機器人可以看作是20世紀最偉大的發明之一，它的構想最早起源于阿西莫夫的科幻小說，其中關于“機器人三定律法則”更是被人們所津津樂道。從60年代初機器人問世以來，經過這近五十年的發展已經取得了長足的進步。

廣義上來說，機器人是一種可以自動執行工作的機器裝置，既可以通過人類對其直接操控完成相應的工作，也可以按照預先編排好的程序進行工作。它可以說是高級整合控制論、機械電子、計算機、材料和仿生學的產物，在工業、醫學、農業、建筑業甚至軍事等領域中均扮演者重要的角色。不過總的說來機器人的任務就是協助或取代人類工作，從而提高工作效率或降低工作的危險性，例如生產、建筑或是一些危險性較高的工作。

目前人們對于機器人的普遍定義是一種靠自身動力和控制能力來實現各種功能的機器。聯合國標準化組織采納了美國機器人協會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。”

第一代機器人可追溯到20世紀七十年代，那時的機器人是由固定的、非程序控制的、無感應器的機電設備構成。第二代機器人誕生于20世紀80年代，內置了感應器和可編程控制器。第三代機器人囊括自20世紀90年代到迄今為止發明的所有機器人。它們既有固定的又有移動的，既有自主類也有昆蟲類的，由復雜程序設計研發、具有語音識別和語音合成及其它一些高級功能。第四代機器人目前還在研發階段，預計具備人工智能、自我復制、自動組裝和納米尺寸等特點。

如果從應用環境出發，可以將機器人分為兩大類，即工業機器人和特種機器人。所謂工業機器人就是面向工業領域的多關節機械手或多自由度機器人。而特種機器人則是除工業機器人之外的、用于非制造業并服務于人類的各種先進機器人，包括：服務機器人、水下機器人、娛樂機器人、軍用機器人、農業機器人、機器人化機器等。在特種機器人中，有些分支發展很快，有獨立成體系的趨勢，如服務機器人、水下機器人、軍用機器人、微操作機器人等。下面筆者就帶領大家一起領略下這些五花八門的機器人吧。

1、軍用機器人

-水母機器人：可進行偽裝、偵查任務

提到水母，大家腦海里第一印象肯定是“軟趴趴”、“劇毒”這類詞語，尤其是有毒的特性讓我們大家對水母都敬而遠之。不過這里所介紹的“水母”可能跟大家印象里大不相同。一家來自美國弗吉尼亞理工大學的研究人員根據水母為原形，研發了新型的低溫水母機器人。

從外形上看，水母機器人基本可以以假亂真，看起來與真正的水母無異，尤其是在水中移動的感覺跟真水母非常相像，并且人還可以站在上面。水母機器人通過硅膠材質的外殼下面水下機械臂進行移動，在游泳池中幾乎看不出來這是一個機器人。如果在水溫較低的環境下運行，這臺水母機器人可以連續移動長達1個月時間，具有極強的環境適應能力。

根據弗吉尼亞理工大學的研究人員表示，未來他們還可以研發出尺寸更大的水母機器人，并且該研究項目已經接受了金融機構的投資。一旦研究成功，該項目不僅僅可以被應用到海洋檢測和清理泄露石油上，而且甚至還會被應用到軍事領域，進行偽裝和偵查等任務。

-水陸兩用機器人：能跑、能爬、能潛水

在阿富汗戰場上，波士頓動力公司的Sand Flea機器人憑借著出色的可移動性為美國大兵打來了極大的幫助，而這也帶動了跳躍機器人的發展。就在這款機器人聞名的幾個月后，美國國防部高級研究計劃局就開始研制一款名為Rhex的機器人，它放棄純粹的豎直跳躍以支持多種多樣的移動方式，不僅可以跳躍，還能游泳、爬樓梯，可移動性更強。

RHex共具有6條腿，被設計成彎曲的弧狀，這種巧妙的設計能允許機器人做出很多匪夷所思的跳躍。它還能以拋物線的形狀跳過很長的鴻溝。另外，它還可以自動根據之前的跳躍，確定下一步跳躍的范圍。

RHex不僅能跳能爬，由于其粗糙的外表設計，它還是防水的，這意味著他能完全潛到水底。而且，它弧狀的腿也很適合游泳。通過精準控制這6條腿，這款機器人能游過很長距離的海灘，而且速度可以達到10千米每小時。另外，它還能攀爬螺旋式的階梯，所以一旦它被運用到戰場上，將比Sand Flea發揮更大的作用。

2.輔助型機器人

-蛇形機器人：變身機械師 可診斷修復飛機引擎

飛機的構造是非常復雜的，一架噴氣式飛機的引擎配備有大約100個傳感器，用來檢測監測比如說氣壓、溫度和振動等狀態。但是我們也知道，在飛機飛行的時候，飛鳥撞損毀渦輪事故也是屢見不鮮，碎屑導致壓縮機葉片被損毀也是時有發生，這個時候就需要對飛機引擎進行緊急修復。

勞斯萊斯和通用電氣公司的工程師們研發了一種專門用于發現并修復飛機引擎故障的裝置，直徑只有大約半英寸。它被稱為“蛇形機器人”，有望將在2014年7月問世。據悉，該機器人將被放入到引擎中，由一名技術員進行控制，技術員將根據它們發回的圖片引導它們進入到引擎內部，整個過程有點像遠距離外科手術。

目前引擎的診斷工作是由一個內窺鏡完成的，這是根據醫學內窺鏡設計的一種光導纖維設備。技術人員把內窺鏡插入到散布在引擎表面幾厘米寬的端口上，從這里技術人員就能從內部檢查引擎，從而發現并解決問題。通過蛇形機器人，可以大大降低工作的危險性。

-幫助殘疾人的機器人助手

豐田日前順利完成了一款機器人助手，并試圖通過大規模的生產，來改善殘疾人的日常生活。這款機器人助手擁有一個緊湊的圓柱形機身，并且擁有一款折疊機械臂，可以在室內的任何一個角落移動，完成一些簡單的物體搬運或者拉窗簾等工作。

機器人助手的控制相對簡單，用戶可以輕松的使用帶有觸控界面的智能手機進行操控，或者利用語音指令控制機器人進行工作。此外，機器人還支持醫護人員通過遠程控制的方式與機器人進行通信，對機器人助手發出任務指令。

據介紹，機器人在人們的日常起居的室內環境下工作，最大的挑戰即如何解決尺寸問題。因而在開發這款機器人助手時，豐田也將尺寸優化當作優先考慮的問題。此外，機器人的面部設置有一款攝像頭，并與用戶的手持設備連接，用戶可以在手持設備上觀看到機器人面部攝像頭捕捉到的畫面。當有物體掉落時，用戶只需要輕觸掉落的物體，機器人就會自動的將物體撿起。從實際的應用來看，機器人助手的功能還受到技術元素的限制，并不能在任何環境下都可以輕松自如的展開工作，比如抓取物體。但是豐田研發了一套智能系統，用戶可以事先將一些物體放置在特定的盒子當中，對于已經被機器人識別的物體，搬運就不在話下。

另外由于具備可伸縮性，機器人的身高在83——130cm之間，因此對于很高的物體，機器人也可以輕松的拿到。此外，機器人助手還可以充當一款洗塵器，除了可幫助用戶搬運物體外，還可以吸取垃圾物品和灰塵。

為了測試這款機器人助手的性能，豐田官方目前也于日本導盲犬協會合作，將研發的助手機器人小范圍的進行試點，找出殘疾人用戶最需要的功能特征。試點的結果則顯示，抓取、搬運物體成為殘疾人用戶最需要的功能之一。此外，在出現緊急情況下自動報警也是機器人必須具備的一項功能。雖然這只是一個小型機器人只能處理一些常人看起來很簡單的任務，但是對于殘疾人用戶而言，卻非常的難能可貴。而隨著新技術的投入使用，機器人處理的功能也將會越來越復雜，進而不斷的改變殘疾人乃至正常人的生活。

3.清潔型機器人

-屏幕清潔機器人

日本的Takara Tomy公司就有針對清潔屏幕這一問題推出了一款微型屏幕清潔機器人“Auto Mee S”，它可以讓你的手機平板屏幕煥然一新。它工作起來就像是勤勞的清潔工，通過左右滑動來將你的手機或平板電腦清理的一塵不染，而它的造型也十分的可愛，圓形的小巧設計惹人喜愛，人們很難把它和傳統的智能機器人聯系起來，而它則就是這么的奇妙。

“Auto Mee S”提供橙、藍、紅、白四款色彩可選，三圍尺寸670x380x730mm，重約82g，機器人底部有三個輪胎用來移動，另外還配有兩塊旋轉清潔布進行屏幕清理工作，只需要4分鐘就可以完全清理大屏手機屏幕上的指紋和灰塵，平板的清理時間為8分鐘，它使用一節AA電池作為電量供應，在電池充足的情況下可運行3個小時，人們不用擔心它在清理的過程中從手機或平板電腦上滑落，因為它的智能部分在于可自動進行檢測，當距離設備邊緣0.5英寸的時候則會自從轉向。

-擦窗機器人

在今年CES2013上，我們看到了一款可以清潔窗戶的機器人，它就是來自Ecovacs公司的Winbot 。它可以用橡膠掃帚清潔你的玻璃，同時還能自動沿著窗戶表面移動。這款機器人比其他的機器人好的地方在于它使用了一個真空封接以粘在玻璃上，而不是像類似產品一樣采用一個獨立的磁鐵片。

需要用Winbot清潔窗戶時，你只需要將其插進一個電源接口，再給清潔襯墊噴灑一種溶液，然后將它靠在窗戶上放置，最后開機。真空封接會馬上緊抓住窗戶，然后機器人就會首先往下開到窗沿底部，然后再到頂部以測試表面。隨后，它將來回轉彎清潔整個玻璃，清潔完成后將返回到最初的位置。Winbot只有這一種預編程路徑，但是如果你想手動控制它的話也很簡單，因為它帶有一個遙控器。如果你有一些害怕把機器人貼在窗戶上，總覺得會掉下來，Evovacs告訴大家無須擔心，因為這個機器人有一塊備用電池，當Winbot開到窗戶的底部時，就算電源耗盡，備用電池也可以保持吸力。還有一個連接至繩子的吸盤，可以防止即將掉到地面上的機器人可以被繩子拉住，“撿回一條命”。

Winbot 7有兩個型號，即W710和W730，兩款機器人都著相同的傳感器，可以檢測到無框窗戶的邊緣。它們將于今年春季上市，售價約為399美金（約合人民幣2480元）。

4.仿生類機器人

-Telesar V ：可遠程模擬人類動作

日本推出了一款能夠模擬它的人類操縱者的行為的機器人：Telesar V。操縱者們穿上特制的設備來控制機器人，他們不僅能夠控制遠程機器人的行為，而且能夠通過他們控制機器人看到、聽到和感覺到環境。

研究人員Sho Kamuro說：“當我穿上設備并且移動我的身體的時候，我看到我的手變成了機器人的手。當我轉動頭的時候，我從機器人的視角看到不同的景象。”日本應慶大學研究院的多媒體設計專業的Susumu Tachi教授專門研究工程學和虛擬現實技術，他說附屬于這個操作者的頭盔、背心和手套的系統把詳細的指令傳遞給機器人，然后機器人就開始模擬操作者的每一個動作。與此同時，機器人裝備的一些傳感器傳遞出一系列的信息并轉變成為操作者的感覺。操作者穿戴的單薄聚酯手套鑲嵌有半導體和微小的電機，操作者通過半導體和電機來“感覺”機器手臂碰觸到的物品，是光滑的還是凹凸不平的，同樣也能感覺到物體的冷熱度。機器人的“眼睛”事實上是攝像機，捕捉圖片并發送到操作者眼前的微小顯示屏上，讓操作者看到三維圖片。當操作者通過機器人的揚聲器讓周圍的那些人聽到他的聲音的時候，機器人的麥克風也接收到其它的聲音。

開發者之一的Tachi博士說：“盡管這項技術仍然處于初期，但是這可能已經是非常接近的應用程序并且是一個開端，例如在高危環境中工作，比如在日本廢棄的福島核電站內部工作。我認為進一步的研究與開發能夠讓這項技術在那些對人類來說太危險的卻又需要人類技術的環境中工作。”在福島核泄漏危機中，日本著名的先進機器人技術顯露出不足。當核心融化時，國外專家被邀請來處理進入原子爐建筑的機器問題。Tachi聲稱：“一個建立在原子技術之上‘安全神話’阻止了能夠幫助處理災難的這種機器的研究。”但是他說他的這種機器人技術能夠幫助實現福島反應堆停止運行這個長期而艱苦的任務，這個過程可能長達三十年。他另外還補充說道：“一種遠程控制機器人能夠允許它的操作者遠距離體驗正在發生的事情，這或許不僅僅限制于工業程序。它能幫助你實現同遙遠地區爺爺或者奶奶通話，并且加強你們之間的溝通。”

-仿生面孔機器人

德國慕尼黑工業大學和日本的工程師研制了一款仿生的機器人面孔，被稱為“面具機器人”。它能夠輕微地移動頭部，皺動眉毛，逼真地模擬真人顫振眼瞼并能夠與人們進行交談，頗似科幻電影《我是機器人》中的智能機器人。

面具機器人的工作原理是通過一個投影儀放置在面具之后精確地投影一張人類面孔在面具后側，從而產生一種類似3D效果的面孔特征。該機器人也具有語言能力，當它聽到“彩虹”一詞時就會回答：“當陽光照射在空氣中的霧水，它們將起到類似棱鏡的作用，形成彩虹。”然而，面具機器人目前還不理解更多的單詞。當前面具機器人僅能聽懂人類的部分語言，并依據部分匹配程序序列作出相應反應。

同時，面具機器人非常明亮，由于其內部強照射光度投影儀和塑料面具內部發光漆涂層使其在白天也能執行正常功能，目前該部分新型機器人系統將部署在電視會議中。Kuratate博士說：“通常會議參加人員將顯示在屏幕上，而人類則可以建立一個面具機器人的現實復制版，真實坐在會議桌前并與會議人員一起談論探討。人們可使用適用于男性和女性的通用面孔，也可以個性化定制每個人的面孔。”

德國慕尼黑工業大學研究人員現正在研制下一代面具機器人，“面具機器人2號”將在一個可移動機器人內看到面孔、投影儀和計算機控制系統。Kuratate博士補充指出，這款面具機器人將不久當作老年人群的生活伙伴，尤其是那些晚年經常獨處的老年人。

5.藝術類機器人

-畫家機器人

在許多旅游景點，我們都會看到一些街頭藝術家為游客們繪畫肖像，不過在不久的將來也許一款機器人就可以勝任這個工作。德國卡爾斯魯厄市藝術和媒體技術中心機器人實驗室的藝術家研制了一款可以為人繪制肖像的肖像繪畫機器人。

事實上，如果要復制一張圖像是非常容易的，計算機可以很容易地使用繪圖儀進行復制，然而卻很難實現讓一個機器人“觀看”模特，然后繪畫出肖像。這是因為這一繪畫過程意味著必須聚焦某些面部特征，例如：眼睛等，很容易在繪畫局部特征時，而忽略其他嘴部或者前額的特征。目前，這款肖像繪畫機器人使用邊緣加工軟件來確定人物肖像的結構分布，同時機器人用鉛筆繪畫時把握整體感。

據悉，肖像繪畫機器人繪畫一幅肖像大概用10分鐘，其速度遠遠超過街頭藝術家，同時，機器人的繪畫技能更加精湛高超。

-音樂家機器人

日前，意大利發明家最新研制一款機器人——“特奧特羅尼科(Teotronico)”，它擁有19根手指，不僅能夠彈奏鋼琴，而且彈奏速度要比人類更快，還可以踩著鼓點自彈自唱，其表現出來的音樂能力非常驚人。

它的發明者馬迪奧-休茲(Matteo Suzzi)稱，這款機器人成本為3000多英鎊，耗時四年才建造完成。它長有19個手指，因此能夠完全演奏任何旋律或者歌曲，左手負責彈奏低音符，右手負責旋律線彈奏，多余的1根手指在左手上。同時，它還比任何人類都彈奏得快，它也是世界上唯一一款能夠同時做許多事情的機器人。

休茲稱，特奧特羅尼科是一個了不起的鋼琴家，它擁有接近人類兩倍的手指，它能提供鋼琴按鍵更強的壓力。他演唱的歌曲保存在系統之中，通過語音辨識和面部表情與聽眾產生交互作用。在一些私人聚會中，機器人特奧特羅尼科的驚人表現讓在場的來賓感到震驚，它的到來也許會引起音樂行業的一場革命。

總結：隨著科技的發展，可以預見的是在不久的未來我們的身邊會有越來越多的機器人，它們的出現帶來了生活上的便利以及工作效率的提高。但是，科技的發展始終是一把雙刃劍，像是《終結者》、《人工智能》、《黑客帝國》也揭示了人與機器人之間的這種矛盾與沖突。隨著機器人智能化的突飛猛進，如何正確的利用機器人而不是被及其利用成為機器人的奴隸，這或許是我們每個人都值得思考的問題。

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本文標題：看那些已經入侵生活的機器人

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