书城历史刷新世界的100个技术发明(下)
10479800000028

第28章 人类自动化技术的结晶——1969年机器人的诞生与更新

机器人从科幻小说的主人公变成了人类的帮手,它们在现代工、农业生产中大显身子,在探险活动中一往无前,在做有危险的工作时无所畏惧,微型机器人更是具有奇才异能。为了防止机器人危害人类,设计制造机器人必须遵守机器人安全规则。

(1)机器人真面目揭秘

1969年,美国斯坦福大学制成了一个名叫“塞克”的机器人。它刚一出世,科学家就命令它到屋子中间的一个平台上,把一只箱子推下来。它毫不犹豫地走到平台跟前,可是平台太高,它无法推到箱子。于是,它转了几圈,找到一个斜面板,把它推到平台跟前,然后顺着斜面板爬上平台,圆满完成推下箱子的任务。这个机器人的智力水平较高,属于第三代机器人。

第三代机器人诞生于60年代末,它们是电子计算机模拟人工智能的结晶,也凝结着仿生学、控制论等学科的成就。

国外,机器人通称为“劳伯”(Robot)。“劳伯”,本来是捷克作家的讽刺喜剧中一个人造的奴隶的名字,中国将它翻译为“机器人”,倒也很合乎作品中的原意。

现实中的机器人,虽名之为人,外形却大多数不像人。他们有的像小坦克;有的像传送机械;水下机器人,有的像小船,有的酷似一枚大鱼雷。

机器人问世不久,在世界上就引起了恐慌。一些政治家、社会科学家、工会活动家等,担心机器人会造成大量工人失业。美国有人声称,无节制地发展自动化,到1970年,将使美国失去700万个就业机会。因此,美国劳联、产联,英国工会等组织曾迫使政府终止对机器人发展的支持。直到80年代,日本大量采用机器人,一举成为汽车出口大国,这时英、美等国才如梦初醒。1985年,英国首相撒切尔夫人反省说,在发达国家中,日本机器人最多,但失业率最低,英国机器人最少,失业率却很高。

随着机械、电子技术的迅速发展,机器人的数量增长极为迅速。

到1998年,全世界约有70万台机器人,而且仍以每年20%的速度增长。有人戏称:机器人生在美国而长在日本,这话不无道理。因为目前正在运行的机器人数量,日本最多,占60%左右;美国次之,德国、意大利也为数不少。

有人把人工智能、原子弹、空间技术称为当代三大技术。

专家们估计,到2000年,在美国的工厂、机关里,将有约4500万个工作岗位被机器人所取代,约占美国就业人数的45%。那时候,机器人的广泛使用,加上机器人技术本身的重大进展,自动化技术必将达到一个新的高度,导致一场新的工业革命。

(2)更新换代话短长

机器人从诞生到现在,30年内已进行了两次更新换代,发展到第三代。

第一代机器人只能按预先编好的程序进行工作,是人类手臂的延伸,大致相当于甲虫的智力水平,故被人们称之为“甲虫”。它的外形像一只大铁手,可以按人们安排的不同程序,进行多种操作,如进行装卸、运输、组装、锤打、钻孔等笨重费力的劳动;拿起烧红的锻件,不慌不忙地送向锻机里;举起危险的炸药,从容不迫地安装在武器里;对危险的核材料进行加工,毫无惧色。总之,只要人类需要,无论是多么肮脏、危险的环境,机器人都会义无反顾,勇往直前。

第一代机器人虽然简单,但在当今世界仍被广泛使用。在许多工厂里,往往只在一两个简单操作上使用机器人,让它长久不变地从事单调的操作。而且,机器人越简单,造价越低廉,越有利于在工业上广泛推广和应用。

第二代机器人产生于60年代中。它们比第一代更加复杂,是用微型电子计算机、信息处理和传输装置武装起来的,具有视觉、听觉、触觉,有学习、思维、运算和分析等综合能力。它们可以完成危险、复杂的作业。例如,它们在发生战争时可以到丛林中去开辟道路,探查地雷或排除各种炸弹,不怕粉身碎骨。它们可以下到海底,为船舰安放铁锚,为海军探索水下武器和清除水雷。机器人麻醉师能准确把握最佳麻醉度,根据患者的脑电图控制麻醉药的剂量,绝不会“过”与“不及”。第二代机器人的奉献精神并不亚于第一代,在工厂里,繁重而危险的工作,如焊接、装配、喷漆等,一个机器人往往能顶10~14个人,所以,它们又被誉为“超人力”。

第三代机器人出现于60年代末。它们的显著特点是具有智能,能独立解决问题,但智能水平大致相当于两三岁的小孩。

1979年,美国制成一个供家用的机器人,叫“克拉图”。每天早晨,它提前为主人准备好早餐,然后唤醒主人起床;它还会按指令做好午饭和晚餐、打扫卫生、照顾婴儿、担当门卫、回答来访者提出的一般问题。

时至今日,机器人刚刚具有初等智能,还不能和人相提并论。它们的触觉,不过是一些感受压力的装置;它们的视觉,无非是电视摄像机或微光、微波和红外线测距装置;它们的听觉,不外乎是声学分析和测距装置;它们有脑,但全部是电脑。

科学技术的发展,无疑会使机器人的智能日新月异,不断更新换代。

(3)现代机器人明星

在成千上万的机器人中,不乏出类拔萃的机器人明星。它们以其奇才异能而闻名全世界。

仿总统机器人事情发生在美国狄斯耐乐园的一个小剧场里。舞台上的帷幕徐徐拉开之后,呈现出美国国会大厦的背景,台前的椅子上坐着一个人,随着灯光渐渐转明,轮廓越来越清晰,原来他就是著名的美国前总统林肯。起初他端坐不动,好似一具蜡像;后来,他慢慢站了起来,开始发表演说,举止安详,声音缓慢而庄严。观众以为这是一个演员,都对他的演技深表钦佩。可是明白真相之后无不大吃一惊:原来扮演林肯的是一个机器人。它对自己扮演的角色从不厌烦,每次演出都一丝不苟,从不走样。

“潜水员”利沃它出生于美国,外形像一只长方形的箱子,长就一副铝合金的骨架,体重1吨。它身上的两只平衡箱,使它在水中能保持平衡;身体前面的仪器有声波探测器、位置测定器、摄像机、信号灯、35毫米摄影机、行动停止信号灯等。它的一只手能拿起几吨重的物体,真可谓力拔山兮气盖世。它的身体后面,装有一只螺旋桨,可以根据需要朝三个不同方向推进,在水中行走灵活自如。利沃在海里的活动,由母船上的电子计算机进行监控。

1966年,美国一架载有氢弹的轰炸机,在地中海上空失事,一枚氢弹失落在西班牙附近的地中海里,该处水深达750米。人无法承受那么深的海水压力,只得请利沃出面打捞。利沃责无旁贷,立即潜入海底,出色地完成了打捞任务,为人类消除了一大隐患。

利沃已经37次潜入海底,每次都义无反顾,不避艰险,把任务完成得非常出色。

“装配工”希维普希维普出生于日本,干装配这一行真是心灵手巧。它认识一张装配图只需要20秒钟,认识装配台上的各个零件只需要50秒钟。给它一张装配图,它的两眼就会一只盯着装配图,一只识别堆放在装配台上的零件;然后,它就会转动脑子,思考应该怎么装配,想好之后,就会控制它的双手,从装配台上找出需要的零件,一一装配起来,完成一个装配动作只需要3分钟。

希维普的眼睛是两台摄像机;大脑是一台电子计算机,能够记存40万个单词;手由关节式手臂和平行式的夹爪组成,有7个自由度,能灵活地从装配台上抓取需要装配的零件,并将零件装配起来。它是个无足机器人,因此不用担心它会离开自己的工作岗位。

“消防员”神奈川它也是日本的产品。一旦发生火灾,在消防人员的监控下,它会冲入火灾现场,用它的摄像机的眼睛观察火情,把现场情况及时告诉外面的消防人员;同时,它还会用它那强有力的水炮扑灭火灾。它的外形酷似坦克车,头上装有照明灯、红外线立体电视摄像机、温度计和强有力的水炮;脚上装有履带,能在高低不平的道路上行走,能爬坡度不大的坡,还能越过障碍物。

“宇航员”探测者3号它生于美国,1967年曾由“阿波罗”12号送上月球。在空中实验室操作人员的控制下,伸出1.5米长的机械手,用锋利的金属爪,在月面上掘了个洞,取出岩土样品,进行现场化验,并把化验结果发回地球。探测者3号装有太阳能电池板、摄像机、机械手、土壤分析仪等设备。但是,它不能自动行走,被送上月球后便永远留在了那里。

“水下修理工”茂博特它也出生在美国,外形像根大管子,直径1.5米,高4.3米,重3.2吨。它的身上装有声纳、电罗经、摄像机、水下电话和推进器等,能在几百米深的海底行走,能使用各种工具,进行焊接等修理作业。

“喷漆工”特拉尔法它是一个挪威机器人,特别善于模仿。它身高1.1米,体重650公斤,只要操作人员把着它的手臂,按喷漆动作程序领做一遍,它就能按教给的动作进行操作。它内部的示教装置和储存装置,能把喷漆的程序自动记录在磁带上。它有两只手臂,一只能举重30公斤,可以作前后摆动;另一只可以作左右摆动,手臂除了能拿喷枪进行喷漆外,还能将需要喷漆的工件调整到适当的角度,使油漆喷涂均匀,以保证喷漆质量。

“救生员”浮果拉它生于法国,能在十分危险的情况下抢救人或贵重物品。它的外形有点像长着两个大钳的寄居蟹,不过,它身上装有摄像机,在行走中能看清周围的情况,救生时机警而又灵活;它是可以遥控的机器人。它的蟹钳似的两只手灵巧有力,可以从各个方向举起40公斤重的东西,手臂下垂可以触到地面。它脚上的4只轮子,每一只都能驱动,使它不仅在坎坷不平的道路上行走如履平地,而且爬楼梯也不费力气。