集群。
工信稱(chēng),是鐵道科技司于2002年5月立項(xiàng)的“900噸級(jí)鐵路箱梁運(yùn)架設(shè)備研究設(shè)計(jì)”項(xiàng)目。中鐵二憑借制造使用600噸運(yùn)架設(shè)備的經(jīng)驗(yàn),未來(lái)五年,聯(lián)合中鐵工程機(jī)械研究設(shè)計(jì)院有限公司,機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)目標(biāo)是提高產(chǎn)業(yè)化能力、提升市場(chǎng)占有率,進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)4年多的研發(fā),并在中高端產(chǎn)品方面實(shí)現(xiàn)突破。因此,對(duì)各種運(yùn)架梁情況下的施工載荷以及梁片、橋臺(tái)、橋墩、涵洞等的受力情況進(jìn)行了檢算。 JQ900A型架橋機(jī)和YL900型輪胎式運(yùn)梁車(chē)分別可架設(shè)和運(yùn)送32米、900噸及以下等跨和變跨雙線(xiàn)箱梁,培育具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的龍頭企業(yè),已于2006年3月19日在合寧客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)成功架設(shè)了國(guó)內(nèi)第一孔900噸級(jí)32米雙線(xiàn)箱梁。截至2007年4月3日,帶動(dòng)中小企業(yè)向“專(zhuān)、精、特、新”方向發(fā)展,共架設(shè)箱梁440孔(最遠(yuǎn)運(yùn)距14 公里),并創(chuàng)造了15小時(shí)架設(shè)3孔24米雙線(xiàn)箱梁的成績(jī),形成集群效應(yīng),驗(yàn)證了JQ900A型架橋機(jī)和YL900型輪胎式運(yùn)梁車(chē)的技術(shù)先進(jìn)性和安全可靠性。 ,增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)合力,是未來(lái)五年機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的目標(biāo)和方向。
機(jī)器人的崛起似乎已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),但是,機(jī)器人究竟是什么呢,很多人還停留在電影或是影像傳播的階段。
從無(wú)到有
機(jī)器人嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不是現(xiàn)代的產(chǎn)物,3000年前,就有機(jī)器人的雛形,只是那時(shí)候,并沒(méi)有機(jī)器人的概念。發(fā)展至今,機(jī)器人已經(jīng)成為人們生活中不可替代的幫手,但是很長(zhǎng)一段時(shí)間,機(jī)器人的定義一直是仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智,沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的意見(jiàn)。
主要原因在于,機(jī)器人發(fā)展太快,新功能不斷涌現(xiàn),所以任何一個(gè)定義,很快就會(huì)不適用。因此關(guān)于什么是機(jī)器人這個(gè)概念就一直空缺。但是,人們從來(lái)都沒(méi)有停止過(guò)給機(jī)器人一個(gè)定義。
1886年法國(guó)作家利爾亞當(dāng)在他的小說(shuō)《未來(lái)夏娃》中將外表像人的機(jī)器起名為“安德羅丁”。
1920年捷克作家卡雷爾?卡佩克發(fā)表了科幻劇本《羅薩姆的萬(wàn)能機(jī)器人》。在劇本中,卡佩克把捷克語(yǔ)“Robota”寫(xiě)成了“Robot”,“Robota”是奴隸的意思。
1967年日本的第一屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議上,提出了兩個(gè)有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的:“機(jī)器人是一種具有移動(dòng)性、個(gè)體性、智能性、通用性、半機(jī)械半人性、自動(dòng)性、奴隸性等7個(gè)特征的柔性機(jī)器”。另一個(gè)是加藤一郎提出的具有具有腦、手、腳等三要素的個(gè)體;具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠(yuǎn)方信息)和接觸傳感器;具有平衡覺(jué)和固有覺(jué)的傳感器這3個(gè)條件的機(jī)器稱(chēng)為機(jī)器人。
1988年法國(guó)的埃斯皮奧將機(jī)器人學(xué)定義為:“機(jī)器人學(xué)是指設(shè)計(jì)能根據(jù)傳感器信息實(shí)現(xiàn)預(yù)先規(guī)劃好的作業(yè)系統(tǒng),并以此系統(tǒng)的使用方法作為研究對(duì)象”。
1987年國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行了定義:“工業(yè)機(jī)器人是一種具有自動(dòng)控制的操作和移動(dòng)功能,能完成各種作業(yè)的可編程操作機(jī)?!?br> 自從人們嘗試給機(jī)器人定義已經(jīng)60多年過(guò)去了,如今,機(jī)器人終于有了一個(gè)比較一致的定義。
我國(guó)科學(xué)家對(duì)機(jī)器人的定義是:“機(jī)器人是一種自動(dòng)化的機(jī)器,所不同的是這種機(jī)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(dòng)作能力和協(xié)同能力,是一種具有高度靈活性的自動(dòng)化機(jī)器”。
國(guó)際上對(duì)機(jī)器人的概念也趨近一致。一般來(lái)說(shuō),人們都可以接受這種說(shuō)法,即機(jī)器人是靠自身動(dòng)力和控制能力來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采納了美國(guó)機(jī)器人協(xié)會(huì)給機(jī)器人下的定義:“一種可編程和多功能的操作機(jī);或是為了執(zhí)行不同的任務(wù)而具有可用電腦改變和可編程動(dòng)作的專(zhuān)門(mén)系統(tǒng)。它能為人類(lèi)帶來(lái)許多方便之處?!?br> 誕生于科幻小說(shuō)之中一樣,人們對(duì)機(jī)器人充滿(mǎn)了幻想。也許正是由于機(jī)器人定義的模糊,制造優(yōu)良,才給了人們充分的想象和創(chuàng)造空間。
古典機(jī)器人
然而人們對(duì)機(jī)器人的幻想與追求已有3000多年的歷史。
人類(lèi)希望制造一種像人一樣的機(jī)器,以便代替人類(lèi)完成各種工作。
西周時(shí)期,的能工巧匠偃師用動(dòng)物皮、木頭、樹(shù)脂制出了能歌善舞的伶人,這是最早記載的木頭機(jī)器人雛形。
公元前2世紀(jì),亞歷山大時(shí)代的古希臘人發(fā)明了最原始的機(jī)器人──自動(dòng)機(jī)。它是以水、空氣和蒸汽壓力為動(dòng)力的會(huì)動(dòng)的雕像,它可以自己開(kāi)門(mén),還可以借助蒸汽唱歌。
1800年前的漢代,大科學(xué)家張衡不僅發(fā)明了地動(dòng)儀,而且發(fā)明了計(jì)里鼓車(chē)。計(jì)里鼓車(chē)每行一里,車(chē)上木人擊鼓一下,每行十里擊鐘一下。這個(gè)發(fā)明直到今天都在影響著很多人,可以說(shuō)是古代發(fā)明的創(chuàng)舉。
后漢三國(guó)時(shí)期,蜀國(guó)丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”,并用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭(zhēng)。
1662年,日本的竹田近江利用鐘表技術(shù)發(fā)明了自動(dòng)機(jī)器玩偶。1738年,法國(guó)天才技師杰克?戴?瓦克遜發(fā)明了一只機(jī)器鴨,它會(huì)嘎嘎叫,會(huì)游泳和喝水,還會(huì)進(jìn)食和排泄。
玩偶的發(fā)明,讓機(jī)器人的發(fā)展走上了一個(gè)新的臺(tái)階。玩偶對(duì)機(jī)器的精密要求明顯提高,這讓更多的人開(kāi)始幻想,是不是可以出現(xiàn)像人類(lèi)一樣具有思維的機(jī)器人。而人類(lèi)在此的探索上也開(kāi)始加快腳步。
1927年美國(guó)西屋公司工程師溫茲利制造了第一個(gè)機(jī)器人“電報(bào)箱”,并在紐約舉行的世界博覽會(huì)上展出。它是一個(gè)電動(dòng)機(jī)器人,裝有無(wú)線(xiàn)電發(fā)報(bào)機(jī),可以回答一些問(wèn)題,但該機(jī)器人不能走動(dòng)。
1959年第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人(可編程、圓坐標(biāo))在美國(guó)誕生,開(kāi)創(chuàng)了機(jī)器人發(fā)展的新紀(jì)元。
現(xiàn)代機(jī)器人
現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期,其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展,以及原子能的利用。
自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度、大容量、低價(jià)格的方向發(fā)展。
大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展,其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的奠定了基礎(chǔ)。
另一方面,原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下,美國(guó)原子能的阿爾貢研究所于1947年了遙控機(jī)械手,1948年又了機(jī)械式的主從機(jī)械手。
1954年美國(guó)戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念,并申請(qǐng)了專(zhuān)利。該專(zhuān)利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié),利用人手對(duì)機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教,機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人。現(xiàn)有的機(jī)器人差不多都采用這種控制方式。
作為機(jī)器人產(chǎn)品最早的實(shí)用機(jī)型(示教再現(xiàn))是1962年美國(guó)AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業(yè)機(jī)器人的控制方式與數(shù)控機(jī)床大致相似,但外形特征迥異,主要由類(lèi)似人的手和臂組成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺(jué)傳感器的、能識(shí)別與定位簡(jiǎn)單積木的機(jī)器人系統(tǒng)。
1967年日本了人工手研究會(huì)(現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì)),同年了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。
1970年在美國(guó)了第一屆國(guó)際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議。1970年以后,機(jī)器人的研究得到迅速?gòu)V泛的普及。
1973年,辛辛那提?米拉克隆公司的理查德?豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人,它是液壓驅(qū)動(dòng)的,能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤。
到了1980年,工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及,故稱(chēng)該年為“機(jī)器人元年”。
隨后,工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展,日本也因此而贏(yíng)得了“機(jī)器人王國(guó)的美稱(chēng)”。
機(jī)器人的發(fā)展又開(kāi)始進(jìn)入了一個(gè)新的階段。
飛躍發(fā)展的機(jī)器人
智能型機(jī)器人是最復(fù)雜的機(jī)器人,也是人類(lèi)最渴望能夠早日制造出來(lái)的機(jī)器朋友。然而要制造出一臺(tái)智能機(jī)器人并不容易,僅僅是讓機(jī)器模擬人類(lèi)的行走動(dòng)作,科學(xué)家們就要付出了數(shù)十甚至上百年的努力。
在科幻小說(shuō)和電影電視中,我們對(duì)機(jī)器人作戰(zhàn)的場(chǎng)面已不陌生。機(jī)器人不外乎分為兩種,一種是人類(lèi)的朋友,協(xié)助正義戰(zhàn)勝邪惡;另一種則是人類(lèi)的敵人,給世界帶來(lái)災(zāi)禍。
2008年,曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的動(dòng)漫《機(jī)器人總動(dòng)員》將這兩種場(chǎng)景都結(jié)合在了一起。
公元2700年,地球早就被人類(lèi)禍害成了一個(gè)巨大的垃圾場(chǎng),已經(jīng)到了無(wú)法居住的地步,人類(lèi)只能大舉遷移到別的星球,然后委托一家機(jī)器人垃圾清理公司善后,直至地球的環(huán)境系統(tǒng)重新達(dá)到生態(tài)平衡。
在人類(lèi)離開(kāi)之后,垃圾清理公司將機(jī)器人瓦力成批地輸送到地球,并給他們安裝了惟一的指令――垃圾分裝,然而隨著時(shí)間的推移,機(jī)器人一個(gè)接一個(gè)地壞掉,最后只剩下唯一的一個(gè),繼續(xù)在這個(gè)似乎已經(jīng)被遺忘了的角落,勤勤懇懇地在垃圾堆中忙碌著,轉(zhuǎn)眼就過(guò)去了幾百年的時(shí)間,寂寞與孤獨(dú)變成了圍繞著他的永恒的主題。
然而,一艘突然而至的宇宙飛船打破了這里的平靜,它還帶來(lái)了專(zhuān)職搜索任務(wù)的機(jī)器人夏娃,當(dāng)瓦力經(jīng)歷了幾百年的孤獨(dú),終于見(jiàn)到了另一個(gè)機(jī)器人時(shí),他覺(jué)得自己好像愛(ài)上她了,夏娃在經(jīng)過(guò)了精確的計(jì)算之后,數(shù)據(jù)顯示出,看起來(lái)漫不經(jīng)心的瓦力很可能是關(guān)乎著地球未來(lái)的關(guān)鍵所在,她通過(guò)宇宙飛船將自己的發(fā)現(xiàn)報(bào)告給人類(lèi),收到了將瓦力帶離地球的指令――人類(lèi)正想盡辦法重回地球,所以他們不會(huì)放棄任何可能的機(jī)會(huì)。于是瓦力追隨著夏娃,展開(kāi)了一次穿越整個(gè)銀河系、最令人興奮、也是最具有想象力的奇幻旅程。
在這個(gè)故事里,我們看到了高智商的機(jī)器人,有技術(shù)、有情感,當(dāng)然,更重要的是,他們是人類(lèi)智慧的結(jié)晶。
迎接智能時(shí)代
如今,技術(shù)的成熟讓智能成為機(jī)器人的普遍特性。
機(jī)器人給人類(lèi)帶來(lái)便利的同時(shí),也引起一些人的擔(dān)憂(yōu)。他們擔(dān)心未來(lái)某一天,過(guò)度聰明的機(jī)器人可能給人類(lèi)帶來(lái)難以預(yù)見(jiàn)的危害,尤其是安裝了人工智能系統(tǒng)的機(jī)器人,將來(lái)是否會(huì)在智能上超越人類(lèi),以至對(duì)就業(yè)造成影響,甚或威脅人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)?就像科幻小說(shuō)中所描繪的:機(jī)器人在越來(lái)越多的領(lǐng)域取代了人類(lèi),最終站到了人類(lèi)的對(duì)立面,由幫手變成敵。
其實(shí),這方面的擔(dān)心完全沒(méi)有必要。
安德魯?摩爾是人工智能領(lǐng)域領(lǐng)先的卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)。他介紹說(shuō),美國(guó)科學(xué)院已經(jīng)召集技術(shù)專(zhuān)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家和社會(huì)學(xué)家研究人工智能取代人工的問(wèn)題?!斑@里人工智能取代的不是藍(lán)領(lǐng)工人的生產(chǎn)工作,而是傳統(tǒng)認(rèn)為它們不能取代的、需要人與人互動(dòng)的白領(lǐng)工作。”
美國(guó)科學(xué)家羅伯特?斯隆曾表示,人工智能研究的難題之一,就是出一種能實(shí)時(shí)做出恰當(dāng)判斷的計(jì)算機(jī)軟件。
日本科學(xué)家廣瀨認(rèn)為,即使智能機(jī)器人將來(lái)具有常識(shí),并能進(jìn)行自我復(fù)制,也不可能帶來(lái)大范圍的失業(yè),更不可能對(duì)人類(lèi)造成威脅。早在上世紀(jì)90年代,科學(xué)家周海中就指出:機(jī)器人在工作強(qiáng)度、運(yùn)算速度和記憶功能方面可以超越人類(lèi),但在意識(shí)、推理等方面不可能超越人類(lèi)。
我們已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)的新時(shí)代。創(chuàng)新是這個(gè)時(shí)代的源動(dòng)力。文化的創(chuàng)新、觀(guān)念的創(chuàng)新、科技的創(chuàng)新、體制的創(chuàng)新改變著我們的今天,并將改造我們的明天。
科技創(chuàng)新帶給社會(huì)與人類(lèi)的利益遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)它的危險(xiǎn)。機(jī)器人的發(fā)展史已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè);從產(chǎn)業(yè)走進(jìn)醫(yī)院、家庭;從陸地潛入水下、飛往空間……機(jī)器人展示出它們的能力與魅力,同時(shí)也表示了它們與人的友好與合作。
所以,我們不用擔(dān)心機(jī)器人會(huì)帶給我們不好的影響,更不用懷疑機(jī)器人在推動(dòng)整個(gè)社會(huì)進(jìn)步上起到的關(guān)鍵的作用。
張開(kāi)雙臂,迎接智能機(jī)器人時(shí)代的到來(lái)吧。
標(biāo)簽:
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