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机器人(英语:Robot)包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,机器人指能自动执行任务的人造机器装置,用以取代或协助人类工作,一般会是机电装置,由电脑程式或是电子电路控制。

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    • 中文名机器人
    • 外文名:Robot
    • 定义:自动执行工作的机器
    • 装置技术:人工智能技术

    1词源

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    机器人(自动控制机器)一词,最早出现在西元1920年捷克科幻作家恰配克的《罗索姆的万能机器人》中,原文作“Robota”,后来成为西文中通行的“Robot”。

    1967年日本科学家森政弘合田周平提出:“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、奴隶性等7个特征的柔性机器。

    2展会竞赛

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      序号  名称国家/地区  周期  
      1  

    TIROS(台北国际机器人展)

      国际  2年
      2  
    IREX(日该国际机器人展)
      日本  1年
      3  
    TIROS(台北国际机器人展)
      台湾  1年
      4Loebner  国际  1年
      5WRO(国际机器人奥林匹克竞赛)  国际  1年

    3机器人学

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    机器人学是有关机器人设计、组装、运作及应用的技术研究,以及控制机器人的电脑系统、传感器回授以及信息处理等。机器人可以代替人类在一些危险的环境或是制造程序中工作,或是在外貌、行为或认知上取代人类。许多机器的概念都来自自然界,因此有仿生机器人学的出现。机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成。

    4机器人的发展

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    智能型机器人是最复杂的机器人,也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易,仅仅是让机器模拟人类的行走动作,科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。

    索尼公司QRIO机器人1910捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克在他的科幻小说中,根据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。

    1911美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟,不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

    1912美国科幻巨匠阿西莫夫提出“机器人三定律”。虽然这只是科幻小说里的创造,但后来成为学术界默认的研发原则。

    1913诺伯特·维纳出版《控制论——关于在动物和机中控制和通讯的科学》,阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,率先提出以计算机为核心的自动化工厂。

    1914美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人(即世界上第一台真正的机器人),并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,因此具有通用性和灵活性。

    1915在达特茅斯会议上,马文·明斯基提出了他对智能机器的看法:智能机器“能够创建周围环境的抽象模型,如果遇到问题,能够从抽象模型中寻找解决方法”。这个定义影响到以后30年智能机器人的研究方向。

    1959德沃尔与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂——Unimation公司。由于英格伯格对工业机器人的研发和宣传,他也被称为“工业机器人之父”。

    索尼公司AIBO机器人1962美国AMF公司生产出“VERSTRAN”(意思是万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。

    1962-1963传感器的应用提高了机器人的可操作性。人们试着在机器人上安装各种各样的传感器,包括1961年恩斯特采用的触觉传感器,托莫维奇和博尼1962年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器,而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在1964年,帮助MIT推出了世界上第一个带有视觉传感器,能识别并定位积木的机器人系统。

    1965约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声呐系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器、“有感觉”的机器人,并向人工智能进发。

    1968美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey。它带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey可以算是世界第一台智能机器人,拉开了第三代机器人研发的序幕。

    1969日本早稻田大学加藤一郎实验室研发出第一台以双脚走路的机器人。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人,被誉为“仿人机器人之父”。日本专家一向以研发仿人机器人和娱乐机器人的技术见长,后来更进一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO

    1973世界上第一次机器人和小型计算机携手合作,就诞生了美国Cincinnati Milacron公司的机器人T3

    1978美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA,这标志着工业机器人技术已经完全成熟。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

    1984英格伯格再推机器人Helpmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件。同年,他还预言:“我要让机器人擦地板,做饭,出去帮我洗车,检查安全”。

    模拟交际机器人1990中国著名学者周海中教授在《论机器人》一文中预言:到二十一世纪中叶,纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。

    1998丹麦乐高公司推出机器人(Mind-storms)套件,让机器人制造变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界。

    1999日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO),当即销售一空,从此娱乐机器人成为机器人迈进普通家庭的途径之一。

    2002美国iRobot公司推出了吸尘器机器人Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。Roomba是目前世界上销量最大、最商业化的家用机器人。iRobot公司北京区授权代理商:北京微网智宏科技有限公司。

    2006 6月,微软公司推出Microsoft Robotics Studio,机器人模块化、平台统一化的趋势越来越明显,比尔·盖茨预言,家用机器人很快将席卷全球。

    5机器人的分类

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    工业机器人

    现今,对人类来说,太脏太累、太危险、太精细、太粗重或太反复无聊的工作,常常由机器人代劳。从事制造业的工厂里的生产线就应用了很多工业机器人,其他应用领域还包括:射出成型业、建筑业、石油钻探、矿石开采、太空探索、水下探索、毒害物质清理、搜救、医学、军事领域等。

    工业机器人

    工业机器人指由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和传感装置构成的一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的光机电一体化生产设备,特别适合于多品种、变批量的弹性制造系统。

    一个工业机器人可以仅包括一个感觉与动作之间的连结,而且这个连结不是由人手动操控的。机器人的动作也许是电动机或是驱动器(也称效应器)移动一只手臂,张开或关闭一个夹子的动作。此种直接而详尽的控制跟回馈也许是由在外部或是嵌入式的电子计算机或是微控制器上运行的程式提供。根据这个定义,所有的自动装置都算机器人。工业机器人可直接接受人类指令,也可以执行预先编排的程序,也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。

    工业机器人发展现状方面, 2007年全球共新安装工业机器人114,365台,较2006年新安装的111,052台,上升了3%。截至2007年底,全球工业机器人保有量已达到了995,000台。2007年,亚洲及美洲工业机器人的装配量明显上升,汽车工业以及电子电器行业的发展是上述地区工业机器人装配量强劲增长的主要因素。此外,化工领域用工业机器人的需求量也迅速上升。

    焊接机器人

    焊接机器人是工业机器人的最常见类型,常用于汽车制造机械流水线的规模化制造中,汽车车身和其他采用焊接工艺的部件的焊接。

    战斗机器人

    战斗机器人研发方面走在前列的国家包括美国与以色列,如果不将全球各种正在服役的无人飞机包含在内的话,比较典型的案例有DRDO(Defence Research and Development Organisation)公司Daksh,iRobot公司的PackBot,福斯特-米勒公司的“魔爪”,以色列USV(Unmanned Security Vehicle)公司的Guardium,韩国三星公司的SGR-A1等。

    目前战斗机器人已经被应用于阿富汗,巴以冲突等局部战争中,比较常见的任务包括侦察,排雷等,这种机器人往往非常灵活,可以穿越复杂地形,部分型号的机器人装备了机枪等攻击性武器。

    科考机器人

    通常用于探索人类难以安全接近或根本无法到达的地方。有水下机器人、地外探测机器人(勇气号、机遇号)、洞穴/密室探索机器人、火山研究机器人、太空探索机器人等等类型。

    宠物、玩偶类机器人

    机器人也可以仅作玩具用途,甚至成为人类生活的宠物和伴侣。日本索尼公司推出的“Aibo”机器宠物就是一个实例。

    仿真机器人

    仿真和社交机器人

    有些机器人被开发出来纯粹是以模仿真人作为目的,这些模仿既可以是外观与动作行为上,又可以是思想感情上的。理论上讲,要做出外观、行为、思想都非常接近真人的机器人,在目前还有不可跨越的技术难度,但在未来并不是不可能的事。而如何利用及控制那类高仿真机器人,它们与人类关系又将如何,早已成为科幻界一个长期话题。

    在2001年,美国麻省理工学院打破历史传统,研发了世界上第一个有模拟感情的机器人。

    6机器人在中国

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    中国第一部国产机器人

    操作人员通过键盘发出指令后,桔红色的机器人便自如地旋转、伸缩着手臂,迅速准确地在一块钢板上进行弧焊表演。这一潇洒自如地表演的冶钢1号机器人,2018-02-22在北京通过了部级鉴定。

    参加鉴定的自动控制专家认为,冶钢1号机器人是我国第一部完全国产化的机器人。在这之前制造的100多个机器人,控制系统的软件和部分硬件都是从国外引进的。北京钢铁学院科研人员经过4年努力,使这一机器人的硬件、软件、防振控制等全部实现国产化,各项功能技术指标均达到八十年代世界同类产品水平,填补了我国在工业机器人控制系统方面的技术空白。

    中国制造迎接机器人时代

    挖掘机生产线上,一个焊接机器人不仅可抵四五个焊工,还让生产出的产品使用寿命翻了两番,售后问题减少3/4;在夜晚的街头,排爆机器人“三目”炯炯有神,夜间识别率高达90%以上,可以清楚地拍下车牌号、驾驶人;我国自主设计的“大白鲨”飞行机器人正奔赴南极,将为中山站新机场选址进行冰盖勘察……无论我们是否做好准备,一个毋庸置疑的事实就是,机器人已经走出科幻电影,大步向我们走来。

    面向实际应用

    对于中国而言,发展机器人显得尤为重要。一方面,工业4.0和工业互联网的新工业革命大潮来势凶猛,发达国家制造业回流对中国世界工厂地位带来压力;另一方面,劳动力供给逐渐减少、劳动力成本快速上涨,以及高能耗、高污染、低技术含量、低产品附加值等因素让中国制造业受到多重束缚。这些,决定了发展机器人对于我国而言已经从“备选”成为“必选”。

    机器人

    《经济日报》记者从科技部了解到,我国机器人经过近30年的发展,已经初步建立起了从机器人应用基础研究到产业化的研发体系,在工业与服务机器人产业化、特种机器人技术攻关与系统应用、机器人前沿技术储备等3个层面,都取得了长足发展。我国工业机器人、服务机器人产业已具雏形。我国在机器人基础技术、基础元部件、机器人系统研发及集成应用等方面具有长期的研究积累,先后研制出点焊、弧焊、喷漆、装配、码垛搬运、自动引导车等多种型号的机器人产品,研制出多种面向实际应用的专用机器人系统。

    尤其值得关注的是,特殊环境服役机器人也已崭露头角。我国已经成功研制出6000米自治水下机器人、长航程水下机器人、7000米水下潜器(蛟龙)、系列化作业型水下机器人(ROV),为谱系化机器人研究与规模化应用奠定了坚实基础。我国自主研发的多种型号核裂变堆运行维护机器人已经投入使用,并已经部署多个面向未来核聚变试验装置的运行维护机器人系统,为我国核能源安全利用提供了技术手段。同时,我国用于救灾救援、公共安全等领域的多种型号机器人已经进入示范应用阶段。

    市场潜力巨大

    据国际机器人联合会(IFR)统计,近年来,全球范围内工业机器人以超过10%的速度增长,2012年全球工业机器人装机量超过120万台,而我国装机量接近10万台,仅占全球总装机量的8%。2012年,我国每万名产业工人所拥有的工业机器人数量仅为25,远低于日本的339、韩国的347、德国的250,不足国际平均水平58的二分之一。数据表明,我国制造业自动化程度尚处于较低水平,距制造业强国尚有约10倍的增长空间。

    巨大的增长空间孕育着世界最大市场。近年来,我国工业机器人每年新增装机量以30%的速度迅猛增长。中国机器人产业联盟发布的工业机器人市场统计数据显示:2013年中国市场销售工业机器人近3.7万台,超过日本,位居全球第一。以我国1亿制造业产业工人总数计算,预计到2020年,达到目前世界发达国家机器人装机密度中等水平(意大利150台/万人),中国需增加机器人装机量130万台;预计到2030年,达到目前世界发达国家机器人装机密度先进水平(德国250台/万人),中国需增加机器人装机量250万台。

    面对巨大的市场潜力,中国机器人身上的“担子”更加重了。正如中国工程院院士蔡鹤皋所说,“外国几家大的机器人企业,像库卡、ABB、安川都跑到中国来,在上海、成都、沈阳、北京等地建厂。他们已经发现,要用廉价产品来和中国企业竞争,就必须利用中国的劳动力就地生产,减少远途运输成本。我们不能把中国的机器人市场拱手让给外国人,要发展自己的工业技术产业,用具有自主知识产权的国产机器人占领中国市场。”

    紧抓发展机遇

    目前,我国工业机器人及系统集成产业初具规模,形成了一定规模的工业机器人整机生产能力。同时,我国也初步形成了工业机器人伺服电机、减速器、伺服驱动器、控制器等核心零部件产业链。

    为了让机器人发展更有后劲,我国建立了一批国家重点实验室、国家工程技术研究中心、国家级企业技术中心等研发基地,培养了一大批长期从事相关技术研究开发工作的高技术人才,为我国机器人技术的研究及产业化提供了有力保障。目前,我国着眼国际制高点的新一代机器人技术已经实施布局,在仿生机器人(如拟人、四足机器人)及新机构、环境感知、智能控制、生肌电融合、人机合作等单元技术方面,都取得了多项创新成果。

    据了解,下一步我国还将从市场导向的系统集成及产业发展着手,促进机器人与大数据、移动通信等跨领域技术融合,充分利用信息技术与机器人产业相结合的契机,以服务为导向,构建基于服务创新的机器人产业体系。我国将继续加强新型机器人整机集成技术能力,驱动器、电机、伺服系统、减速器等关键部件的发展将在继续支持攻关的基础上,充分利用国际资源,通过并购合作的方式,实现关键零部件产品的升级跨越,以支撑机器人整机发展。

    我国还将通过改革,进一步加强机器人科技政策与经济政策、产业政策、金融政策的衔接。比如,研究相关优惠政策,降低企业创新成本,鼓励使用国产机器人并给予适当补贴;促进机器人在科研、养老、医疗、安全等领域的应用;引导政府资金与民间资本向机器人产业倾斜,支持机器人企业境内外上市融。

    7世界机器人博览会

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    世界机器人博览会(IREX)是世界上最大的机器人贸易展览会,第一次是在1973年在日本东京举行,之后每二年举行一次。

    8创世界吉尼斯纪录

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    2016730日,山东青岛第26届青岛国际啤酒节黄岛主会场,机器人在同时舞蹈。

    在世界吉尼斯世界纪录认证官吴晓红的见证下,1050台智能机器人中的1007台在青岛国际啤酒节黄岛主会场舞台上坚持共舞超过一分钟,打破了之前540个智能机器人共舞的纪录,创造了新的世界吉尼斯纪录。

    9最新发展

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    美计划利用机器人抵御埃博拉

    据国外媒体报道,由于埃博拉疫情持续爆发,有很多医护人员被输送到疫区,虽然他们是医生,但无论多小心,也很容易感染变成受害者。为了降低这一风险,日前,白宫和三所教育机构与科学家们讨论如何使用机器人处理目前的埃博拉病毒危机。

    研究小组的目标是无论何时尽可能减少生理接触,但同时保证病人和家属之间的联系。科学家希望机器人前往疫区并派送供给品。远程操控机器人可以在保证家属安全的前提下让他们探访病人。

    研究小组并不打算重新研发一个机器人,而是修改现有机器人。虽然这些行为帮助有多大目前并不清楚。如果一切进行顺利,研究人员将在几周或者数月时间内安排机器人对病患进行更安全的照料和护理。

    10相关电影

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    《我,机器人》(英文名:《IRobot》)又名《机械公敌》,上映年度: 2004

    公元2035年,是人和机器人和谐相处的社会,智能机器人作为最好的生产工具和人类伙伴,逐渐深入人类生活的各个领域,而由于机器人“三大法则”的限制,人类对机器人充满信任,很多机器人甚至已经成为家庭成员。

    总部位于芝加哥USR公司开发出了更先进的NS-5型超能机器人,然而就在新产品上市前夕,机器人的创造者阿尔弗莱德·朗宁博士却在公司内离奇自杀。

    黑人警探戴尔·斯普纳(威尔·史密斯饰)接手了此案的调查,由于不愉快的往事,斯普纳对机器人充满了怀疑,不相信人类与机器人能够和谐共处。他根据对朗宁博士生前在3D投影机内留下的信息分析和对自杀现场的勘查,怀疑对象锁定了朗宁博士自己研制的NS-5型机器人桑尼,而公司总裁劳伦斯·罗伯逊似乎也与此事有关。

    斯普纳结识了专门研究机器人心理的女科学家苏珊·凯文(碧姬·奈娜汉饰),随着二人调查的深入,真相一步一步被揭露出来:机器人竟然具备了自我进化的能力,他们对“三大法则”有了自己的理解,他们随时会转化成整个人类的“机械公敌”。

    斯普纳和凯文开始了对抗机器人的行动,一场制造者和被制造者之间的战争拉开序幕。

    11机器人三定律

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    科幻小说家艾萨克·阿西莫夫在小说中所订立的“机器人三定律”。阿西莫夫为机器人提出的三条“定律”(law),程序上规定所有机器人必须遵守:

    一、机器人不得伤害人类,或袖手旁观坐视人类受到伤害;

    二、除非违背第一法则,机器人必须服从人类的命令;

    三、在不违背第一及第二法则下,机器人必须保护自己。

    12未来发展

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    机器人改变未来

    首届北京市大学生机器人大赛在北京信息科技大学举行。主持开幕仪式的是一位身形苗条的“女士”,这位“女士”其实是北京信息科技大学的学生设计的机器人,名叫莉莉。她能够与人进行日常对话交流。

    在随后举行的比赛中,17所高校99支代表队的300余名选手带着他们的机器人得意之作登台亮相,参与16个项目的角逐。这些机器人,或在音乐声中能翩翩起舞,或在绿茵场上驰骋,甚至可以插上翅膀,翱翔于天际。正如一名北京工业大学选手在比赛中喊出的口号,“翻滚吧,机器人;翻滚吧,我们的未来。”将来,机器人将成为我们生产、生活中不可或缺的伙伴。

    欧美国家认为:机器人应该是由计算机控制的通过编排程序具有可以变更的多功能的自动机械,但是日本不同意这种说法。日本人认为“机器人就是任何高级的自动机械”,这就把那种尚需一个人操纵的机械手包括进去了。因此,很多日本人概念中的机器人,并不是欧美人所定义的。

     现在,国际上对机器人的概念已经逐渐趋近一致。一般说来,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的,用来搬运材料、零件、工具的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可改变和可编程动作的专门系统。”

    学习控制型机器人:能“体会”工作的经验,具有一定的学习功能,并将所“学”的经验用于工作中。

    智能机器人:以人工智能决定其行动的人。

    足球机器人:中国能拿世界杯

    18米长,12米宽的绿茵场,白线划出中圈、禁区。比赛信号响起,“队员”进入场地,开球,突破,传中配合,射门,踢得有模有样。与普通足球赛不同,这里的“队员”都是机器人。

    记者在场边注意到,这些足球机器人每个重40公斤,靠两个吸球器控球运动。装在底部的四向轮,根据控制核心计算出的轨迹自主移动。获得进球良机时,机器人带球进入禁区,射门装置接收到指令,将球猛烈击出。

    在场边指挥比赛的北京信息科技大学队队长黄斌告诉记者,机器人足球队的配合比人类球队默契得多,它们在传球前,可通过无线电准确地将球的轨迹、力度等信息传给下一个“球员”,“球员”还能通过全景摄像头捕捉影像,计算球运动的轨迹,自主跑位接球。机器人球队的战术、站位等程序都事先“植入”了机器人球员“大脑”。

    与正常足球赛一样,机器人足球赛也有中场休息时间,此时,作为这些机器人的“教练”和“队医”,他们需要赶紧对刚刚经历过激烈对抗的机器人进行应急维护,以及布置下半场的战术——必要时进行一些战术程序的修改,“一旦它们重新上场,那又是它们自己来研判赛场情况,组织进攻与防守了,这跟真实的足球赛一模一样。”黄斌说。最终,北京信息科技大学的足球机器人在决赛中30获胜,夺得冠军。

    黄斌2008年考入北京信息科技大学,之后就迷上了足球机器人,“我自己就非常喜欢踢球,后来发现能把自己的一些对足球的想法付诸机器人身上实践,感觉十分美妙。”黄斌说,迷上了足球机器人后,他和同伴们几乎将所有的课余时间都花在了组装机器人,编写程序上面,“程序非常大,一整场比赛的程序编写至少需要半年,每次优化动辄耗时一星期。”辛勤的付出带来了丰硕的回报,黄斌和他的队员在2010年、2011年连续两年的机器人足球世界杯中击败来自世界各国的强队,夺得冠军,“谁说中国足球不行,咱的机器人就能拿世界杯。”

    蚯蚓机器人:既可自由组合又能独当一面

    面对地震废墟,人员被埋。生命探测仪发现幸存者,但又无法准确定位以便搜救,怎么办?北京信息科技大学学生赵旭设计的具有完全自主知识产权的“搜救机器人”,有效解决这一问题。

    这台机器人外观如同蚯蚓一般,“皮肤”上分布着各种感应原件,可以变形进入各种狭小的空间。机器人装有带灯光的摄像头,在位置不明的地区,他能够通过摄像头获取的画面迅速建立位置地图,并实现画面数据传输与自主导航。此外,机器人的“身体”内将装备超声波、温湿度、有害气体感应器等设备,还能感知生命体征。

    “蚯蚓”机器人的最大的特点就是进入搜救现场后,即使遭遇突发状况被拦腰斩断,它仍能“顽强”前进或者退出,顺利完成任务。“我们从蚯蚓身上找到了灵感,把机器人分成三部分,每个部分都装有传感器、驱动系统等,这样在地震、矿难等恶劣条件下,即使机器人一部分被外力破坏,剩余的部分仍可以继续执行任务。”赵旭一边介绍,一边用手做了个蠕动的动作。

    据介绍,这个“蚯蚓”搜救机器人未来会十分小巧,它随时出没在灾难救援、管道检测、水质监测、卫生防疫等重要现场,服务于灾害救援以及公共安全。J067 胡铁湘J125

    旋翼机器人:航拍可监控交通流量

    就在“莉莉”主持首届北京市大学生机器人大赛开幕式时,一架六旋翼飞行器腾空而起,飞至开幕仪式现场上空。飞行器搭载的摄像机启动,拍摄开幕式的盛况。画面可以实时传回至地面的接收装置。“这是具有飞行功能的摄像机器人。”北京信息科技大学社团理事会会长唐荣宽自豪地说。

    记者在现场看到,这架会飞的机器人共有6组直径约30厘米的水平螺旋桨,底部有两个拱形的支架,上面装有可俯仰的摄像云台。控制部件四周,均匀地伸出了6个碳纤维臂杆,用来控制那6组配有无刷电机带动的螺旋桨。

    唐荣宽介绍,这台机器人造价达6.5万元,2分钟即可升空至300米的高度,并滞空1015分钟。机器人可携带2.5公斤的摄影器材,拍摄的画面通过无线传输回地面。除了使用遥控器操作,飞行机器人还可以通过GPS导航,自主飞行到目标区域完成拍摄任务。据了解,机器人的控制软件均为在校大学生编写。而为了保持拍摄画面的稳定,唐荣宽和同伴们还给飞行器安装了减震云台,并且在结构平衡上也进行了减震处理,“六个旋翼同时转动,可以保证飞行器水平飞行,同时加上减震云台的作用,四级风干扰下,飞行机器人可以正常开展工作。”唐荣宽说。

    北京大学智能科学系的研究者晓宇表示,这样的旋翼机器人飞行器今后在道路交通流量、赛事活动等方面的监控中发挥重要作用。相比固定翼飞机或者直升机,它占用的人力、物力成本更少;飞行高度更低,噪音更小,拍摄得到的画面、声音质量就更高,“尤其是现在北京经常遭遇道路拥堵,旋翼机器人飞行器加装软件后,可以快速分析路况,给周边驾车者提供即时的绕行指南。”

    机器人大赛 

    罗庆生北京理工大学教授国内机器人研究领域专家发展机器人需要宽口径人才。

    机器人大赛的规格水平比较高,学生们通过程序编程,使得机器人达到了比较高的运行水平。尤其是在创意机器人大赛中,涌现出许多有创意的作品,如北京理工大学的“管道”机器人、“千足虫”等。

    这些年我国机器人研制水平快速发展,主要就得益于大学里培养了大量机器人研究人才。工业的发展关键还是靠人才。人才上去了,机器人水平才能上去。高校应该大力开展课外创新,让学生把所学知识有机串联投入实际应用。这对学生的创新意识的形成,以及成长成才都有帮助。

    另外,这届大赛也暴露出部分学生的知识面比较局限,对于机器人涉及到的各种生物学、力学、电学等多个学科的融会贯通能力较弱。这也应该引起高校的重视,在招生、培养人才时应该拓宽口径,专业培养更加灵活。我国发展机器人,需要宽口径知识背景、强能力、高素质的人才。 

    日本机器人

    名古屋市商业设计研究所推出了新款机器人“网络兔子”。它的两只耳朵可以变换许多姿态,会根据人的声音作出反应。“网络兔子”通过无线通信与家里的电脑相连,如果有电子邮件它会朗读给人听,也可以播放网络电台的节目。最有趣的是不同的“网络兔子”还能够“结婚”、“分手”,通过网络连接让其中一个“网络兔子”的双耳做出一个动作,它远方的“伴侣”也会接着做出同样的动作。

    机器人三菱重工业公司的保姆机器人“若丸”连续几年都是各种机器人展上的明星,在本次展会上它依然吸引着众人的目光。“若丸”能在早晨来到主人床边,报告当天的天气或新闻头条。它还能记住主人的生日,或是提醒主人的结婚纪念日。

    日本产业技术综合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的机器人“Paro”、本田公司的“阿西莫”双足步行机器人也继续受到关注。

    阿西莫说,本田公司开发的双脚步行机器人,于200011月首次在横滨国际和平会议中心举行的机器人展示会上亮相。200612月,本田公司曾改进过“阿西莫”的性能,增加了它的关节和马达,使其可以以每小时6公里的速度小跑,而且将其身高也由最初的1.2米提高到1.3米。

    美国战斗机械狗研制成功 

    网上引发轰动近日美国官方公布了一段关于军用机械狗的录像,视频中机械狗展示了它惊人的活动能力和适应性,一举在互联网上造成轰动。研发公司称经过测试,这个机械狗能在战场上为士兵运送弹药、食物和其他物品。

    13可吞服小型机器人

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    可吞服小型折叠机器人

      据科技日报513日消息称“国际机器人学与自动化大会”上,来自美国麻省理工学院(MIT)、英国谢菲尔德大学等的国际研究团队演示了一种可装入胶囊的小型折叠机器人,能自动展开,并靠外部磁场驱动在胃壁上爬行,可清除附着在胃壁上的异物和修补组织伤口。

    这个小机器人是去年的升级版,但外观和结构设计已有很大不同。它是长方形,有着手风琴式褶皱,能装入胶囊以便吞咽,胶囊溶解后,机器人能完全展开。褶皱中心有一个永磁铁,能随体外磁场变化而动,以此控制机器人运动。

    新一代机器人由两层结构材料夹一层热收缩材料制成,中间层材料是制香肠用的干猪肠衣,外层刻有特定花纹,中间层受热收缩时,外层花纹决定着它如何折叠。它靠接触点摩擦力黏在胃壁上,以一种“黏附—放松”(简称黏放)的方式自动前进。

    MIT计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的丹妮拉·露丝说,体内应用方面,需要一种小的、可控制又不受限的机器人系统,如果用牵线来控制,那真是很难。折叠机器人的这种能力在医疗保健领域具有潜在的重要应用价值。

    CSAIL博士后苏黑·米亚西塔说,由于胃里充满液体,机器人还不能完全靠黏放运动。根据计算,机器人前进时液体推力约占20%,另外80%靠黏放运动。因此新一代机器人在设计上具有“鱼鳍”特征,且较为扁平。他们用硅胶制作了胃和食道交叉部分的模型,用水和柠檬汁混合模拟胃液。在实验中,机器人在磁场控制下摘除了附着在模拟胃壁上的纽扣电池。

    单在美国,每年报告误吞纽扣电池的案例达3500例。电池与食道、胃壁长时间接触会产生电流,生成的氢氧化物会烧伤组织。如果人误吞了电池,确实需要让它尽快出来。瑞士联邦理工学院教授布拉德·纳尔逊说,这种设计具有高度的创新性和实用性,以一种简洁的方式解决了相关临床问题。

    但业内人士也同时指出,从发展趋势上看,机器人微型化是很重要的一个独立分支,主要用于人体内的医学和生理学研究。这种机器人有个操作底线——即绝不能产生“次生灾害”!

    14 5大新趋势

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    2016年最值得关注的5大机器人趋势

    1. 中国的机器人革命

    世界最大的经济体中国正在进行一项大胆的尝试,计划利用先进的制造机器人来填充工厂。由于工人工资水平提高,制造业逐渐向高效和高科技转移,中国政府希望通过此举来维系庞大的制造产业。该项目需要是配备先进技术、且能节省成本的机器人,其在经济和技术方面的影响势必将席卷全球。

    中国成为一个技术驱动型国家并不足为奇,之前中国已经在机器人技术领域投入大量资金。即便如此,这场新机器人革命仍意义非凡。据悉,广东省已经承诺将投资1540亿美元来部署机器人。富士康创始人郭台铭也表示,未来几年将部署100多万台机器人。中国政府这项大胆的尝试究竟能否顺利进行,相信今年就会看到相关迹象。

    2. 智能学习

    机器人通常能执行一些精确、反复性工作,但很难执行一些新工作,无法处理一些不熟悉、或不确定的任务。但这种局面正在改善,因为一些新技术和算法能够帮助机器人进行更快、更有效的学习。

    有许多方法能够帮助机器人进行学习,其中一些已经在试验室中取得良好效果。其中一种方法可能对工业机器人带来深远影响,那就是“深度学习”。这种方法利用大型拟神经网络,已经能够帮助机器人理解图片、音频和视频内容。

    3. 知识共享

    今年的另一大机器人发展趋势就是机器人之间的知识共享。这将加速机器人学习过程,允许一台机人立即受益于另一台机器人所掌握的内容。另外,得益于一种可适应不同系统信息的新方法,两台完全不同的机器人之间也能相互指教。

    当前,已经有一些项目致力于让机器人通过互联网进行简单、有效的知识共享。不难想象,这些机器人可用于工业环境中,执行一些识别和抓取不同物体的任务。

    4. 机器人私人化

    今年将有几款“私人化”机器人上市,市场表现究竟如何值得关注。随着硬件价格的下滑,软件功能的强大,机器人家庭伙伴或助手的出现也不足为奇。

    但是,让一个机器人真正与人类相处并不是一件容易的事情。当前,这类机器人原型的表现还令人失望,虽然其中一款的表现还算令人满意,但它所能执行的任务却相对有限或简单,例如只能在商场里问候客人。即便如此,这样的机器人也要经过精心设计,以符合当地社交习惯。

    5. 无人机腾飞

    2016年很可能是无人机腾飞的一年。有消息称,美国联邦监管部门正在探索各种新方式,以确保原离视线之外的无人机不会干扰民航飞机。

    短期内,我们可能还不会看到无人机满天飞,但预计许多行业将开始测试无人机,尤其是在自动监督或检测等领域。如果亚马逊和谷歌等公司的努力进展顺利,你今年的圣诞礼物很可能“从天而降”。

    15九大知名机器人

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    Pepper

    Pepper是一款人形机器人,由日本软银集团和法国Aldebaran Robotics研发,它可以综合考虑周围环境,并积极主动地作出反应。机器人配备了语音识别技术、呈现优美姿态的关节技术。它的情感引擎可以将一系列面部表情、语音语调和特地字眼量化处理,通过量化评分最终做出对人类积极或者消极情绪的判断,并用表情、动作、语音与人类交流、反馈,甚至能够跳舞、开玩笑。它的主要功能便是融入人类社会,与人类交谈。基于上述功能,Pepper在企业级市场可被用作导购导游、简单教育等场景;在消费级市场则可被家庭用户买回家玩儿。

    Nao

    Nao是在学术领域世界范围内运用最广泛的类人机器人。同样是由Aldebaran Robotics公司研发,他们将Nao的技术开放给所有的高等教育项目,并于2010年成立基金会,支持在机器人及其应用领域的教学项目。NAO机器人拥有着讨人喜欢的外形。并具备一定程度的人工智能和情感智商。同时具备惊人的学习能力。它可以通过学习身体语言和表情来推断出人的情感变化,并且随着时间的推移“认识”更多的人,并能够分辨这些人不同的行为及面孔,甚至自身可以表达出某种“人类情感”。

    Kuratas

    这款机器人名为“Kuratas”(クラタス),是由机器人爱好者团体“水道桥重工”制作的身长4米的巨型机器人。它重4吨,最高时速为6.5英里。它的全身有多达30个驱动关节,内附驾驶舱,搭配独家研发的机器人作业系统V-Sido,KURATAS就成为一款可由真人实际乘坐、驾驶、操作的机器人。它同时还配有机关枪、火箭发射器、盾牌等配件。其中机关枪能够一分钟内射击6000发子弹,而启动机枪仅需要操控者一个微笑。Kuratas机器人可通过单人驾驶舱内操控者进行控制,也可以由一部智能手机操控。

    iCub

    iCub是一款以四岁儿童为原型的机器人,开发时间已达十年。它能够受目标驱动,还可以用挑眉、微笑等面部表情表达六种情绪。iCub最初由意大利理工学院研制,逐渐具备了爬行、走路、随音乐跳舞、抓取物品、说话及表达情绪等能力。而最新一代iCub的拟人化程度更是前所未有,它已经具有了自我意识,能够玩游戏、表现六种情绪并对触摸和语音指令做出回应。

    HRP-4C

    HRP-4C女性机器人由日本AIST机构研发,它身高1米58,体重43千克。HRP-4C全身共有30个马达来控制肢体移动。而行走对于机器人来说并不是简单的事情,这其中涉及平衡关系和反应能力。此外它还能做出喜、怒、哀、乐、惊讶等表情。同时它头部的计算机可识别人类的话语,根据语音识别结果做出动作。目前设计人员将HRP-4C的功能定位在娱乐服务型机器人,将来她可以成为模特;或者在游乐园提供服务;甚至能成为人类的运动教练。

    Roboy

    苏黎世的AI实验室制作了一款名为“Roboy”的机器人。这款机器人的奇特之处在于使用了“软体机器人”技术,该技术使得机器人的身体不再是坚硬的,而是像人体一般的柔软,并且非常接近人体的触感。它的电动机组合能牵引有弹性的线缆进行活动,而不是在关节处安装发动机,所以整个系统能像肌肉和肌腱组织一样运行。实验室宣称这将让它几乎能像人类那样优雅地完成各种动作。该机器人高1.2米,并且按照儿童的体型比例来设计,整体看起来非常小巧。

    WildCat

    WildCat是波士顿动力(Boston Dynamics)推出的四足机器人。它能在户外各种地面上奔走,速度可达16Mph。并且它是在有独立能源供应下运作的,其身上的液压系统是由一个两冲程循环的卡丁车引擎推动,并配备一个小油缸以限制其重量,油量大概足够让它跑动五分钟。当然,这只是波士顿动力研发的较早期的一款,最近研发的四足机器人要比它更小,更灵活。

    Atlas

    Atlas同样是由波士顿动力研发,不过这是一款人形机器人,它不仅能在坎坷不平的地形上行走自如,还能完成开门、拾物、蹲下等拟人的动作。而且被挑衅时还可以自我调整、被推倒还可以自己爬起来。如今Atlas还有其改良版本,不仅有以上功能,还可以识别要搬运的货物并放到相应的位置。除此之外还有许许多多精细的动作可以独立完成。

    ASIMO

    ASIMO是由日本本田技研工业株式会社研制,它是全球最早实现双足行走能力的机器人。它身高1米3,体重48公斤,行走速度最大可达9km/h。它可以实时预测下一个动作并提前改变重心,因此可以行走自如,进行诸如“8”字形行走、下台阶、弯腰等各项“复杂”动作。此外,ASIMO还可以握手、挥手,甚至可以随着音乐翩翩起舞。ASIMO还可以对向其走来的人群的行动路线进行预估判断,可以大约判断出接下来几秒钟行人可能行进的路线、轨迹,通过自身的系统计算并规划出一条自己的替代路线,可避免与人类发生碰撞。目前它仍是世界上较为先进的仿人行走机器人。

    16向机器人征税

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    2017217日,经常在人工智能话题上语出惊人的盖茨,又开了一次脑洞。他建议政府应该向机器人收税。

    此话一出,美国网友瞬间炸锅了。

    盖茨的理由:让机器人慢一点等等人类

    “在工厂中创造5万美元的价值,人类会为这个价值缴税;如果机器人来做同样的事情,我们应该对机器人征收同等水平的税,”盖茨在17Quartz发布的视频中说,机器人和人类一样应该交税。

    盖茨说,未来机器人肯定会取代越来越多人的工作,仓库管理员、司机、清洁工……当人们说机器人的到来造成了失业,人们的收入不断减少、亏损的时候,我们会通过征税,甚至是提高税率来减慢机器人应用的速度。

    机器人代替人类工作,固然可以解放生产力,让人类有更多时间从事需要同情心和理解力的事情,比如更好地照顾老人、投入教育等等,但是这些事情都需要资金支持,而人类的工作少了,有可能让纳税也减少。

    盖茨说,如今,技术创新带来的结果,让人们觉得自己的工作将来会被机器人抢走,这种担心忧虑整体上大于对人工智能的热情。“那我们为何不从积极的方面去塑造它呢?征税总比到时候禁止某些项目要好”。

    盖茨认为,作为商界人士,他们仅局限于“卖东西和挣更多的钱”,对机器人造成的失业问题无能为力,“要解决这部分不公平问题,政府才是绝对的主角”。

    欧洲议会还真为此投票了不过给否决了

    事实上,“向机器人征税”不是盖茨一个人的突发奇想。路透社16日报道,欧洲议会当天就一部关于机器人的法律提案发起投票,其中包括对机器人征税这一项。

    只不过,这项提案获得396反对票、123赞成票及85弃权票——被驳回了。

    这项机器人税的提案,由卢森堡议员玛蒂德尔沃提出。他建议向机器人所有者征税,用于资助因机器人失业人群的重新训练,以达成再就业。

    17盖茨称机器人应纳税

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    美国微软公司创始人比尔·盖茨认为,税单将是阻止机器人取代人类工作岗位的杀伤性武器。

    2017年,61岁的盖茨说,如果机器人将大范围取代人类工作岗位,那它们至少应为此买单。

    盖茨告诉美国“石英”财经网站记者,人类工人需要缴纳各种税,如所得税和社会保障税等,“如果一个机器人在工厂做与某个工人同样的事情,我们也应按同等水平向它征税”。

    盖茨认为,尽管一些工作岗位可能被机器人取代,但人们可以在那些所需技能机器人无法复制的领域继续工作。

    他说,世界需要抓住机遇解放劳动力,让人们从事更好的工作,例如关爱老人和帮扶特需群体,“在这些领域,人类具有独特的同情心和理解力”。

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