越來(lái)越像人了

在機(jī)器人制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的美國(guó)，各個(gè)機(jī)器人研究單位的研究重點(diǎn)，將預(yù)示著機(jī)器人在未來(lái)的某種發(fā)展方向。

現(xiàn)在，美國(guó)的很多研究中心，比如斯坦福大學(xué)、卡內(nèi)基—麥隆大學(xué)、辛辛那提大學(xué)等正在研究不僅可以進(jìn)行作業(yè)，還可以控制移動(dòng)軌跡，且可以導(dǎo)向繞過(guò)障礙的移動(dòng)式機(jī)器人?？蛇\(yùn)送零件和材料的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)輸車(chē)，是正在作為商品應(yīng)用的一種。很多其他應(yīng)用可望在未來(lái)的21世紀(jì)達(dá)到商品階段。行走的機(jī)器人是一種重要而特殊的移動(dòng)機(jī)器，例如在本書(shū)的前一部分談到的那些正在設(shè)計(jì)中的行走機(jī)器人。

美國(guó)俄亥俄州州立大學(xué)已經(jīng)發(fā)明了其中的一種，并使之跨出了實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)了市場(chǎng)?？偛吭O(shè)在加州的Odetics公司，前幾年曾推出一個(gè)六足行走機(jī)器人。它不僅可以行走，還可以做如下表演：爬進(jìn)一個(gè)運(yùn)貨卡車(chē)，然后趴下，再抬起和拖運(yùn)這個(gè)卡車(chē)。公司預(yù)期其機(jī)器人將得到很多應(yīng)用，例如搬運(yùn)貨物、儲(chǔ)存、灌溉、收獲、田地監(jiān)視、礦冶應(yīng)用如冶煉和液面控制、核反應(yīng)堆應(yīng)用如監(jiān)控和緊急作業(yè)，以及軍事方面，等等。

總之，機(jī)器人如能真正地像人一樣靈活而穩(wěn)定地行走，其應(yīng)用范圍將更加廣泛；同時(shí)，它將成為21世紀(jì)機(jī)器人中很特別的一員。

險(xiǎn)處謀生

未來(lái)的機(jī)器人可能具有的一個(gè)最為激動(dòng)人心的能力就是：在那些我們無(wú)法進(jìn)入或十分危險(xiǎn)的環(huán)境里，起到人眼和人手的作用。這些環(huán)境可以是外層空間、海底、深礦以及充滿(mǎn)可燃?xì)怏w和正在燃燒的建筑等。水下機(jī)器人可以用來(lái)建造或修理海上建筑如海上采油平臺(tái)、采集海底樣品、鉆探、或進(jìn)行搜集營(yíng)救作業(yè)。

這些機(jī)器人的大小不必像它們水上的同類(lèi)機(jī)器人那樣受到嚴(yán)格的限制，它們還可以用水或氣噴嘴作為動(dòng)力源。目前這一領(lǐng)域的研究工作正在進(jìn)行。向機(jī)器人開(kāi)放的另一個(gè)環(huán)境是宇宙空間。前面我們已經(jīng)談到了航天飛機(jī)機(jī)械手的發(fā)展。這種機(jī)械手可能成為建造空間站、空間工廠或制造在地球上無(wú)法有效制成的產(chǎn)品的那些機(jī)器人的先驅(qū)。

有些研究人員預(yù)測(cè)機(jī)器人將同樣被用于月球和行星的探測(cè)和開(kāi)礦、維護(hù)空間軌道站、修理宇宙航行車(chē)、甚至制造更多的機(jī)器人。日本的研究員正在研究一種在充滿(mǎn)可燃?xì)怏w和正在燃燒的建筑物里，進(jìn)行搶救作業(yè)、搜索和救護(hù)的機(jī)器人。

這個(gè)機(jī)器人將利用最尖端的機(jī)器人成果，如視覺(jué)和對(duì)話系統(tǒng)（見(jiàn)第三代機(jī)器人部分）、可移動(dòng)、可傳感機(jī)械手等。它還將具有自救系統(tǒng)，例如具有使自己冷卻的噴頭，并會(huì)使用水龍頭或化學(xué)滅火器。本書(shū)開(kāi)頭曾提到的許多危險(xiǎn)環(huán)境，如煤礦、放射性環(huán)境、化學(xué)污染環(huán)境以及北極和沙漠地區(qū)等，也將是下一代機(jī)器人工作的重要區(qū)域。

耐心的護(hù)士

把機(jī)器人用于醫(yī)療看護(hù)方面，以幫助有缺陷或殘疾的人做他們力所不能及的事情，這是機(jī)器人事業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向。日本的研究人員報(bào)告說(shuō)，他們正在試圖研制一種機(jī)器人，它可用作盲人的向?qū)А?/span>

它們比帶路的狗具有更多的優(yōu)點(diǎn)：機(jī)器人無(wú)需喂食，也不用像對(duì)待活的動(dòng)物一樣去照看它。另外，它們也不會(huì)排泄或弄臟環(huán)境，而清除掉這些東西，對(duì)老年人來(lái)說(shuō)是件很煩的事情。日本在1975年就發(fā)明了一種名為Wabot－I型的雙腿機(jī)器人，他們還在不斷地改進(jìn)其設(shè)計(jì)。雖然這個(gè)機(jī)器人被設(shè)計(jì)成自控機(jī)器人，但行動(dòng)不便的人完全可以直接控制這種機(jī)器人作為自己的運(yùn)動(dòng)裝置。

另外，日本已發(fā)明了一種可以幫助臥床患者的機(jī)器人。它包括一套集成控制裝置、一個(gè)電視攝象機(jī)和監(jiān)控器、一個(gè)指令裝置、一個(gè)關(guān)節(jié)式機(jī)械手、一個(gè)方便支架和一個(gè)自動(dòng)傳送車(chē)。那個(gè)方便的支架就像一個(gè)書(shū)架或敞開(kāi)的柜子，其中裝有患者一天當(dāng)中需要用的食物、水和書(shū)等各種物品。

支架上的物品都可以在電視顯示器上顯示出來(lái)，患者可以從清單上選出需要的物品。然后，患者指令小車(chē)從自己身邊移向支架。小車(chē)上的機(jī)械手作為大型工業(yè)機(jī)械手的小尺寸變型，它有九個(gè)節(jié)點(diǎn)可以抓住選中的物品。然后，小車(chē)返回患者身邊，拿回一本書(shū)，或取出患者的食物或飲料。如果這類(lèi)機(jī)器人可以成功地設(shè)計(jì)出來(lái)，并且達(dá)到一個(gè)較高的水平，那么人類(lèi)在看護(hù)病人方面將出現(xiàn)一個(gè)重大突破。到了那一天，護(hù)士們就可以去從事他們必須經(jīng)過(guò)教育和訓(xùn)練才能從事的那些復(fù)雜而細(xì)致的工作，真正體現(xiàn)人生的價(jià)值。因?yàn)?，為患者取些物品并不需要取得學(xué)位的人去做。

勤勞的農(nóng)民

在世界各國(guó)，特別是美國(guó)，正在發(fā)展農(nóng)用機(jī)器人。在這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)發(fā)展機(jī)器人的動(dòng)力是勞動(dòng)的季節(jié)性特點(diǎn)和勞動(dòng)力成本在農(nóng)產(chǎn)品成本中的比重過(guò)大。通常農(nóng)民的勞動(dòng)受天氣和氣候等條件限制，并且勞動(dòng)力成本構(gòu)成了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本的主要部分。

因此，國(guó)際市場(chǎng)上的農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)勝利者，通常是農(nóng)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中勞動(dòng)力相對(duì)便宜的國(guó)家?，F(xiàn)在世界各地的機(jī)器人應(yīng)用于農(nóng)業(yè)方面的數(shù)量正逐年上升。他們從事的農(nóng)業(yè)工作包括：稻田自動(dòng)收割、剪羊毛、聯(lián)合收割等。使用機(jī)器人以前，很多農(nóng)業(yè)工作都使用了具有反饋控制系統(tǒng)的設(shè)備。

但是，加上傳感器和微處理機(jī)，智能機(jī)器人系統(tǒng)出現(xiàn)了，它可用來(lái)完成有選擇性地收獲工作和對(duì)付活的動(dòng)物。例如，美國(guó)佛羅里達(dá)州大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系的研究人員研制了一種柑桔收獲機(jī)器人。它不僅能夠移動(dòng)，有一個(gè)通用的機(jī)械手，而且還有一個(gè)視覺(jué)傳感器來(lái)分辨已熟和未熟的水果。

另外，樹(shù)與水果的位置和方位是各不相同的，因此依靠復(fù)雜的計(jì)算機(jī)程序，機(jī)器人識(shí)別出桔子樹(shù)，找到水果，采下已成熟的水果。這部機(jī)器人是部多機(jī)械手樣機(jī)，它一旦投入市場(chǎng)，將免去目前收獲柑桔的勞動(dòng)之苦。如果得到推廣，那么這種經(jīng)濟(jì)上的合算和技術(shù)上的可行將為農(nóng)業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

智能聯(lián)合收割機(jī)和拖拉機(jī)是農(nóng)用機(jī)器人的另一個(gè)方面的發(fā)展。促使這種機(jī)器人發(fā)展的原因很多，最主要的原因是要求人們駕駛農(nóng)業(yè)設(shè)備的每一次運(yùn)動(dòng)都相當(dāng)一致是非常困難的。

然而，恰好是在某些應(yīng)用如耕種或收獲過(guò)程中，希望行與行之間不要有變動(dòng)，以期得到較高的收成。即使有變動(dòng)，其力量也是特別小。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，人們?cè)囼?yàn)了自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)，并已取得成功，它使行與行間的變動(dòng)量小于幾個(gè)毫米。當(dāng)然，農(nóng)業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)中最為先進(jìn)、堪稱(chēng)奇觀的還不是上述這些。西澳大利亞大學(xué)的一群科研人員發(fā)明了一個(gè)剪羊毛機(jī)系統(tǒng)，這是較為先進(jìn)的。這個(gè)系統(tǒng)包括一套傳感器，使切削羊毛的刀頭恰好處于動(dòng)物的皮膚上面，并由動(dòng)物的呼吸等因素調(diào)節(jié)其變化量，從而使傷害率降到最低程度。

這是一個(gè)巨大的進(jìn)步，是機(jī)器人在活的動(dòng)物身上進(jìn)行作業(yè)的第一個(gè)著名應(yīng)用。如果機(jī)器人技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的話，在不久的將來(lái)，就可以讓機(jī)器人來(lái)為我們理發(fā)嘍！

違背常識(shí)的深度學(xué)習(xí)識(shí)別能力

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原始的啟發(fā)

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