书城科普读物奇妙的大自然·360°亲近大自然
29571700000121

第121章 谁在逐步向我们“进化”——人与机器人

小问号

人是高级动物,人类社会所从事的一切研究,包括仿生学,坚守和追求的都是以人为本,都是为了让人类生活得更好。机器人,也是模仿人的杰作。它集人类研究的机械电子、计算机、材料、控制论和仿生学等诸多科研大成,成为人类从事水下探险、陆地排爆、高危作业、空中侦察等领域的能工巧匠,在工业、医学、农业、军事等方面都已大显身手。现在,机器人成了仿生学中的骄子,活跃在时代前沿的“奇人”……

“机器人”这个名字出现在20世纪初,来历也很有趣。1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》中,根据捷克文原意为“劳役、苦工”和波兰文原意为“工人”,创造出了“机器人”这个词。可是人类希望制造出一种能像人一样劳动的机器这种梦想,已有3000多年的历史。

早在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这也是我国最早记载的机器人。春秋后期,我国著名的木匠鲁班制造了一只木鸟,能在空中飞行“三日不下”。1800年前的汉代,科学家张衡发明了计里鼓车。这种车每行一里,车上的木人就会击鼓一下,每行十里则击钟一下。三国时期,蜀国丞相诸葛亮发明出“木牛流马”,用它运送军粮,为部队提供后勤保障。这些古代机器人,尽管功能不一,但是无不显示了我国古代人民杰出智慧。

西方制造机器人的历史可追溯到公元前2世纪。那是亚历山大时代,勤劳智慧的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力,可以自动的一尊雕像,会自己开门、借助蒸汽唱歌等。1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了一种自动机器玩偶,在大阪演出中轰动一时。1738年,法国的杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。虽然它是机器动物,可是为制造机器人提供了许多重要参考。1773年,瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯连续发明创造出自动书写玩偶、自动演奏玩偶等。这些机器人身高一米左右,有的拿着画笔和颜色绘画,有的拿着鹅毛蘸墨水写字,着装华丽,挥洒自如,成为欧洲一大新闻,风靡一时。

20世纪以后,一些有实用价值的机器人相继问世。1927年,美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,能够回答一些简单问题。1959年,第一台可编程的工业机器人在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。1946年,第一台数字电子计算机问世,随后机器人的研究得到迅速广泛的普及,到了80年代,工业机器人在日本得以普及,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。

我国在机器人制造上已经跻身国际先进行列。我国独立研制的第一台具有人类外观特征、可以模拟人类行走与基本操作功能的机器人,高1.4米,重20公斤,不但具有人类一样的头部、眼睛、脖颈、身躯、双臂与两足,而且具备了一定的语言功能。

现在,水下机器人、空间机器人、空中机器人、地面机器人、微小型机器人等各种用途的机器人相继问世,许多梦想成为了现实。机器人的手、眼睛、鼻子、耳朵等器官在逐步地向人类的器官“进化”。机器人的手,具有了灵巧的指、腕、肘和肩胛关节,能灵活自如地伸缩摆动,手腕也会转动弯曲,通过手指上的传感器还能感觉出抓握的东西的重量,可以说已经具备了人手的许多功能。1967年,美国飞船“探测者3号”就把一台遥控操作的机器人送上月球。它在地球上人的控制下,可以在两平方米左右的范围里挖掘月球表面40厘米深处的土壤样品,并且放在规定的位置,还能对样品进行初步分析,如确定土壤的硬度、重量等。它为“阿波罗”载人飞船登月当了开路先锋。人们不仅用机器人来做些苦力活、从事高危作业,还用机器人来认字,从事银行信息统计,编辑的自动排版,在科学实验和医疗中进行图像处理与识别。机器人除了能够手眼并用外,还有灵敏的鼻子,如:我国已经研制成功了一种嗅敏仪,能嗅出丙酮、氯仿等40多种气体,还能够嗅出人闻不出来但是却可以导致人死亡的一氧化碳(也就是我们通常所用的煤气),还可以查出埋在地下的管道漏气的位置。机器人的耳朵一般是用“微音器”或录音机来做的,被送到太空去的遥控机器人的耳朵就是一架无线电接收机……

目前,人类对机器人能力的评价标准主要包括:智能,指感觉和感知,包括记忆、运算、比较、鉴别、判断、决策、学习和逻辑推理等;机能,指变通性、通用性或空间占有性等;物理能,指力、速度、连续运行能力、可靠性、联用性、寿命等。可见,机器人逐步向人类进化、优化。但是,人类也不必担心机器人会抢“饭碗”,它仍是人类仿生学的产物,是人类智慧的结晶,永远不能代替人类。相信,人只要善于创造、不断创造,智慧就永不枯竭,人类将永远是机器人的主人。

“小档案”

在众多机器人中,排爆机器人可谓大名鼎鼎。早在20世纪60年代,英国就研制成功排爆机器人。这种履带式“手推车”及“超级手推车”排爆机器人,已向50多个国家的军警机构售出了800台以上。后来,英国又对手推车机器人进行改进,研制出土拨鼠及野牛两种遥控电动排爆机器人。土拨鼠重35公斤,在桅杆上装有两台摄像机。野牛重210公斤,可携带100公斤负载。这两种机器人都采用无线电控制系统,在距离目标约1千米的地方可以受人类遥控指挥。排爆机器人一般体积不大,转向灵活,便于在狭窄的地方工作。机器人车上一般装有多台彩色CCD摄像机用来对爆炸物进行观察;一个多自由度机械手,用它的手爪或夹钳可将爆炸物的引信或雷管拧下来,并把爆炸物运走;车上还装有猎枪,利用激光指示器瞄准后,可把爆炸物的定时装置及引爆装置击毁;有的机器人还装有高压水枪,可以切割爆炸物。由于恐怖活动的猖狂、战争的不断发生,排爆机器人的身影必将时常出现在人类的视野里,成为人类追求和实现和平的得力助手。