1.4　機器人的發展歷史

智能型機器人是最復雜的機器人，也是人類最渴望能夠早日制造出來的機器朋友。然而要制造出一臺智能機器人并不容易，僅僅是讓機器模擬人類的行走動作，科學家們就要付出數十年甚至上百年的努力。

1920年，捷克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中，根據Robota（捷克文，原意為“勞役”“苦工”）創造出了“機器人”（Robot）這個詞。

1939年，美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司制造的家用機器人Elektro。它由電纜控制，可以行走，會說77個字，甚至可以抽煙，不過離真正干家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。

1942年，美國科幻巨匠阿西莫夫提出“機器人三定律”。雖然這只是科幻小說里的創造，但后來成為學術界默認的研發原則。

阿西莫夫機器人定律如下。

第零定律：機器人必須保護人類的整體利益不受侵害。

第一定律：機器人不得傷害人類個體，或者目睹人類個體將遭受危險而袖手旁觀，除非這違反了機器人學第零定律。

第二定律：機器人必須服從人類給予它的命令，當該命令與第零定律或者第一定律沖突時例外。

第三定律：機器人在不違反第零、第一、第二定律的情況下，要盡可能保護自己的生存安全。

1954年，在達特茅斯會議上，馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法：“能夠創建周圍環境的抽象模型，如果遇到問題，能夠從抽象模型中尋找解決方法。”這個定義影響到以后30年智能機器人的研究方向。

1956年，美國人喬治·德沃爾制造出世界上第一臺可編程的機器人，并注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作，因此具有通用性和靈活性。

1959年，德沃爾與美國發明家約瑟夫·恩格爾伯格聯手制造出第一臺工業機器人。隨后，世界上第一家機器人制造工廠——Unimation公司成立了。由于恩格爾伯格對工業機器人的研發和宣傳，他也被稱為“工業機器人之父”。

1962年，美國AMF公司生產出“VERSTRAN”（意思是萬能搬運），與Unimation公司生產的Unimate一樣，是真正商業化的工業機器人，并出口到世界各國，掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。

1962—1963年，傳感器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的傳感器，包括1961年恩斯特采用的觸覺傳感器；托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的“靈巧手”上用到了壓力傳感器；而麥卡錫1963年開始在機器人中加入視覺傳感系統，并在1964年幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺傳感器，能識別并定位積木的機器人系統。

1965年，約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研制出Beast機器人。Beast能通過聲吶系統、光電管等裝置，根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始，美國麻省理工學院和斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶傳感器、“有感覺”的機器人的熱潮，并向人工智能進發。

1968年，美國斯坦福研究所公布了他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺傳感器，能根據人的指令發現并抓取積木，不過控制它的計算機有一個房間那么大。Shakey可以算是世界上第一臺智能機器人，拉開了第三代機器人研發的序幕。

1969年，日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。日本專家一向以研發仿人機器人和娛樂機器人的技術見長，后來更進一步催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。

1973年，第一次出現機器人和小型計算機攜手合作，因此而誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。

1978年，美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA，這標志著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。

1984年，恩格爾伯格再推機器人Helpmate，這種機器人能在醫院里為病人送飯、送藥、送郵件。同年，他還預言：“我要讓機器人擦地板、做飯，出去幫我洗車，檢查安全。”

1990年，中國著名學者周海中教授在《論機器人》一文中預言：“到21世紀中葉，納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。”

1998年，丹麥樂高公司推出機器人（Mind-Storms）套件。這讓機器人制造變得和搭積木一樣，相對簡單又能任意拼裝，使機器人開始走入個人世界。

1999年，日本索尼公司推出犬型機器人愛寶（AIBO），當即銷售一空，從此娛樂機器人成為機器人邁進普通家庭的途徑之一。

2002年，美國iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba。它能避開障礙，自動設計行進路線，還能在電量不足時，自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。

2006年，微軟公司推出Microsoft Robotics Studio，這標志著機器人模塊化、平臺統一化的趨勢越來越明顯，比爾·蓋茨預言，家用機器人很快將席卷全球。

我國擁有全球規模最大和最具活力的工業機器人應用市場，機器人產業的市場份額占據了全球的4成以上。

目前全球工業機器人應用領域排名前三位的是：汽車行業90多萬臺，電子行業60多萬臺，金屬加工行業近30萬臺。國內工業機器人的應用領域涵蓋了近130個行業，正從電子、汽車、食品包裝等傳統制造領域，向環保、新能源、物流倉儲等新領域拓展。機器人的加入，大幅提高了這些行業的產品生產質量與服務管理效率。以后我們還會看到越來越多的擔負著各種功能的機器人，在不同的崗位上替代人的工作，發揮出自己的作用。

想一想

（1）什么是機器人？機器人的任務是什么？

（2）機器人的基本組成部分有哪些？

（3）機器人的定律是什么？

（4）你想讓機器人干什么工作？