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机器人是如何发展起来的?

科普小知识2022-05-30 19:43:52
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  早在我国古代就有能工巧匠精心制作出由人控制、具有人或动物的某些功能的机构装置,作为劳力的补充。例如《三国演义》中的“木牛流马”便是诸葛亮克敌制胜的“秘密武器”。书中记载三国时期蜀魏交战,由于蜀道艰难,用牛马运粮太慢,军粮告罄。于是诸葛亮凭借聪明才智,设计出了由人驾驭的“木牛流马”,作为运输工具,并安装了机关,使得军粮能够按时运达。后来,木牛流马一直作为一种神秘的“自动机器”流传至今。

  国外也有许多类似的记载。

  作为科学技术的结晶,真正的机器人雏形出现在第二次世界大战期间。那时,为了处理放射性材料,美国的橡树岭和阿贡实验室发明了遥控操作的联动式机械手,以代替工作人员工作,从而避免工作人员受到辐射伤害。

  到20世纪40年代末期,由于飞机生产的需要,美国开始应用当时刚出现的电子计算机技术研制数控机床,这种机床可根据预先编制的程序自动扛.行加工作业,直至1953年研制成功。

  事隔一年,一位名名字叫乔治·德沃尔的美国人把遥控操作的机械手的制作原理和数控于术结合起来,研制成一台机器人的实验样机。当需要执行的指一通过程序输人计算机后,机器人就可脱离人的直接操纵自动地运行。当然,它只能做一些简单的重复性工作。直到20世纪60年代初,美国在乔治·德沃尔专利基础上正式研制成机器人产品,取名为“万能自动”机器人,它可用于搬运和焊接等作业,是第一台由电子程序控制的工业机器人。

  此后不久,美国的另一家公司也开发出了可编程的机器人,取名为“多才多艺”机器人,它们在汽车制造厂一展神威,大大提高了生产效率和汽车的质量,也把汽车制造工人从繁重、危险的劳动环境中解脱了出来。

  这一重大突破引起了日本、欧洲等国家的重视,它们纷纷投人巨额资金,引进美国的先进技术开发机器人。与此同时,美国又研制成了带视觉和触觉的机器人,这两种“感觉”,进一步扩展了机器人的应用领域。

  到了20世纪70年代,计算机和人工智能技术的发展又将机器人推向了高级化。许多生产领域已离不开机器人,许多人类难以进行的工作召唤着机器人。后来,日本结合应用实际,大力发展了机器人,并一跃成为“机器人王国”。从此,浩浩荡荡的机器人大军走向了世界很多工厂。

  目前,全世界各种机器人已超过60多万台,甚至还要多,其功能得到不断充实和完善。从固定程序式的和示教再现的第一代工业机器人,发展到了具有感觉的第二代机器人和具有自主判断和决策功能的第三代机器人,机器人的形状可谓“千姿百态”,有像机器的、像人的、像蛇的、像汽车的……它们的用途也从最早的工业应用领域拓展到许多其他领域。

  例如:在建筑领域,机器人能够爬壁作业,能够钻人地下管道,在很狭小的空间中作业;在军事领域,机器人能充当开路先锋,深人敌后进行监视和侦察,如在海湾战争中,英美就派出机器人排除埋设在海湾地区的大量地雷;在高科技领域,机器人可以帮助科学家在人类目前尚无法深人的环境中收集分析数据,如机器人丹蒂就被派遣到火山上进行探测,机器人“探测一号”被送到火星上探明人类进人太空之路;生活中,机器人还可以进人医院和家庭,担任“护士小姐”和保姆……

  经过50多年的发展,机器人技术已日趋走向先进和成熟,机器人已成为人类的伙伴和助手。