機器人
機器人(Robot)是一種能夠半自主或全自主工作的智能機器。歷史上最早的機器人見于隋煬帝命工匠按照柳抃形象所營造的木偶機器人,施有機關,有坐、起、拜、伏等能力。
機器人具有感知、決策、執(zhí)行等基本特征,可以輔助甚至替代人類完成危險、繁重、復雜的工作,提高工作效率與質量,服務人類生活,擴大或延伸人的活動及能力范圍。
《隋書》里曾記載了一個機器人的故事:“……帝猶恨不能夜召,于是命匠刻木偶人,施機關,能坐起拜伏,以像于抃。帝每在月下對酒,輒令宮人置之于座,與相酬酢,而為歡笑?!?br/>楊廣沒登基的時候,和文士柳抃就結成了好友,登基之后,關系更鐵。只可惜大半夜把柳抃召進紫微城大內總不妥當,楊廣只好“望梅止渴”,命人照柳抃的模樣做了一個木偶,裝上機關,木偶能坐能站還會磕頭。楊廣興致來了,就和這個木偶月下對飲歡笑。
為了防止機器人傷害人類,1950年科幻作家阿西莫夫(Asimov)在《我是機器人》一書中提出了“機器人三原則”:
①機器人必須不傷害人類,也不允許它見人類將受到傷害而袖手旁觀;
②機器人必須服從人類的命令,除非人類的命令與第一條相違背;
③機器人必須保護自身不受傷害,除非這與上述兩條相違背。
這三條原則,給機器人社會賦以新的倫理性。至今,它仍會為機器人研究人員、設計制造廠家和用戶提供十分有意義的指導方針。
1967年日本召開的第一屆機器人學術會議上,人們提出了兩個有代表性的定義。一是森政弘與合田周平提出的:“機器人是一種具有移動性、個體性、智能性、通用性、半機械半人性、自動性、奴隸性等7個特征的柔性機器”。從這一定義出發(fā),森政弘又提出了用自動性、智能性、個體性、半機械半人性、作業(yè)性、通用性、信息性、柔性、有限性、移動性等10個特性來表示機器人的形象;另一個是加藤一郎提出的,具有如下3個條件的機器可以稱為機器人:
①具有腦、手、腳等三要素的個體;
②具有非接觸傳感器(用眼、耳接受遠方信息)和接觸傳感器;
③具有平衡覺和固有覺的傳感器。
該定義強調了機器人應當具有仿人的特點,即它靠手進行作業(yè),靠腳實現移動,由腦來完成統一指揮的任務。非接觸傳感器和接觸傳感器相當于人的五官,使機器人能夠識別外界環(huán)境,而平衡覺和固有覺則是機器人感知本身狀態(tài)所不可缺少的傳感器。
我國對機器人的定義:
機器人是一種自動化的機器,所不同的是這種機器具備一些與人或生物相似的智能能力,如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力和協同能力,是一種具有高度靈活性的自動化機器。
隨著人們對機器人技術智能化本質認識的加深,機器人技術開始源源不斷地向人類活動的各個領域滲透。結合這些領域的應用特點,人們發(fā)展了各式各樣的具有感知、決策、行動和交互能力的特種機器人和各種智能機器人?,F在雖然還沒有一個嚴格而準確的機器人定義,但是我們希望對機器人的本質做些把握:機器人是自動執(zhí)行工作的機器裝置。它既可以接受人類指揮,又可以運行預先編排的程序,也可以根據以人工智能技術制定的原則綱領行動。它的任務是協助或取代人類的工作。它是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物,在工業(yè)、醫(yī)學、農業(yè)、服務業(yè)、建筑業(yè)甚至軍事等領域中均有重要用途。
人學實驗室
機器人學國家重點實驗室(State Key Laboratory of Robotics)依托于中國科學院沈陽自動化研究所,前身是中國科學院機器人學開放實驗室。該實驗室是中國機器人學領域最早建立的部門重點實驗室,中國機器人學領域著名科學家蔣新松院士1989-1997年曾任實驗室主任。近二十年來,實驗室在機器人學基礎理論與方法研究方面與國際先進水平同步發(fā)展,并在機器人技術前沿探索和示范應用等方面取得一批有重要影響的科研成果,充分顯示出實驗室具有解決國家重大科技問題的能力。中國在沈陽渾南技術開發(fā)區(qū)的“新松機器人”公司即是中國的該科研領域的基地。該實驗室機器人學研究總體水平在國內相關領域處于核心和帶頭地位,是國內外具有重要影響的機器人學研究基地。
實驗室定位于為中國經濟和社會發(fā)展、國家安全和重大科學工程提供所需要的機器人技術與系統,研究機器人學基礎理論與方法、發(fā)展可行技術和平臺樣機系統,培養(yǎng)和匯聚從事機器人學研究的高水平人才,推動中國先進機器人技術與系統的可持續(xù)發(fā)展。主要面向發(fā)展具有感知、思維和動作能力的先進機器人系統,研究機器人學基礎理論方法、關鍵技術、機器人系統集成技術和機器人應用技術。
實驗室堅持對外開放,吸引國內外專家學者開展交流與合作研究。通過設立基金課題,實驗室與國內有關從事機器人學研究的近30所大學、研究所和企業(yè)建立了聯系,幾乎涵蓋國內從事機器人學研究的所有單位。實驗室結合自身的發(fā)展方向,有針對性地與國內外知名科研團隊建立合作關系。這些合作,對于本實驗室加強學科建設、了解國家需求、建立有針對性的演示驗證系統,發(fā)揮了重要作用。