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机器人专业火爆原因未来,各个岗位的用处

发布时间:2023/4/7 21:53:47   
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机器人是一种如同自动机床、汽车、火车一样自动化机器或装备,一旦机器造型人形化、类人化,再智能化,便被赋予人工生命特征区别于其他自动装备。机器人学是一门研究机器人科学技术及其应用的学科,就如:力学、物理学、数学、电子学、信息学一样。电影中的机器人《变形金刚》《阿童木》《机器猫》《终结者》《人工智能》《我,机器人》形象和概念已深入人心。机器人从技术功能上分为工业机器人、服务机器人。

机器人和人工智能的关系

“机器人”及其概念的出现都早于“人工智能”,机器人“Robot”一词出现于年,而早于50年代出现的人工智能“ArtificialIntelligence”英文缩写为AI。

机器人学的进一步发展需要人工智能的指导,并采用各种智能技术。60年代的机器人不具备智能化,后来出现人工智能应用在机器人上,增加传感器、人机交互系统及其自主性,不只是软件可视化。机器人学的研究领域已扩大,机器人学的发展为人工智能产生新推动力,并提供了一个很好的试验与应用场所。人工智能在机器学上应用传感信息处理、环境识别与建模、机器人规划与决策、机器学习与专家、自然语言理解等。

工业机器人作为生产与服务性机器人,据《世界机器人》统计,截至年全球机器人数量已超过万台,其中工业机器人万台,服务机器人万台。国际机器人学联合会(IFR)最新预测,至年之间,全球工业机器人销售数量将翻一番至40万,到年全球将有万台工业用机器人投入实际生产。工业机器人可以自动生产大型工业产品如汽车、飞机等;而服务性能的机器人如无人驾驶员、手术医生、海洋勘探员、拆弹专家、家庭服务员等能在人类各个领域广泛应用。

机器人概念的出现与近代发展历史

到了近代,技术和机械的进步为“机器人艺术”带来了新的生机。比如十九世纪中叶的自动玩偶分为两个流派:即科学幻想派和机械制作派,并各自在文学艺术和近代技术中有所发展。年歌德的《浮士德》塑造了人造人“荷蒙克鲁斯”;年霍夫曼出版了以自动玩偶为主角的作品《葛蓓莉娅》;年科洛迪的《木偶奇遇记》问世;年《未来的夏娃》出版……而在机械实物制造方面,年乔治·摩尔(GeorgeMoore)制造了“蒸汽人”,“蒸汽人”靠蒸汽驱动双腿沿圆周走动。

进入二十世纪后,机器人的研究与开发得到了民间与政府的支持,工业和服务型机器人相继被研制出来。

年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克(KarelCapek,—)在他的科幻小说《罗萨姆的机器人万能公司》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。

年美国西屋公司工程师温兹利创造出第一个电动机器人“电报箱”,有无线电发报功能,并在纽约举行的世界博览会上展出,可与人类问答互动,但这类机器人不能行动。

年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。

年美国科幻巨匠阿西莫夫(IsaacAsimov,-)提出“机器人三定律”:一、机器人不得伤害人类,或者目睹人类个体将遭受危险而袖手不管;二、机器人必须服从人给予它的命令,当该命令与第一定律冲突时例外;三、机器人必须会保护自己,保护自身不会损害,除非人类让它作出牺牲。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。

年诺伯特·维纳出版《控制论》,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。

年美国人乔治·德沃尔(GeorgeDevol,—)制造出世界上第一台可编程的机器人,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。

年在达特茅斯会议上,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。

年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”。

年美国通用汽车公司第一台工业机器人投入使用,标志着第一代工业机器人的诞生。

年美国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。

年—年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,包括年恩斯特采用的触觉传感器;托莫维奇和博尼年在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器;而麦卡锡年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在年帮助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。

年约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声纳系统、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。

年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。

年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。

年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CincinnatiMilacron公司的机器人T3。

年美国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。

年英格伯格再推机器人Helpmate,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”。

年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。

年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目前机器人迈进普通家庭的途径之一。

年美国IRobot公司推出了吸尘器机器人,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶回充电座,是目前销量最大机器人,证明机器人进入了千家万户。

年6月,微软公司推出MicrosoftRoboticsStudio,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]

当代机器人发展的近况

目前处于从弱人工智能向强人工智能的过渡时期。以智能机器人为重心的研究进展迅速。智能机器人作为第三代机器人带有多种传感器,根据环境的变化,能够将多种传感器收集到的信息进行识别和融合,具有很强的自我适应能力、学习能力和自治能力。强智能机器人已成为人工智能科学家的主要目标,艺术家和未来哲学家也对此极其

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