1954年美國戴沃爾最早提出了工業機器人的概念,並申請了專利。該專利的要點是借助伺服技術控製機器人的關節,利用人手對機器人進行動作示教,機器人能實現動作的記錄和再現。這就是所謂的示教再現機器人。現有的機器人差不多都采用這種控製方式。
作為機器人產品最早的實用機型(示教再現)是1962年美國AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。這些工業機器人的控製方式與數控機床大致相似,但外形特征迥異,主要由類似人的手和臂組成。
1965年,MIT的Roborts演示了第一個具有視覺傳感器的、能識別與定位簡單積木的機器人係統。
1967年日本成立了人工手研究會(現改名為仿生機構研究會),同年召開了日本首屆機器人學術會。
1970年在美國召開了第一屆國際工業機器人學術會議。1970年以後,機器人的研究得到迅速廣泛的普及。
1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩製造了第一台由小型計算機控製的工業機器人,它是液壓驅動的,能提升的有效負載達45公斤。
到了1980年,工業機器人才真正在日本普及,故稱該年為“機器人元年”。
隨後,工業機器人在日本得到了巨大發展,日本也因此而贏得了“機器人王國的美稱”。
隨著計算機技術和人工智能技術的飛速發展,使機器人在功能和技術層次上有了很大的提高,移動機器人和機器人的視覺和觸覺等技術就是典型的代表。由於這些技術的發展,推動了機器人概念的延伸。80年代,將具有感覺、思考、決策和動作能力的係統稱為智能機器人,這是一個概括的、含義廣泛的概念。這一概念不但指導了機器人技術的研究和應用,而且又賦予了機器人技術向深廣發展的巨大空間,水下機器人、空間機器人、空中機器人、地麵機器人、微小型機器人等各種用途的機器人相繼問世,許多夢想成為了現實。將機器人的技術(如傳感技術、智能技術、控製技術等)擴散和滲透到各個領域形成了各式各樣的新機器——機器人化機器。當前與信息技術的交互和融合又產生了“軟件機器人”、“網絡機器人”的名稱,這也說明了機器人所具有的創新活力。
真正意義上的機器人出現在1959年。當時,美國人英格伯格和德沃爾製造出了世界上第一台工業機器人。這台機器人外形像一個坦克的炮塔,基座上有一個可轉動的大機械臂,大臂上又伸出一個可以伸縮和轉動的小機械臂,能進行一些簡單的操作,代替人做一些諸如抓放零件的工作。
經過了40年的發展,現在全世界已裝備了90餘萬台工業機器人,種類達數十種,它們在許多領域為人類的生產和生活服務。大多數工業機器人都不能走路,一般是靠軌道滑行,如汽車製造機器人等。現代工業機器人主要有四種類型:(1)順序型——這類機器人擁有規定的程序動作控製係統;(2)沿軌跡作業型——這類機器人執行某種移動作業,如焊接、噴漆等;(3)遠距作業型——比如在月球上自動工作的機器人;(4)智能型——這類機器人具有感知、適應以及思維和人機通信機能。
智能型機器人是最複雜的機器人,也是人類最渴望能夠早日製造出來的機器朋友。然而要製造出一台智能機器人並不容易,僅僅是讓機器模擬人類的行走動作,科學家們就要付出了數十甚至上百年的努力。
1997年,日本本田公司率先研製出了第一台類人型步行機器人樣機P3。2000年11月,日本科學技術振興事業團宣布,已開發出可模仿一歲嬰兒行走的機器人“皮諾”。它全身有26個關節,腳心裝有一個傳感器,可測量重心;眼睛可分辨紅、藍、黃等顏色,可自測距離;能揮手,並能蹣跚行走。
在智能型機器人中,目前離我們最接近的是娛樂型智能機器人。娛樂型智能機器人以供人觀賞、娛樂為目的,具有擬人化(或擬物化)的外部特征,可以行走或完成動作,有一定的語言能力及感知能力。
最近在CEBit
2003中,索尼展示了其最新產品——Aibo機器狗,這款機器狗有表演、睡眠和遊戲的功能,如果你有兩隻機器狗的話,還可以設置它們進行足球、走迷宮等遊戲。
另外索尼10月還發布了以雙足行走機器人“SDR-4XII”為原型設計的4款技能及性格各異的機器人“QRIO”。QRIO屬於高智能的娛樂機器人,身體內部裝置著各種感應係統,感情豐富,能夠與人進行各種形式的交流,同時可以通過記憶和學習不斷成長。此外它的特殊才能是進行各種高難度動作,可謂能歌善舞。
在交流方麵,目前最先進的機器人是日本人類機器人財團今年10月研製成功的“小IF”,這個身高40厘米、體重隻有5公斤的機器人能說會道,頑皮可愛,語言能力和5歲小孩差不多,總愛通過對話模仿對方的性格和癖好。更讓人驚喜的是,它可以通過對方的聲音捕捉微妙的感情變化,然後通過自己的表情變化表達喜怒哀樂,為很多人帶來歡樂。“小IF”的服務對象是平常人家,價格可能定在30至50萬日元之間。
美國是機器人的誕生地,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。幾年前,美國特種機器人協會曾舉辦了一場別開生麵的音樂會,演唱者是世界男高音之王“帕瓦羅蒂”。這位“帕瓦羅蒂”並不是意大利著名的歌唱家帕瓦羅蒂,而是美國衣阿華州州立大學研製的機器人歌手“帕瓦羅蒂”。這場音樂會實際上是一場機器人驗收會。聽眾席上不僅有機器人領域的專家,更有不少音樂家以及眾多慕名而來的普通聽眾。
2003年第77季Neiman
Marcus聖誕禮品書上刊登的一對豪華禮品機器人的照片。這對售價高達40萬美元的機器人高約1.8米,由國際機器人技術公司設計製造。它們可以唱歌、跳舞並可以被用來給小孩留言。
某一天,在醫院的手術台前,機器人正在為病人做開顱手術;在月球表麵,機器人正在代替人類采集礦石標本……這些並非是科學幻想,而是正在或將要到來的現實。
從機器人曆史長廊出來,感受著曆史的厚重的脈搏,心中又經曆了一次科學的洗禮。紫雲城不愧是科技之都,紫翔的少年兒童從小就受著這樣棒的科普教育。一個民族的興衰看看該民族的少年兒童所受到的教育就能看出端倪,紫翔的崛起不是偶然的。
“太精彩了,總感覺沒看夠。”我對麗麗說。
“時間不多了,沒想到走馬觀花的參觀完曆史長廊展區就用了大半天的時間。”麗麗說。
“沒關係,我們以後再來這裏參觀吧,中午過了這麼久我們午飯都忘記吃了,今天就到此為止,我們回翔島城吧。”我說。
“是啊,實在太精彩了,恩,我也感覺有點餓了。”麗麗說,“可是你最想看的虛擬機器人還沒有看到啊!”
“算了,以後再看吧,真的好餓,再說要看虛擬機器人我直接看你就行了。”
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