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你应该知道的机器人发展史-机械制造论文你应该知道的机器人发展史 文/董静机器人已有3000多年的历史。20世纪,机器人技术得到迅速的发展并在工业中得到广泛应用。机器人学已发展为综合了机械学、电子学、计算机科学、自动控制工程、人工智能、仿生学等多个学科的综合性科学,代表了机电一体化的最高成就,是当今世界科学技术发展最活跃的领域之一。机器人形象和机器人一词,最早出现在科幻和文学作品中。1920年,捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了一部名为《罗萨姆的万能机器人》的剧本,剧中叙述了一个叫罗萨姆的公司把机器人作为人类生产的工业品推向市场,让它充当劳动力代替人类劳动的故事。作者根据小说中Robota(捷克文,原意为“劳役、苦工”)和Robotnik(波兰文,原意为“工人”),创造出“机器人”这个词。机器人的定义到底是什么呢?机器人是在科研或工业生产中用来代替人工作的机械装置,虽然现在机器人得到了广泛的应用,但机器人的定义却没有统一的标准。不同国家、不同领域的学者给出的定义都不尽相同。虽然定义的基本原则大体一致,但仍有较大的区别。在科技界,科学家会给每一个科技术语一个明确的定义,机器人问世已有几十年,机器人还在不断发展,新的机型,新的功能不断出现。根本原因是机器人涉及到了人的概念,成为一个难以回答的哲学问题。就像机器人一词最早诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人模糊的定义,才给了人们充分的想像和创造空间。在1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,人们提出了两个有代表性的定义。一个是森政弘、合田周平共同提出的“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性7个特征的柔性机器”。从这一定义出发,森政弘又提出了用自动性、智能性、个体性、半机械半人性、作业性、通用性、信息性、柔性、有限性、移动性10个特性来表示机器人的形象。另一个定义则由加藤一郎提出,他把具有如下3个条件的机器称为机器人:、手、脚等三要素的个体;(用眼、耳接受远方信息)和接触传感器;。该定义强调了机器人应当仿人的含义,即它靠手进行作业,靠脚实现移动,由脑来完成统一指挥的作用。非接触传感器和接触传感器相当于人的五官,使机器人能够识别外界环境,而平衡觉和固有觉则是机器人感知本身状态所不可缺少的传感器。这里描述的不是工业机器人而是自主机器人。1988年法国的埃斯皮奥将机器人定义为:“机器人是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。1987年国际标准化组织(ISO)对工业机器人进行了定义——工业机器人是一种具有自动控制操作和移动功能、能完成各种作业的可编程操作机。目前关于对机器人行为规则的描述中,以科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在小说《我,机器人》中所订立的“机器人三定律”最为著名。阿西莫夫为机器人提出的三条“定律”,规定所有机器人必须遵守:,且确保人类不受伤害;,机器人必须服从人类的命令;,机器人必须保护自己。“机器人三定律”的目的是为了保护人类不受伤害,但阿西莫夫在小说中也探讨了机器人在不违反三定律的前提下伤害人类的可能性,甚至在小说中不断地挑战这三定律,在看起来完美的定律中找到许多漏洞。在现实中,“三定律”成为机械伦理学的基础,目前的机械制造业都遵循这三条定律。原始机器人的发展虽然直到20世纪中叶,“机器人”才作为专业术语被加以引用,但是机器人的雏形却早在3000年前就已经存在于人类的想象中。我国西周时代就流传着有关巧匠偃师献给周穆王一个艺妓(歌舞机器人)的故事。春秋时代(公元前770~公元前467年)后期,被尊称为木匠祖师爷的鲁班,利用竹子和木料制造出一个木鸟,它能在空中飞行,“三日不下”。这件事在古书《墨经》中有所记载,这可称得上是世界上第一个空中飞行机器人。东汉时期(公元25~220年),我国大科学家张衡,不仅发明了震惊世界的“候风地动仪”,还发明了测量路程用的“计里鼓车”。该车上装有木人、鼓和钟,每走1里,击鼓1次,每走10里击钟一次,奇妙无比。三国蜀汉时期的(公元221~263年),丞相诸葛亮既是一位军事家,又是一位发明家。他成功地创造出“木牛流马”,可以运送军用物资,可称为最早的陆地军用机器人。国外也有一些科学家很早就开始了在机器人方面的探索,甚至有一些国家已经研制出了机器人的雏形。公元前3世纪,古希腊发明家戴达罗斯用青铜为克里特岛国王迈诺斯塑造了一个守卫宝岛的青铜卫士塔罗斯。在公元前2世纪出现的书籍中,描写过一个包含有类似机器人角色的机械化剧院,这些角色能够在宫廷仪式上进行舞蹈和列队表演。公元前2世纪,古希腊人发明了一种机器人,它用