無(wú)人駕駛汽車、智能護(hù)理機(jī)器人、社交機(jī)器人……從最初的科幻構(gòu)想，到如今無(wú)處不在的“合作伙伴”“智慧助手”，機(jī)器人正以前所未有的方式融入人類的生活，深刻地改變?nèi)祟惿罘绞?、生產(chǎn)方式和社會(huì)服務(wù)模式，與此同時(shí)，也在改變?nèi)祟悓?duì)未來(lái)世界的構(gòu)想。可以預(yù)見的是，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新應(yīng)用的不斷涌現(xiàn)，機(jī)器人將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)特的魅力和價(jià)值。

上一期，我們介紹了人類對(duì)“機(jī)器人”的早期探索，本期，我們一起來(lái)回顧現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展歷程。現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展歷程是一部融合了科學(xué)幻想、技術(shù)創(chuàng)新，并與社會(huì)需求相交織的壯麗篇章。一般來(lái)說(shuō)，它的發(fā)展經(jīng)過了三代歷程，一起來(lái)了解一下吧。

第一代：有“執(zhí)行力”的機(jī)器人

第一代是程序控制型機(jī)器人，也被稱為“示教再現(xiàn)型機(jī)器人”。什么是“示教再現(xiàn)”呢？你可以想象一下自己是工程師，正“手把手”地通過程序教會(huì)一個(gè)機(jī)器人學(xué)生去完成一項(xiàng)任務(wù)，這就是“示教再現(xiàn)”。

時(shí)鐘回?fù)艿?0世紀(jì)中葉。那時(shí)的機(jī)器人大部分受過嚴(yán)格的“訓(xùn)練”，工程師們通過事先編定的程序，讓機(jī)器人記住一套精確的動(dòng)作序列，然后在工作中反復(fù)完成操作、實(shí)踐。這些機(jī)器人看似呆板，卻在工業(yè)生產(chǎn)線上大放異彩，尤其在汽車裝配、電子元器件焊接等需要高精度、高強(qiáng)度、重復(fù)性勞動(dòng)的崗位上，它們不知疲倦的工作極大地提高了生產(chǎn)效率，確保了產(chǎn)品質(zhì)量。

第二代：有“感覺”的機(jī)器人

如果說(shuō)示教再現(xiàn)型機(jī)器人是“好學(xué)生”，那么第二代的感知與反饋控制型機(jī)器人就是“聰明學(xué)生”。它們不僅學(xué)會(huì)了基本動(dòng)作，還通過加裝各種傳感器，具備感知環(huán)境變化的能力。有了這些不同的傳感器，機(jī)器人如同擁有了我們?nèi)祟惖氖?、眼睛和耳朵，可以更好地認(rèn)識(shí)周圍的世界，靈活和精確地完成復(fù)雜工作。

具體來(lái)說(shuō)，力覺傳感器讓機(jī)器人能感知力度，避免碰撞和過載；視覺傳感器賦予機(jī)器人發(fā)現(xiàn)物體、識(shí)別顏色和形狀的能力；聲吶、激光雷達(dá)則幫助機(jī)器人測(cè)量距離、構(gòu)建環(huán)境地圖。有了這些“感官”，機(jī)器人不再盲目執(zhí)行預(yù)設(shè)動(dòng)作，而是能根據(jù)環(huán)境變化實(shí)時(shí)調(diào)整行為，比如通過視覺引導(dǎo)準(zhǔn)確抓取零件，或者通過聽覺識(shí)別語(yǔ)音指令。此外，他們還學(xué)會(huì)了簡(jiǎn)單的“思考”，能在一定范圍內(nèi)根據(jù)環(huán)境變化調(diào)整工作策略。這時(shí)的機(jī)器人也不僅僅是在工廠中工作，還走進(jìn)醫(yī)療手術(shù)室、物流倉(cāng)庫(kù)、餐廳、農(nóng)田等更多領(lǐng)域，扮演起多樣化的角色。

第三代：有“智能大腦”的機(jī)器人

第三代機(jī)器人是智能機(jī)器人，它們通過各種傳感器和測(cè)量器獲取環(huán)境信息，利用智能技術(shù)進(jìn)行識(shí)別、理解、推理，最后做出規(guī)劃決策，能自主行動(dòng)實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。

進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)在仿生機(jī)器人、水下機(jī)器人、空間機(jī)器人、搶險(xiǎn)救災(zāi)機(jī)器人等領(lǐng)域都取得突破性進(jìn)展，還出現(xiàn)了醫(yī)療機(jī)器人、民用無(wú)人機(jī)、家庭服務(wù)機(jī)器人、教育機(jī)器人等不同類型的機(jī)器人。這些機(jī)器人大部分是智能機(jī)器人。

更令人驚奇的是，這些機(jī)器人擁有“智能大腦”，一方面能從海量數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技能，另一方面還能理解復(fù)雜的環(huán)境，甚至預(yù)測(cè)未來(lái)變化，變得越來(lái)越“聰明”：它們能看懂你的表情，聽懂你的言語(yǔ)，與你進(jìn)行自然順暢的交流；它們能獨(dú)立思考，自主規(guī)劃行動(dòng)路線，靈活應(yīng)對(duì)各種任務(wù)和突發(fā)狀況，甚至在某些情況下能夠創(chuàng)新地解決問題。

相信接觸過機(jī)器人的你已經(jīng)注意到，如今的機(jī)器人不再是“學(xué)生”角色，而更像是人類的“合作伙伴”“智慧助手”——它們集成大量的傳感器信息、高級(jí)控制系統(tǒng)和人工智能算法，能夠自主地感知和理解周圍環(huán)境，進(jìn)行復(fù)雜的邏輯運(yùn)算與決策判斷。細(xì)心的你可能還發(fā)現(xiàn)了，當(dāng)前的機(jī)器人不再需要人類“盯梢”，而是能夠根據(jù)不同的工作環(huán)境自適應(yīng)地調(diào)整工作狀態(tài)，就像掃地機(jī)器人，不需要你的指導(dǎo)，它也可以出色地完成工作。

回顧現(xiàn)代機(jī)器人從“工業(yè)機(jī)器”到“智慧伙伴”的發(fā)展歷程，你是不是也忍不住感嘆科技力量的神奇！事實(shí)上，現(xiàn)代機(jī)器人的發(fā)展歷程，伴隨著無(wú)數(shù)次的成功與失敗、探索與實(shí)踐，但正是由于人類好奇心的驅(qū)使、責(zé)任心的推動(dòng)，機(jī)器人才能從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。未來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的持續(xù)突破，機(jī)器人將更加聰明、靈活、貼心，并在未知領(lǐng)域創(chuàng)造出我們現(xiàn)在還難以想象的應(yīng)用。

趙晶晶老師寄語(yǔ)：如果你是熱愛科技，或是對(duì)未來(lái)生活充滿好奇的孩子，趙老師希望你能努力學(xué)習(xí)，打好基礎(chǔ)，勤于思考，樂于鉆研，未來(lái)加入到機(jī)器人的設(shè)計(jì)和制造工作中來(lái)。我們期待機(jī)器人進(jìn)化之旅的下一幕，有你獨(dú)特的貢獻(xiàn)。