机器人走向人类
机器人走向人类
第一章机器人从幻想中走来 很早很早以前,人们就幻想“人造人”,有很多神话、传说和科学幻想, 描绘带有神奇色彩的“人造人”为人类服务的情景。不过,这只是美丽的愿 望而已。 16世纪出现了装有发条的钟,给“人造人”带来了希望。十七八世纪, 很多杰出的机械师制造出很多精巧的、栩栩如生的玩偶“安德罗丁”和机械 人 真正的、实用的、能为人类出大力气的现代机器人,它的孕育可以说有 三步。第一步,18世纪的工业革命,使“自动动力源”和“控制器”发展起 来了;第二步,19世纪出现各种机床,使机械制造业大大发展起来了;第三 步,19世纪初期出现的“穿孔卡控制器”,可以说是现代电子数字计算机的 前驱。 20世纪中期出现和发展起来的电子数字计算机是机器人的“催生婆” 1954年发明家乔治·德沃尔发明了第一个“可编程序机械手”,并且获得了 专利。1960年,他与智慧超群的工程师乔·英格伯格共同研究制造出第一台 工业机器人,使现代机器人呱呱坠地了。他们还建立了第一个生产工业机器 人的公司,成为工业机器人大家族发展、壮大的“摇篮” 、机器人之母“安德罗丁” 公元前,古希腊有一位发明家叫希罗,他用蒸汽、平衡锤给神殿制造出 种自动偶人。这种在欧洲盛行的自动偶人就是安德罗丁。当人们点燃殿前 的蜡烛时,女神就在神殿上转动一圈,在它的周围的一些年轻美女也就随着 翩翩起舞,他还制造了神坛的自动门 18世纪,欧洲钟表技术十分发达。利用这种技术制造了各式各样的安德 罗丁 那时,著名的有法国的机械技师鲍堪松。他是法国人人皆知的人物,巴 黎技术博物馆门口有鲍堪松全身塑像。 他生于1709年,幼年时就擅长创造发明,曾幻想用机械制出与真的完全 样的“动物”。1738年,他制造出带有齿轮的铁鸭子。它能惟妙惟肖地模 仿真鸭子的各种动作,可以凫水,扎猛子,扑打水。传说还会喝水和啄谷粒 吃,能嘎嘎地叫,还能消化食物,排泄粪便。 鲍堪松还制造过会吹笛子的牧童。这个牧童坐在基座上,高170厘米。 它会吹12首不同的曲子。牧童用嘴向长笛的圆孔吹气,使笛子发出响声,它 的手指在笛子上的其他圆孔上来回按动着,使长笛的音调发生变化。牧童吹 笛子的时候,鲍堪松就亲自用铃鼓伴奏。 他所制做的自动偶人,曾在巴黎公开展览过,使他名闻遐迩,并被选进 法兰西科学院。 十八世纪,瑞士有名的钟表匠皮埃尔·德罗和他的儿子亨利·德罗,花 了四年时间,制造出机械抄写员。1774年春,向本国同胞展示了他们所制造 的安德罗丁 这个机械抄写员是个小男孩,叫雅凯。它一本正经地坐在桌子旁,用鹅
第一章 机器人从幻想中走来 很早很早以前，人们就幻想“人造人”，有很多神话、传说和科学幻想， 描绘带有神奇色彩的“人造人”为人类服务的情景。不过，这只是美丽的愿 望而已。 16 世纪出现了装有发条的钟，给“人造人”带来了希望。十七八世纪， 很多杰出的机械师制造出很多精巧的、栩栩如生的玩偶“安德罗丁”和机械 人。 真正的、实用的、能为人类出大力气的现代机器人，它的孕育可以说有 三步。第一步，18 世纪的工业革命，使“自动动力源”和“控制器”发展起 来了；第二步，19 世纪出现各种机床，使机械制造业大大发展起来了；第三 步，19 世纪初期出现的“穿孔卡控制器”，可以说是现代电子数字计算机的 前驱。 20 世纪中期出现和发展起来的电子数字计算机是机器人的“催生婆”。 1954 年发明家乔治·德沃尔发明了第一个“可编程序机械手”，并且获得了 专利。1960 年，他与智慧超群的工程师乔·英格伯格共同研究制造出第一台 工业机器人，使现代机器人呱呱坠地了。他们还建立了第一个生产工业机器 人的公司，成为工业机器人大家族发展、壮大的“摇篮”。 一、机器人之母“安德罗丁” 公元前，古希腊有一位发明家叫希罗，他用蒸汽、平衡锤给神殿制造出 一种自动偶人。这种在欧洲盛行的自动偶人就是安德罗丁。当人们点燃殿前 的蜡烛时，女神就在神殿上转动一圈，在它的周围的一些年轻美女也就随着 翩翩起舞，他还制造了神坛的自动门。 18 世纪，欧洲钟表技术十分发达。利用这种技术制造了各式各样的安德 罗丁。 那时，著名的有法国的机械技师鲍堪松。他是法国人人皆知的人物，巴 黎技术博物馆门口有鲍堪松全身塑像。 他生于 1709 年，幼年时就擅长创造发明，曾幻想用机械制出与真的完全 一样的“动物”。1738 年，他制造出带有齿轮的铁鸭子。它能惟妙惟肖地模 仿真鸭子的各种动作，可以凫水，扎猛子，扑打水。传说还会喝水和啄谷粒 吃，能嘎嘎地叫，还能消化食物，排泄粪便。 鲍堪松还制造过会吹笛子的牧童。这个牧童坐在基座上，高 170 厘米。 它会吹 12 首不同的曲子。牧童用嘴向长笛的圆孔吹气，使笛子发出响声，它 的手指在笛子上的其他圆孔上来回按动着，使长笛的音调发生变化。牧童吹 笛子的时候，鲍堪松就亲自用铃鼓伴奏。 他所制做的自动偶人，曾在巴黎公开展览过，使他名闻遐迩，并被选进 法兰西科学院。 十八世纪，瑞士有名的钟表匠皮埃尔·德罗和他的儿子亨利·德罗，花 了四年时间，制造出机械抄写员。1774 年春，向本国同胞展示了他们所制造 的安德罗丁。 这个机械抄写员是个小男孩，叫雅凯。它一本正经地坐在桌子旁，用鹅
毛笔蘸上桌子上墨水瓶中的墨水,然后,用优美整齐的笔体写下一个长句子。 该有空格的地方,它会空上一格。写字的时候,脑袋和眼睛随书写的姿势而 转动,好像在欣赏自己所写出的字句。写完以后,还按照当时的习惯,往纸 上撒些细沙子,然后再抖落掉 德罗父子制造的另一个机械画家,是一个小男孩,取名亨利。它会画四 幅画:第一幅画是一个小男孩,一边拉着车一边追赶蝴蝶。第二幅画是法国 国王路易十五的肖像。第三幅画是乔治三世和他妻子的肖像。第四幅画是“我 的小狗 德罗父子制造的另一个安德罗丁是一个女音乐家。它会演奏五首曲子 演奏过程中它的眼睛会随手指变化而转动。胸脯还一起一伏地进行“呼吸” 呢,并且不时把头转向观众,好似感谢观众的热情的掌声。 德罗父子制造的安德罗丁很有名。一般人以为安德罗丁这个词是亨利德 罗的姓和名的原文头几个字母拼起来的。这完全是一种巧合。安德罗丁一词 来源于希腊文,意思是“像人的” 德罗父子制造的三个机械人,运到欧洲各国去表演、展览共有十年之久。 表演中还有一个小插曲呢。 有一次,机械画师为法国国王路易十六和他的王后表演。当宣布为前国 王路易十五画像时,不知是哪里出了故障,机械画师竟画了“我的小狗 好在路易十六并没有怪罪。但是这有趣的轶事说明了当时的机械人很受人喜 欢 这三个机械人后来被卖给了一家法国的公司,以后几经转、手,于是在 100多年里,它们一直漂泊在异国他乡。 直到1990年,人们在德国找到了这三个瑞士国宝。瑞士纳沙特尔市市民 自动捐资750万瑞士法郎,将这三个国宝买了回来。现在,工程技术人员给 机械抄写员安上了新的机构,它能写出:“我们永不再离开我们的祖国了! 这样的偶人,虽说都是靠机械传动的,然而它们的设计和制作,确已达 到了相当精致的高水平。 、机器人之父英格伯格 工业革命时期,自动动力源的出现,机器零件加工方法广泛的应用,研 究出控制器这三个发展阶段,可以说是工业机器人诞生前的三步曲。进入20 年代,电动假肢的出现,遥控机械手的应用,对工业机器人问世都有直接影 响。电动假肢是靠残留肢体发出的电信号,放大后驱动电机令假肢动作,遥 控机械手是由一侧发出控制信号,送到另外一侧控制机械的手臂,用来完成 人的手臂的动作。这两种自动机械可以说是工业机器人的嫡亲“父母”。 电子计算机的出现是工业机器人问世的催生婆。不,这么说恐怕还不够, 应当说电子计算机、自动化技术、机槭技术、控制论和电子技术是共同孕育 工业机器人的几位“母亲” 电子计算机是1946年问世的,它不但能进行计算,而且还有记忆能力, 它和人脑有很多相似之处,所以称为电脑。灵活的机械,加上电脑,再加上 能控制机械手臂运动的装置,机器人诞生所应具备的几个条件都已具备了。 工业机器人孕育成熟了,但是谁把它领到这个世界上来呢?他就是机器 人之父英格伯格
毛笔蘸上桌子上墨水瓶中的墨水，然后，用优美整齐的笔体写下一个长句子。 该有空格的地方，它会空上一格。写字的时候，脑袋和眼睛随书写的姿势而 转动，好像在欣赏自己所写出的字句。写完以后，还按照当时的习惯，往纸 上撒些细沙子，然后再抖落掉。 德罗父子制造的另一个机械画家，是一个小男孩，取名亨利。它会画四 幅画：第一幅画是一个小男孩，一边拉着车一边追赶蝴蝶。第二幅画是法国 国王路易十五的肖像。第三幅画是乔治三世和他妻子的肖像。第四幅画是“我 的小狗”。 德罗父子制造的另一个安德罗丁是一个女音乐家。它会演奏五首曲子。 演奏过程中它的眼睛会随手指变化而转动。胸脯还一起一伏地进行“呼吸” 呢，并且不时把头转向观众，好似感谢观众的热情的掌声。 德罗父子制造的安德罗丁很有名。一般人以为安德罗丁这个词是亨利·德 罗的姓和名的原文头几个字母拼起来的。这完全是一种巧合。安德罗丁一词 来源于希腊文，意思是“像人的”。 德罗父子制造的三个机械人，运到欧洲各国去表演、展览共有十年之久。 表演中还有一个小插曲呢。 有一次，机械画师为法国国王路易十六和他的王后表演。当宣布为前国 王路易十五画像时，不知是哪里出了故障，机械画师竟画了“我的小狗”， 好在路易十六并没有怪罪。但是这有趣的轶事说明了当时的机械人很受人喜 欢。 这三个机械人后来被卖给了一家法国的公司，以后几经转、手，于是在 100 多年里，它们一直漂泊在异国他乡。 直到 1990 年，人们在德国找到了这三个瑞士国宝。瑞士纳沙特尔市市民 自动捐资 750 万瑞士法郎，将这三个国宝买了回来。现在，工程技术人员给 机械抄写员安上了新的机构，它能写出：“我们永不再离开我们的祖国了！” 这样的偶人，虽说都是靠机械传动的，然而它们的设计和制作，确已达 到了相当精致的高水平。 二、机器人之父英格伯格 工业革命时期，自动动力源的出现，机器零件加工方法广泛的应用，研 究出控制器这三个发展阶段，可以说是工业机器人诞生前的三步曲。进入 20 年代，电动假肢的出现，遥控机械手的应用，对工业机器人问世都有直接影 响。电动假肢是靠残留肢体发出的电信号，放大后驱动电机令假肢动作，遥 控机械手是由一侧发出控制信号，送到另外一侧控制机械的手臂，用来完成 人的手臂的动作。这两种自动机械可以说是工业机器人的嫡亲“父母”。 电子计算机的出现是工业机器人问世的催生婆。不，这么说恐怕还不够， 应当说电子计算机、自动化技术、机械技术、控制论和电子技术是共同孕育 工业机器人的几位“母亲”。 电子计算机是 1946 年问世的，它不但能进行计算，而且还有记忆能力， 它和人脑有很多相似之处，所以称为电脑。灵活的机械，加上电脑，再加上 能控制机械手臂运动的装置，机器人诞生所应具备的几个条件都已具备了。 工业机器人孕育成熟了，但是谁把它领到这个世界上来呢？他就是机器 人之父英格伯格
英格伯格1925年7月生于美国的布鲁克林,是在康涅狄格州长大的 他的幼年正赶上经济处于萧条时期。他小的时候,母亲对他讲:“头脑 中要具有宝贵的知识,生活才会美好。”英格伯格牢牢记住了母亲的教导 所以,在学校中学习成绩一直很好 他后来到哥伦比亚大学读书,1946年获得物理学学士。毕业后到海军服 役。二次世界大战后,他又回到哥伦比亚大学,攻读“伺服理论”。(这是 研究运动机构如何才能更好跟踪控制信号的理论)。 在读书期间,他经常读科幻作家阿西莫夫的作品,听阿西莫夫讲课,并 且十分喜欢阿西莫夫写的关于机器人的故事,以及阿西莫夫提出的“机器人 三原则”,他成了“科幻迷” 1956年某一天晚上,在康涅狄格州韦斯特波特的一次鸡尾酒会上,英格 伯格遇到了一位叫德沃尔的人。他们谈到工业机器人,谈得非常投机。他们 都是想研究机器人的人,认为自动机器可以代替人干许多工作,并且效率很 髙,但是它们灵活性不高。如果能够制造出一种机械,能像人一样,能学习 别人干什么活时的动作,记住它们,之后自己能自动地不断地进行这些动作 和操作。那该多好,肯定会受到欢迎的。英格伯格与德沃尔真可以说是志同 道合。 德沃尔是一位白手起家的工程师,当时在麻省理工学院工作,是非常受 人尊重的。他已经有了许多发明和专利。 德沃尔1932年先建立了动画片录音装置公司,后又到斯佩里陀螺研究公 司工作了几年,再后来组织了新的公司,制造经营各式各样工业电子和无线 电实验装置。1946年,德沃尔发明了一种系统,可以“重演”所记录的机械 的运动。但是,德沃尔这种想法没有得到别人的支持,无法实现。但他并不 灰心,一直在努力找机会,完成自己的理想 1954年德沃尔又获得一项很重要的专利,这项专利是他后来建立生产机 器人公司的基础。他提出设想,使机器人成为生产过程的一部分,并且人可 以很容易地让它干各种不同的“活儿”。他的申请专利是:可编程序机械手 这是一种像人手臂的机械手臂,但是它干活是按程序进行的,也就是按一定 顺序进行工作。但是,这种机械手的工作程序是可重新编制的,也就是它的 工作顺序不是固定不变的,是根据干活不同,编制不同程序。这样,机械手 本身就有了通用性和灵活性了。 介绍完德沃尔,我们还是回到英格伯格与德沃尔在鸡尾酒会上相遇这件 事上来吧。德沃尔大力宣传他的关于工业机器人的想法。他自己没有大量资 金来制造这种复杂的机器,所以他努力寻找合作投资者。 德沃尔说:“我们应当知道,有50%的工人在工厂中是干那些拿’和 放’的工作,这些工作都可以由机器人来完成。 德沃尔的宣传引起了英格伯格的注意,英格伯格当时还只是一家公司的 经理。英格伯格对德沃尔的印象很好,说德沃尔是“有刨造才能的人” 英格伯格说:“我在朦胧中觉得,他的想法好象要比介绍的更好些 这次相遇,使他们俩人树立了共同制造工业机器人的决心。 他们参观了一些工厂,得出结论:汽车工业最适于用机器人干活、因为 制造汽车是一种用重型机器进行工作的,并且生产过程是较为固定的,所以 用工业机器人就能完成这些工作。更重要的是,工人劳动是轮班更换的。凡 是过“三班倒”的人都知道,黑天白日轮流上班是非常辛苦,而工业机器人
英格伯格 1925 年 7 月生于美国的布鲁克林，是在康涅狄格州长大的。 他的幼年正赶上经济处于萧条时期。他小的时候，母亲对他讲：“头脑 中要具有宝贵的知识，生活才会美好。”英格伯格牢牢记住了母亲的教导， 所以，在学校中学习成绩一直很好。 他后来到哥伦比亚大学读书，1946 年获得物理学学士。毕业后到海军服 役。二次世界大战后，他又回到哥伦比亚大学，攻读“伺服理论”。（这是 研究运动机构如何才能更好跟踪控制信号的理论）。 在读书期间，他经常读科幻作家阿西莫夫的作品，听阿西莫夫讲课，并 且十分喜欢阿西莫夫写的关于机器人的故事，以及阿西莫夫提出的“机器人 三原则”，他成了“科幻迷”。 1956 年某一天晚上，在康涅狄格州韦斯特波特的一次鸡尾酒会上，英格 伯格遇到了一位叫德沃尔的人。他们谈到工业机器人，谈得非常投机。他们 都是想研究机器人的人，认为自动机器可以代替人干许多工作，并且效率很 高，但是它们灵活性不高。如果能够制造出一种机械，能像人一样，能学习 别人干什么活时的动作，记住它们，之后自己能自动地不断地进行这些动作 和操作。那该多好，肯定会受到欢迎的。英格伯格与德沃尔真可以说是志同 道合。 德沃尔是一位白手起家的工程师，当时在麻省理工学院工作，是非常受 人尊重的。他已经有了许多发明和专利。 德沃尔 1932 年先建立了动画片录音装置公司，后又到斯佩里陀螺研究公 司工作了几年，再后来组织了新的公司，制造经营各式各样工业电子和无线 电实验装置。1946 年，德沃尔发明了一种系统，可以“重演”所记录的机械 的运动。但是，德沃尔这种想法没有得到别人的支持，无法实现。但他并不 灰心，一直在努力找机会，完成自己的理想。 1954 年德沃尔又获得一项很重要的专利，这项专利是他后来建立生产机 器人公司的基础。他提出设想，使机器人成为生产过程的一部分，并且人可 以很容易地让它干各种不同的“活儿”。他的申请专利是：可编程序机械手。 这是一种像人手臂的机械手臂，但是它干活是按程序进行的，也就是按一定 顺序进行工作。但是，这种机械手的工作程序是可重新编制的，也就是它的 工作顺序不是固定不变的，是根据干活不同，编制不同程序。这样，机械手 本身就有了通用性和灵活性了。 介绍完德沃尔，我们还是回到英格伯格与德沃尔在鸡尾酒会上相遇这件 事上来吧。德沃尔大力宣传他的关于工业机器人的想法。他自己没有大量资 金来制造这种复杂的机器，所以他努力寻找合作投资者。 德沃尔说：“我们应当知道，有 50％的工人在工厂中是干那些‘拿’和 ‘放’的工作，这些工作都可以由机器人来完成。” 德沃尔的宣传引起了英格伯格的注意，英格伯格当时还只是一家公司的 经理。英格伯格对德沃尔的印象很好，说德沃尔是“有刨造才能的人”。 英格伯格说：“我在朦胧中觉得，他的想法好象要比介绍的更好些。” 这次相遇，使他们俩人树立了共同制造工业机器人的决心。 他们参观了一些工厂，得出结论：汽车工业最适于用机器人干活、因为 制造汽车是一种用重型机器进行工作的，并且生产过程是较为固定的，所以 用工业机器人就能完成这些工作。更重要的是，工人劳动是轮班更换的。凡 是过“三班倒”的人都知道，黑天白日轮流上班是非常辛苦，而工业机器人
则不用休息,一直“顶班”工作。他们看准了机器人大有发展前途。正如英 格伯格所说:“我们试图按照经济原则更换劳动。”也就是说,按经济规律, 发展机器人,使人从繁重劳动中解放出来 他们筹集了足够资金,1959年制造了第一台工业机器人。由英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、“身体”,由德沃尔设计机器人的“头脑”、 “神经系统”、“肌肉系统”。英格伯格所负责设计的是机器人的机械部分 和完成操作部分,而德沃尔设计的是机器人的控制装置和驱动装置。这些装 置完美配合起来,才会成为世界上第一台真正的实用的工业机器。他们俩人 密切合作是他们成功的一个重要因素。 这种人机器人外形有点像坦克炮塔。基座上面有一个大机械臂,大臂可 绕轴在基座上转动。大臂上又伸出一个小机械臂,它相对大臂可以伸出或缩 回来。小臂顶有一个腕子,可绕小臂转动,进行俯仰和侧摇。腕子前头是手, 即操作器。这个机械人功能和人手臂功能相似 他们兴办了世界上第一家机器人制造工厂,叫做“尤尼梅逊”公司英格 伯格是这个公司的总经理。他们将生产的第一台工业机器人叫做“尤尼梅 特”,意思是“万能自动”。曾经有一个时期,一提到工业机器人就是指“尤 尼梅特”机器人。1962年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人,称为“沃 尔萨特兰”,意思是“万能搬运” 1961年“尤尼梅特”送到新泽西州通用汽车制造厂。但是,由于成本太 高,安装又困难,拖延了很久,直到1975年才开始获利。 订购工业机器人的用户跚跚而来,往往是出乎意料的订户,英格伯格称 为“不合理的买主”,他们多是有了好奇心,想买一台机器人试一下 962年,普尔门火车车厢公司的董事长,受到机器人前景的吸引,向新 成立的“尤尼梅逊”公司投资了300万美元,购买这一公司51%的股份。1966 年,通用汽车公司在俄亥俄州新成立杨斯敦工厂,购买了66台机器人。这是 “尤尼梅逊”公司第一次重大胜利。 英格伯格除了设计制作出工业机器人外,他更出名的是,主持机器人表 1967年,“尤尼梅逊”的几个机器人在约翰尼·卡森展览会上,作了精 彩的表演:把一个高尔夫球放到杯子里;指挥一个管弦乐队;一个机器人还 出现在啤酒广告的电视节目中。 英格伯格说:“当时要想得到足够的注意是很困难的,所以就得表演些 插科打诨的笑料。” 英格伯格又说:“在迪安·马丁展览会上,有人问我:‘什么时候机器 人告诉人们实际上做了什么事情’。机器人回答说:‘哦,在展览会上,我 们不能有任何自我吹捧。’机器人就是这样耍了一个花招。” 英格伯格可以说一直在硏究机器人。1984年,英格伯格离开了“尤尼梅 逊”公司。他声称,买一条帆船,航行2个月。 他说:“我要使机器人擦地板,做饭,走到门外去洗刷我的汽车和检査 安全等等 第二章“钢领工人”异军崛起 1959年,由英格伯格和德沃尔设计的,由美国尤尼梅逊公司生产的世界
则不用休息，一直“顶班”工作。他们看准了机器人大有发展前途。正如英 格伯格所说：“我们试图按照经济原则更换劳动。”也就是说，按经济规律， 发展机器人，使人从繁重劳动中解放出来。 他们筹集了足够资金，1959 年制造了第一台工业机器人。由英格伯格负 责设计机器人的“手”、“脚”、“身体”，由德沃尔设计机器人的“头脑”、 “神经系统”、“肌肉系统”。英格伯格所负责设计的是机器人的机械部分 和完成操作部分，而德沃尔设计的是机器人的控制装置和驱动装置。这些装 置完美配合起来，才会成为世界上第一台真正的实用的工业机器。他们俩人 密切合作是他们成功的一个重要因素。 这种人机器人外形有点像坦克炮塔。基座上面有一个大机械臂，大臂可 绕轴在基座上转动。大臂上又伸出一个小机械臂，它相对大臂可以伸出或缩 回来。小臂顶有一个腕子，可绕小臂转动，进行俯仰和侧摇。腕子前头是手， 即操作器。这个机械人功能和人手臂功能相似。 他们兴办了世界上第一家机器人制造工厂，叫做“尤尼梅逊”公司英格 伯格是这个公司的总经理。他们将生产的第一台工业机器人叫做“尤尼梅 特”，意思是“万能自动”。曾经有一个时期，一提到工业机器人就是指“尤 尼梅特”机器人。1962 年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人，称为“沃 尔萨特兰”，意思是“万能搬运”。 1961 年“尤尼梅特”送到新泽西州通用汽车制造厂。但是，由于成本太 高，安装又困难，拖延了很久，直到 1975 年才开始获利。 订购工业机器人的用户跚跚而来，往往是出乎意料的订户，英格伯格称 为“不合理的买主”，他们多是有了好奇心，想买一台机器人试一下。 1962 年，普尔门火车车厢公司的董事长，受到机器人前景的吸引，向新 成立的“尤尼梅逊”公司投资了 300 万美元，购买这一公司 51％的股份。1966 年，通用汽车公司在俄亥俄州新成立杨斯敦工厂，购买了 66 台机器人。这是 “尤尼梅逊”公司第一次重大胜利。 英格伯格除了设计制作出工业机器人外，他更出名的是，主持机器人表 演。 1967 年，“尤尼梅逊”的几个机器人在约翰尼·卡森展览会上，作了精 彩的表演：把一个高尔夫球放到杯子里；指挥一个管弦乐队；一个机器人还 出现在啤酒广告的电视节目中。 英格伯格说：“当时要想得到足够的注意是很困难的，所以就得表演些 插科打诨的笑料。” 英格伯格又说：“在迪安·马丁展览会上，有人问我：‘什么时候机器 人告诉人们实际上做了什么事情’。机器人回答说：‘哦，在展览会上，我 们不能有任何自我吹捧。’机器人就是这样耍了一个花招。” 英格伯格可以说一直在研究机器人。1984 年，英格伯格离开了“尤尼梅 逊”公司。他声称，买一条帆船，航行 2 个月。 他说：“我要使机器人擦地板，做饭，走到门外去洗刷我的汽车和检查 安全等等。” 第二章 “钢领工人”异军崛起 1959 年，由英格伯格和德沃尔设计的，由美国尤尼梅逊公司生产的世界
上第一台工业机器人,叫做“尤尼梅特”,意思是“万能自动”。1962年, 机械与铸造公司又制造出另一种工业机器人,叫“沃尔萨特兰”,意思是“万 能搬运”。这两种工业机器人把机器人引上了实用的道路。在以后十多年时 间,各国所引进、仿制的机器人,都是以它们做为“模特儿”的。 工业机器人身披钢盔铁甲,一般都是“从事”重体力劳动,国际劳工组 织称它是“钢领工人”。 机器人在日本登陆 967年,首先由日本的丰田织机公司,还有川崎重工业公司等,用重金 买进了“沃尔萨特兰”机器人,还有“尤尼梅特”机器人。日本各大公司对 这些机器人进行仿制,改进,创新,很快就使日本的机器人发展起来了。 1967年,美国专门制造机器人的“尤尼梅逊”公司派英格伯格飞到日本, 宣传介绍机器人。 英格伯格在日本出色地介绍了机器人。一天下午,他给600多名工程师 高级经理讲演,从下午1点半讲到晚上6点半。听众对他的讲演非常感兴趣 因为听众对机器变成了机器人很感兴趣,再加上日本刚刚买进了17台“沃尔 萨特兰”机器人,十分想模仿制造这种机器。 在英格伯格这次访问快结束时,他允许川崎重工业公司使用“尤尼梅逊” 公司的技术。后来不少人反对这一作法。而英格伯格争辩说:“这也许可能 是一个很好的主意。 后来证明,日本经过几年的发展,机器人技术很快赶上了美国,并超过 了美国的机器人产量,应用也非常广泛,变成为机器人王国。 1970年7月,日本在首都东京晴海国际贸易中心,举办了世界上第一个 机器人展览会。会上有30多家公司将自己所使用的机器人拿来表演,进行现 场操作。还有100多家公司推出了自己制造的机器人样机。参观的人赞叹不 已,因为机器人的表演实在太精彩了,而且,日本仅仅只用了三年时间,就 把机器人发展到这样地步,真是了不起! 二、“大明星”与“电焊工” 日本的日产汽车公事,是在汽车工业中最先引进机器人的。到1981年, 汽车电焊工作已有93%是由工业机器人和自动化装置所完成的。 这个公司为汽车进行焊接工作的都是些“大明星”,有的叫“山口百惠”, 有的叫“三浦友和”,有的叫“樱井淳子”、“松田圣子”……,它们不是 真正的电影大明星,它们是机器人,只不过给它们起了个好听的名字罢了。 不过,它们个个都是“优秀的电焊工”,一个机器人顶好几名工人的工作呢 日本的最大汽车制造公司一一本田汽车公司,引进和制造了许多机器 人。80年代初,这个公司的田原第二工厂汽车装配线上有几十台电焊机器 人,97%的电焊作业是由机器人和自动装置自动完成的。 日本是应用工业机器人最多的国家,而工业机器人中95%是用于制造 业,在80年代以前,汽车工业中应用机器人为最多,80年代以后,电气机 械制造业成了应用机器人最多的部门
上第一台工业机器人，叫做“尤尼梅特”，意思是“万能自动”。1962 年， 机械与铸造公司又制造出另一种工业机器人，叫“沃尔萨特兰”，意思是“万 能搬运”。这两种工业机器人把机器人引上了实用的道路。在以后十多年时 间，各国所引进、仿制的机器人，都是以它们做为“模特儿”的。 工业机器人身披钢盔铁甲，一般都是“从事”重体力劳动，国际劳工组 织称它是“钢领工人”。 一、机器人在日本登陆 1967 年，首先由日本的丰田织机公司，还有川崎重工业公司等，用重金 买进了“沃尔萨特兰”机器人，还有“尤尼梅特”机器人。日本各大公司对 这些机器人进行仿制，改进，创新，很快就使日本的机器人发展起来了。 1967 年，美国专门制造机器人的“尤尼梅逊”公司派英格伯格飞到日本， 宣传介绍机器人。 英格伯格在日本出色地介绍了机器人。一天下午，他给 600 多名工程师、 高级经理讲演，从下午 1 点半讲到晚上 6 点半。听众对他的讲演非常感兴趣。 因为听众对机器变成了机器人很感兴趣，再加上日本刚刚买进了 17 台“沃尔 萨特兰”机器人，十分想模仿制造这种机器。 在英格伯格这次访问快结束时，他允许川崎重工业公司使用“尤尼梅逊” 公司的技术。后来不少人反对这一作法。而英格伯格争辩说：“这也许可能 是一个很好的主意。” 后来证明，日本经过几年的发展，机器人技术很快赶上了美国，并超过 了美国的机器人产量，应用也非常广泛，变成为机器人王国。 1970 年 7 月，日本在首都东京晴海国际贸易中心，举办了世界上第一个 机器人展览会。会上有 30 多家公司将自己所使用的机器人拿来表演，进行现 场操作。还有 100 多家公司推出了自己制造的机器人样机。参观的人赞叹不 已，因为机器人的表演实在太精彩了，而且，日本仅仅只用了三年时间，就 把机器人发展到这样地步，真是了不起！ 二、“大明星”与“电焊工” 日本的日产汽车公事，是在汽车工业中最先引进机器人的。到 1981 年， 汽车电焊工作已有 93％是由工业机器人和自动化装置所完成的。 这个公司为汽车进行焊接工作的都是些“大明星”，有的叫“山口百惠”， 有的叫“三浦友和”，有的叫“樱井淳子”、“松田圣子”……，它们不是 真正的电影大明星，它们是机器人，只不过给它们起了个好听的名字罢了。 不过，它们个个都是“优秀的电焊工”，一个机器人顶好几名工人的工作呢。 日本的最大汽车制造公司——本田汽车公司，引进和制造了许多机器 人。80 年代初，这个公司的田原第二工厂汽车装配线上有几十台电焊机器 人，97％的电焊作业是由机器人和自动装置自动完成的。 日本是应用工业机器人最多的国家，而工业机器人中 95％是用于制造 业，在 80 年代以前，汽车工业中应用机器人为最多，80 年代以后，电气机 械制造业成了应用机器人最多的部门
、超洁净机器人 工人在进行焊接时,只见不断冒出片片白光,并且老是“吱、吱、吱” 地发出刺耳的响声。干这种活,除很劳累外,还会受到闪光和噪音的侵害, 健康会受到伤害。用机器人代替人,就不怕闪光和噪音了。机器人在恶劣条 件下,在劳动强度大的作业中,最能显示其优点了 不过,在十分洁净的地方,同样需要机器人,而且有些工作缺了机器人 还是不行的呢 制造电脑需要一种“大规模集成电路芯片”,生产这种芯片要求有非常 洁净的环境,否则会出废品。有人统计过,大规模集成电路芯片三分之二废 品是由于落有尘埃造成短路所引起的 为生产1兆位的芯片,需要有1级的超级洁净室,也就是在这种室内, 每0.0283立方米(每立方英尺)内含有直径大于0.5微米的尘埃不能多于1 个 这样的洁净室内,人根本不能进去,只能由机器人去完成操作。 个人穿普通衣服做一般的步行,可以产生750万个尘埃。工业城市的 空气中,每0.0283立方米(1立方英尺)内含有1400万个尘埃。人即使穿 着防尘服,但是通过呼吸和皮肤脱落,还有衣服带入室内的尘埃等等每分钟 可出现有上万个尘埃。工作人员先经过气流清洗,然后穿上特制的无尘衣服 无尘鞋、无尘手套、无尘面罩和无尘头罩等,并且要求工作人员进入洁净室 前5小时就不能吸烟和使用化妆品,才能保证在100级洁净室内工作,这种 级别的洁净室内每0.0283立方米(每立方英尺)还含100个尘埃。 用机器人在高洁净室内工作,可以满足高洁净的要求。因为机器人不会 把尘埃带入室内,能将室内尘埃吸收掉,而它本身也不产生尘埃。 现在世界上已有很多超洁净机器人。光日本就有10家公司生产洁净机器 人。有的公司在3年内就售出了2000台洁净机器人,可想而知,洁净机器人 是多么受欢迎,多么有用处。 四、欢迎工业机器人 在机器人问世的初期,人们常常提出这样的问题:采用机器人,会不会 使失业工人增加呢?采用机器人有什么好处? 日本发展机器人的经验告诉人们,发展机器人,促进了生产和经济的发 展,反而使失业率下降了 为什么日本能在机器人的数量上,在应用方面超过了美国,并在世界占 有领先地位呢? 原因很多,但最主要的是:社会的需要促进了机器人的发展;研究机器 人技术的方向和方法比较正确,使机器人走上了兴旺发达的道路:日本社会 许多私人公司和政府大力支持机器人技术的研究开发,使其发展速度加快 由于日本在发展机器人过程中,十分重视推广其应用,重视满足社会的 需要,所以,收到了很好的效益。 还有,日本在广泛应用工业机器人的同时,还大力研究开发高性能的特 种机器人和智能机器人,并且取得了可喜的进展,获得了极大的成功,这反
三、超洁净机器人 工人在进行焊接时，只见不断冒出片片白光，并且老是“吱、吱、吱” 地发出刺耳的响声。干这种活，除很劳累外，还会受到闪光和噪音的侵害， 健康会受到伤害。用机器人代替人，就不怕闪光和噪音了。机器人在恶劣条 件下，在劳动强度大的作业中，最能显示其优点了。 不过，在十分洁净的地方，同样需要机器人，而且有些工作缺了机器人 还是不行的呢。 制造电脑需要一种“大规模集成电路芯片”，生产这种芯片要求有非常 洁净的环境，否则会出废品。有人统计过，大规模集成电路芯片三分之二废 品是由于落有尘埃造成短路所引起的。 为生产 1 兆位的芯片，需要有 1 级的超级洁净室，也就是在这种室内， 每 0.0283 立方米（每立方英尺）内含有直径大于 0.5 微米的尘埃不能多于 1 个。 这样的洁净室内，人根本不能进去，只能由机器人去完成操作。 一个人穿普通衣服做一般的步行，可以产生 750 万个尘埃。工业城市的 空气中，每 0.0283 立方米（1 立方英尺）内含有 1400 万个尘埃。人即使穿 着防尘服，但是通过呼吸和皮肤脱落，还有衣服带入室内的尘埃等等每分钟 可出现有上万个尘埃。工作人员先经过气流清洗，然后穿上特制的无尘衣服、 无尘鞋、无尘手套、无尘面罩和无尘头罩等，并且要求工作人员进入洁净室 前 5 小时就不能吸烟和使用化妆品，才能保证在 100 级洁净室内工作，这种 级别的洁净室内每 0.0283 立方米（每立方英尺）还含 100 个尘埃。 用机器人在高洁净室内工作，可以满足高洁净的要求。因为机器人不会 把尘埃带入室内，能将室内尘埃吸收掉，而它本身也不产生尘埃。 现在世界上已有很多超洁净机器人。光日本就有 10 家公司生产洁净机器 人。有的公司在 3 年内就售出了 2000 台洁净机器人，可想而知，洁净机器人 是多么受欢迎，多么有用处。 四、欢迎工业机器人 在机器人问世的初期，人们常常提出这样的问题：采用机器人，会不会 使失业工人增加呢？采用机器人有什么好处？ 日本发展机器人的经验告诉人们，发展机器人，促进了生产和经济的发 展，反而使失业率下降了。 为什么日本能在机器人的数量上，在应用方面超过了美国，并在世界占 有领先地位呢？ 原因很多，但最主要的是：社会的需要促进了机器人的发展；研究机器 人技术的方向和方法比较正确，使机器人走上了兴旺发达的道路；日本社会 许多私人公司和政府大力支持机器人技术的研究开发，使其发展速度加快 了。 由于日本在发展机器人过程中，十分重视推广其应用，重视满足社会的 需要，所以，收到了很好的效益。 还有，日本在广泛应用工业机器人的同时，还大力研究开发高性能的特 种机器人和智能机器人，并且取得了可喜的进展，获得了极大的成功，这反
过来又促进了工业机器人的发展。 那么,采用工业机器人到底给人们带来了什么好处呢? 使用机器人,可以节省人力,这对发达国家的人们尤为重要。现代社会, 人的时间是最宝贵的,机器人代替人工作,为人赢得了时间,是它的最大功 使用机器人,可以把人从简单单调的工作中解放出来,可以代替人在艰 苦的、有害的、恶劣的环境中完成各种工业,这是现代文明社会中十分受欢 迎的事。社会发展到今天,人们追求愉快的、舒适的、安全的工作,机器人 正是“投人之所好”,这是它的一个重要“优点” 使用机器人可以完成人难以完成的工作。世界上的物品,特别是人造的 物品,有一个向“极端”发展的趋向。如制造加工的机器越来越大、越重, 加工制造的元器件越来越小,越精细(比如以微米计),操作作业要求“超 高级”的洁净……这些,一般人是难以满足要求的,而机器人则高于人一筹 使用机器人可以提高生产率,可以提髙产量和质量,可以缩短生产周期 可以省能源、提高设备利用率。一句话,机器人可以使人获得较高的经济效 益。经济实力雄厚是当今人们追求的最主要目标之一,机器人能帮助你达到 这一目标,这是它受人们欢迎的一个重要原因。 机器人给人类带来了无数好处,其结果又怎么样呢 机器人给社会带来了效益,给生产带来了新气象,结果导致世界各国竞 相发展机器人,也就是竞争 80年代,机器人技术得到迅速发展,可以说有三个原因:各国之间的技 术竞争,其中包括机器人技术的竞争;微型芯片的出现,使机器人的“大脑” 更便宜,占空间更小;工资的增长及附加津贴的增加,这刺激了国家、公司 对机器人的投资。 第三章智能机器人用双脚腾飞 最初出现和发展的机器人,多数是“聋子”、“哑巴”、“瞎子”、“没 脚不会走”的,应用这些机器人,与人类的希望相差还太远。所以,就要广 泛地发展更高级的机器人。它们有十分灵活的手,可行走的“脚”,可感知 外界环境的感觉装置,有“聪明的”电脑;它们能听、会说、能看、会走、 能思考,有“头脑”。这就是第二代、第三代机器人 第二代机器人有感觉,能在外界条件变化情况下完成运动和操作。第三 代机器人即智能机器人,它不但能听、能看、会说,而且会学习,能思考, 可以决策,能够自动完成任务。 、智能机器人 第一代机器人只会“跟着干”,也就是人“教”它干什么,它就跟着干 什么。如果不“教”它,它就什么事也干不成。但是,人们期望有更高级的 机器人,它们不但在工厂里,而且在社会的各个领域中,能够代替人独立地 自主地完成各种工作,完成较复杂的任务。这种机器人最首要的一个方面是 能听懂人的自然语言,并且也能说人能听懂的语言,这样它才能与人很方便 地交换信息。当然,它也应具有理解能力,有思考能力,有自己作决策能力
过来又促进了工业机器人的发展。 那么，采用工业机器人到底给人们带来了什么好处呢？ 使用机器人，可以节省人力，这对发达国家的人们尤为重要。现代社会， 人的时间是最宝贵的，机器人代替人工作，为人赢得了时间，是它的最大功 劳。 使用机器人，可以把人从简单单调的工作中解放出来，可以代替人在艰 苦的、有害的、恶劣的环境中完成各种工业，这是现代文明社会中十分受欢 迎的事。社会发展到今天，人们追求愉快的、舒适的、安全的工作，机器人 正是“投人之所好”，这是它的一个重要“优点”。 使用机器人可以完成人难以完成的工作。世界上的物品，特别是人造的 物品，有一个向“极端”发展的趋向。如制造加工的机器越来越大、越重， 加工制造的元器件越来越小，越精细（比如以微米计），操作作业要求“超 高级”的洁净……这些，一般人是难以满足要求的，而机器人则高于人一筹。 使用机器人可以提高生产率，可以提高产量和质量，可以缩短生产周期， 可以省能源、提高设备利用率。一句话，机器人可以使人获得较高的经济效 益。经济实力雄厚是当今人们追求的最主要目标之一，机器人能帮助你达到 这一目标，这是它受人们欢迎的一个重要原因。 机器人给人类带来了无数好处，其结果又怎么样呢？ 机器人给社会带来了效益，给生产带来了新气象，结果导致世界各国竞 相发展机器人，也就是竞争。 80 年代，机器人技术得到迅速发展，可以说有三个原因：各国之间的技 术竞争，其中包括机器人技术的竞争；微型芯片的出现，使机器人的“大脑” 更便宜，占空间更小；工资的增长及附加津贴的增加，这刺激了国家、公司 对机器人的投资。 第三章 智能机器人用双脚腾飞 最初出现和发展的机器人，多数是“聋子”、“哑巴”、“瞎子”、“没 脚不会走”的，应用这些机器人，与人类的希望相差还太远。所以，就要广 泛地发展更高级的机器人。它们有十分灵活的手，可行走的“脚”，可感知 外界环境的感觉装置，有“聪明的”电脑；它们能听、会说、能看、会走、 能思考，有“头脑”。这就是第二代、第三代机器人。 第二代机器人有感觉，能在外界条件变化情况下完成运动和操作。第三 代机器人即智能机器人，它不但能听、能看、会说，而且会学习，能思考， 可以决策，能够自动完成任务。 一、智能机器人 第一代机器人只会“跟着干”，也就是人“教”它干什么，它就跟着干 什么。如果不“教”它，它就什么事也干不成。但是，人们期望有更高级的 机器人，它们不但在工厂里，而且在社会的各个领域中，能够代替人独立地 自主地完成各种工作，完成较复杂的任务。这种机器人最首要的一个方面是 能听懂人的自然语言，并且也能说人能听懂的语言，这样它才能与人很方便 地交换信息。当然，它也应具有理解能力，有思考能力，有自己作决策能力
一句话它应具有人工智能 智能机器人能听会说,这是它与一般机器,与一般的机器人的一个大区 别 让机器人理解人语言的含义,这很难。说不同语言的两个人交往是比较 困难的,但是,机器人与人交往比这更困难。要求机器人识别人的话是很复 杂的问题,因为人说话的声音很复杂,就是每个单音都各有自己的频率、长 短、强弱,真是互不相同 有一个例子,可以说明机器人识别人的声音和语言多么复杂。高加索的 个研究生,曾制造一只由声音控制的机器龟。这只机器龟有能听懂人声音 的装置,并且会产生控制信号控制龟完成这一些动作。也就是,它能按照人 的声音发出的指令进行动作。很多参观者都来观看它的表演。它对主人发出 的命令真是百依百顺。但是客人下同样的命令,它却基本上拒不执行。后来, 仔细审査才弄清楚,发指令必须带“高加索口音”,它才会执行。而所谓“高 加索口音”,其实只是有几个音发音中喉音重一些而已。 尽管机器人识别人的语音和语言很困难。但是,今天的电脑对人的声音 和语言识别已达到了很高的水平了。 现在是怎么识别声音和语言呢?首先用话筒把声音接收进来,变成电信 号,再用电脑进行识别。先要把这些电信号的特征找出来,然后根据这些特 征进行分类判别,弄清听到的声音到底是什么。分类判别的方法中最常见的 方法叫“模板匹配法”,它是这样的:把已知道的声音制成许多“模板”(就 是样板的意思),并存贮起来。把要判别的声音各个特征逐个与各个模板进 行比较匹配,当找到它们与某一个模板相同时,也就知道了输入的声音是什 么了。 知道了声音,还要弄清由许多声音组成的每句话是什么意思,这叫“句 法模式识别”。现在常用这样的识别方法:把已知的标准句子(称为样本模 式)经过文法推断,制造“模板”,存贮起来。需要弄清的句子输入电脑中, 再经过处理,模式表达,句法分析,与“样板”进行比较(也就是匹配), 就可知道输入的句子是什么意思了。 至于机器人说话,它的过程和语言理解正相反,叫做自然语言生成。之 后由喇叭传送出来 毫无疑问,为了让机器人将来在人们的生产和生活中站住脚根,它必须 能听懂任何人所说的话,执行人所发出声音的命令,也必须能够说人能听懂 的自然语言 机器人会说话是近20年代以来发展起来的,但是,说话的机器的发展史 却要追溯到古代。18世纪末,曾有一个人制造一个发音器官模型,用风箱把 强大气流送入用皮革制成的喉咙,一些由一组杠杆制的小舌头和共振器颤动 起来,机器就“说话”了 1920年一个展览会上展出一个会说话的发音器官模型,它能说一些简单 的句子,如“噢,利拉,我爱您!”还能说:“喂,伦敦吗?”这使观众大 为惊奇。 机器真正会说话,还是电子技术和电脑技术大发展之后的事。起初,人 把需要的话用磁带录下来,并在每段之间录上标记信息。用的时候,用控制 装置寻找应当放的那段话;把录音带倒带,控制器监视它,当发现所要的标 记信息时,控制录音机进行放音,放出的话就是机器所要说的话。这种方法
一句话它应具有人工智能。 智能机器人能听会说，这是它与一般机器，与一般的机器人的一个大区 别。 让机器人理解人语言的含义，这很难。说不同语言的两个人交往是比较 困难的，但是，机器人与人交往比这更困难。要求机器人识别人的话是很复 杂的问题，因为人说话的声音很复杂，就是每个单音都各有自己的频率、长 短、强弱，真是互不相同。 有一个例子，可以说明机器人识别人的声音和语言多么复杂。高加索的 一个研究生，曾制造一只由声音控制的机器龟。这只机器龟有能听懂人声音 的装置，并且会产生控制信号控制龟完成这一些动作。也就是，它能按照人 的声音发出的指令进行动作。很多参观者都来观看它的表演。它对主人发出 的命令真是百依百顺。但是客人下同样的命令，它却基本上拒不执行。后来， 仔细审查才弄清楚，发指令必须带“高加索口音”，它才会执行。而所谓“高 加索口音”，其实只是有几个音发音中喉音重一些而已。 尽管机器人识别人的语音和语言很困难。但是，今天的电脑对人的声音 和语言识别已达到了很高的水平了。 现在是怎么识别声音和语言呢？首先用话筒把声音接收进来，变成电信 号，再用电脑进行识别。先要把这些电信号的特征找出来，然后根据这些特 征进行分类判别，弄清听到的声音到底是什么。分类判别的方法中最常见的 方法叫“模板匹配法”，它是这样的：把已知道的声音制成许多“模板”（就 是样板的意思），并存贮起来。把要判别的声音各个特征逐个与各个模板进 行比较匹配，当找到它们与某一个模板相同时，也就知道了输入的声音是什 么了。 知道了声音，还要弄清由许多声音组成的每句话是什么意思，这叫“句 法模式识别”。现在常用这样的识别方法：把已知的标准句子（称为样本模 式）经过文法推断，制造“模板”，存贮起来。需要弄清的句子输入电脑中， 再经过处理，模式表达，句法分析，与“样板”进行比较（也就是匹配）， 就可知道输入的句子是什么意思了。 至于机器人说话，它的过程和语言理解正相反，叫做自然语言生成。之 后由喇叭传送出来。 毫无疑问，为了让机器人将来在人们的生产和生活中站住脚根，它必须 能听懂任何人所说的话，执行人所发出声音的命令，也必须能够说人能听懂 的自然语言。 机器人会说话是近 20 年代以来发展起来的，但是，说话的机器的发展史 却要追溯到古代。18 世纪末，曾有一个人制造一个发音器官模型，用风箱把 强大气流送入用皮革制成的喉咙，一些由一组杠杆制的小舌头和共振器颤动 起来，机器就“说话”了。 1920 年一个展览会上展出一个会说话的发音器官模型，它能说一些简单 的句子，如“噢，利拉，我爱您！”还能说：“喂，伦敦吗？”这使观众大 为惊奇。 机器真正会说话，还是电子技术和电脑技术大发展之后的事。起初，人 把需要的话用磁带录下来，并在每段之间录上标记信息。用的时候，用控制 装置寻找应当放的那段话；把录音带倒带，控制器监视它，当发现所要的标 记信息时，控制录音机进行放音，放出的话就是机器所要说的话。这种方法
很麻烦,“反应”也慢,所以已不怎么使用了。现在是用“语音合成处理器” 来实现21机器说话的,它是用电脑,根据声音的特征,生成声音,再用喇叭 放出来。 机器人,能听懂人的语言,会说话,也就是能与人进行交谈了 二、机器人的“肌肉 机器人也有“肌肉”吗?有。 人身上有许多肌肉。肌肉在神经冲动的影响下就会收缩或松弛,就引起 了人的器官(如手、脚等)产生运动 机器人的电脑、控制装置发出的控制信号控制机器人的“肌肉”,使它 动作,也就使机器人的手臂、手指、脚等运动和动作 机器人的“肌肉”也称为驱动装置,或动力装置。 没有“肌肉”,机器人照样不会运动,仍然是“死的东西”。机器人的 肌肉”。是它重要部分之一。 机器人的“肌肉”有滚动的、气动的、电动的三种。机器人刚问世时, 用液动的驱动装置较多,后来,电动的越来越多。 电动的驱动装置主要是由电动机,减速器、链条、拉杆等构成的,但电 动机是最关键的。 在机器人的传动装置中,采用直流电动机就有着很严重的缺点:它带有 容易出故障的“换向器”和“电刷”,结构复杂了;还有,在同样的功率下, 它的体积比交流电机要大。所以,不少专家在力求用交流电动机构成机器人 的驱动装置 目前,机器人的驱动装置用交流电动机,不如直流电动机多,因为任何 事情都有个发展过程 1985年,在第8届机器人展览会上,美国“能手”机器人公司展出了“能 手”1型机器人,它是世界上第一个直接驱动的机器人产品。直接驱动的机 器人有很多优点:结构简单了;小电机可以带动较大的机器人工作,电机是 无刷的,寿命长,可靠性好;传动误差小,机器人定位精度高了;另外,响 应也相对要快些,美国“能手”1型机器人,手臂最大伸长为800毫米,手 端最大运动速度是每秒9米,但定位精度却是±0.127毫米,载荷能力为6 公斤。可以说,这是当时比较先进的一种工业机器人 为了使机器人的“肌肉”更像人的肌肉,机器人专家还研究制造了聚合 物肌肉组织。聚合物是一种化工产品,是一种“高分子化合物 英国赫尔大学于80年代中期就发现了制造机器人肌肉的新方法:用聚合 物的膨胀和收缩引起机器人手臂运动。 在聚合物中加入水的时候,聚合物就会膨胀,当丙酮一类溶剂加入到聚 合物中去,可以把水吸附出来,又使聚合物收缩了。用电脑控制加入化学物 质及水的多少,以便控制“肌肉”的运动 日本科学家也研制出这种聚合物“肌肉”,不过,他们是利用通电和断 电使聚合物收缩和松弛的。当通电时,这种聚合物液胶体就像人的肌肉一样 收缩,当切断电源后,聚合物胶体就松弛了。这是一种“电子一一机械”系 统,它只要外界加入少量能量,便可运动。 这样的“肌肉”,不是更像人的肌肉了吗?
很麻烦，“反应”也慢，所以已不怎么使用了。现在是用“语音合成处理器” 来实现 21 机器说话的，它是用电脑，根据声音的特征，生成声音，再用喇叭 放出来。 机器人，能听懂人的语言，会说话，也就是能与人进行交谈了。 二、机器人的“肌肉” 机器人也有“肌肉”吗？有。 人身上有许多肌肉。肌肉在神经冲动的影响下就会收缩或松弛，就引起 了人的器官（如手、脚等）产生运动。 机器人的电脑、控制装置发出的控制信号控制机器人的“肌肉”，使它 动作，也就使机器人的手臂、手指、脚等运动和动作。 机器人的“肌肉”也称为驱动装置，或动力装置。 没有“肌肉”，机器人照样不会运动，仍然是“死的东西”。机器人的 “肌肉”。是它重要部分之一。 机器人的“肌肉”有滚动的、气动的、电动的三种。机器人刚问世时， 用液动的驱动装置较多，后来，电动的越来越多。 电动的驱动装置主要是由电动机，减速器、链条、拉杆等构成的，但电 动机是最关键的。 在机器人的传动装置中，采用直流电动机就有着很严重的缺点：它带有 容易出故障的“换向器”和“电刷”，结构复杂了；还有，在同样的功率下， 它的体积比交流电机要大。所以，不少专家在力求用交流电动机构成机器人 的驱动装置。 目前，机器人的驱动装置用交流电动机，不如直流电动机多，因为任何 事情都有个发展过程。 1985 年，在第 8 届机器人展览会上，美国“能手”机器人公司展出了“能 手”1 型机器人，它是世界上第一个直接驱动的机器人产品。直接驱动的机 器人有很多优点：结构简单了；小电机可以带动较大的机器人工作，电机是 无刷的，寿命长，可靠性好；传动误差小，机器人定位精度高了；另外，响 应也相对要快些，美国“能手”1 型机器人，手臂最大伸长为 800 毫米，手 端最大运动速度是每秒 9 米，但定位精度却是±0.127 毫米，载荷能力为 6 公斤。可以说，这是当时比较先进的一种工业机器人。 为了使机器人的“肌肉”更像人的肌肉，机器人专家还研究制造了聚合 物肌肉组织。聚合物是一种化工产品，是一种“高分子化合物”。 英国赫尔大学于 80 年代中期就发现了制造机器人肌肉的新方法：用聚合 物的膨胀和收缩引起机器人手臂运动。 在聚合物中加入水的时候，聚合物就会膨胀，当丙酮一类溶剂加入到聚 合物中去，可以把水吸附出来，又使聚合物收缩了。用电脑控制加入化学物 质及水的多少，以便控制“肌肉”的运动。 日本科学家也研制出这种聚合物“肌肉”，不过，他们是利用通电和断 电使聚合物收缩和松弛的。当通电时，这种聚合物液胶体就像人的肌肉一样 收缩，当切断电源后，聚合物胶体就松弛了。这是一种“电子——机械”系 统，它只要外界加入少量能量，便可运动。 这样的“肌肉”，不是更像人的肌肉了吗？