總之,在科幻或文學作品裏,機器人的曆史早就開始了。當然,作家們不可能預見到真正的機器人決非是他們所想象的那個樣子。而且,從文學的角度來說,虛構的人形機器人也會增加作品的生動性。此外,作家們普遍有一個善良的願望,那就是人類永遠最聰明。因此,在他們的作品裏,無論出現多麼高級的生命形式,比如外星人或者極度智能的機器人,人類都想出了辦法,最終製服了他們。《星球大戰》中寫的就是這種情況。故事中的外星侵略者(有外星人,也有外星機器人)最終因感染了一種致命的地球微生物而相繼死去,而人類卻安然無恙。
真正的機器人該是什麼樣子呢?其實,機器人的曆史並不算長,1959年,美國人英格伯格和德沃爾製造出世界上第一台工業機器人,機器人的曆史才真正開始。
美國發展機器人的曲折之路
美國是機器人的誕生地,早在1962年就研製出世界上第一台工業機器人,比起號稱“機器人王國”的日本起步至少要早五六年。經過30多年的發展,美國現已成為世界上的機器人強國之一,基礎雄厚,技術先進。綜觀它的發展史,道路是曲折的,不平坦的。
由於美國政府從60年代到70年代中的十幾年期間,並沒有把工業機器人列入重點發展項目,隻是在幾所大學和少數公司開展了一些研究工作。對於企業來說,在隻看到眼前利益,政府又無財政支持的情況下,寧願錯過良機,固守在使用剮性自動化裝置上,也不願冒著風險,去應用或製造機器人。加上,當時美國失業率高達665%,政府擔心發展機器人會造成更多人失業,因此不予投資,也不組織研製機器人,這不能不說是美國政府的戰略決策錯誤。70年代後期,美國政府和企業界雖有所重視,但在技術路線上仍把重點放在研究機器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領域的高級機器人的開發上,致使日本的工業機器人後來居上,並在工業生產的應用上及機器人製造業上很快超過了美國,產品在國際市場上形成了較強的競爭力。
進入80年代之後,美國才感到形勢緊迫,政府和企業界才對機器人真正重視起來,政策上也有所體現,一方麵鼓勵工業界發展和應用機器人,另一方麵製訂計劃、提高投資,增加機器人的研究經費,把機器人看成美國再次工業化的特征,使美國的機器人迅速發展。
80年代中後期,隨著各大廠家應用機器人的技術日臻成熟,第一代機器人的技術性能越來越滿足不了實際需要,美國開始生產帶有視覺、力覺的第二代機器人,並很快占領了美國60%的機器人市場。
盡管美國在機器人發展史上走過一條重視理論研究,忽視應用開發研究的曲折道路,但是美國的機器人技術在國際上仍一直處於領先地位。其技術全麵、先進,適應性也很強。具體表現在:
(1)性能可靠,功能全麵,精確度高;
(2)機器人語言研究發展較快,語言類型多、應用廣,水平高居世界之首;
(3)智能技術發展快,其視覺、觸覺等人工智能技術已在航天、汽車工業中廣泛應用;
(4)高智能、高難度的軍用機器人、太空機器人等發展迅速,主要用於掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測方麵。
人類希望機器人具備的功能
在小說和電影中,人們對機器人的構想,是希望它能像“人”一樣聰明能幹,通曉事理。現代機器人學研究的最終目標正是要開發出能用感覺和智能工作,並具有與人相似的機能和外形的自動機械。為此,首先應了解能與人體各主要機能相對應的技術領域及其目前發展的水平。
第一代機器人
“尤裏梅特”和“沃爾薩特蘭”堪稱第一代機器人的傑出代表,這兩種工業機器都有一個共同的特點:它們必須先由人手把手地教導,學會以後,才開始工作。它們的工作原理是這樣的:人手把著機械手,把應當完成的任務仔細做一遍,或者想辦法發出指令,讓機器人手臂先運動起來,一步步完成它應當完成的各種動作。這個過程叫做“示教”,是人教工業機器人的過程。在人教導機器人的同時,機器人的傳感器就能夠把機器人各部分運動範圍、運動速度等測量出來,依次送給機器人的記憶庫,它可以把機器人各部分運動順序、位置、速度等記錄並貯存起來。機器人工作時,記憶庫打開,把信號釋放出來控製機器人的工作,這就是“再現”的過程,它的動作十分機械,完全再現了人教給它的動作,甚至連細節都不會忘記,但是它的動作卻十分準確,不會產生一點兒偏差,並且可以自動、反複不斷地進行這種工作。
現在,機器人的種類雖然很多,但是其龐大家族的主要成員仍然是示教再現型工業機器人,從製造機器人的初衷是為了實現生產自動化的角度看,這種工業機器人造價低廉,最為實用。