生活中出現各種機器人,造型豐富,不盡相同。並非只有設計成人形的才能稱爲“機器人”,世上有數量龐大的機械臂形工業機器人,還有狀如貓、狗的動物形仿生機器人,更何況掃地機器人 Roomba、無人直升機 Drone連手腳都沒有,造型與動物毫不沾邊。那麼,是不是無關乎造型,只要能替代人類進行工作並獨自站立行走或在人類操縱下進行工作或能減輕人類負擔的機械都可以叫“機器人”呢?而那些青少年們爲之狂熱的防衛用或軍用巨型裝甲,大多都有人類乘坐其中進行操縱,確切說來,相當於提升人體機能的輔助裝備,這類機械也被稱作機器人。
目前普遍認爲,機器人的定義含糊不清,並無明確的界定標準。代替人類工作的機械,模仿人類外觀的機械,會自主判斷、自主行動的機械,通過傳感器、攝像頭、麥克風等採集並分析信息,由微機、IC芯片或計算機控制的機械,等等,都屬於機器人。
日本工業標準(JIS)倒是對機器人有比較清晰的定義,但它僅針對製造業。
機器人是利用自動控制技術,能自動控制( manipulation)、移動,按程序設定開展各項作業的工業用機械。(JISB013-1998)
那麼,到底該如何定義“機器人”?
定義中的“ manipulation”意爲“操縱”“控制”,開展作業的零部件,比如機械臂部分也稱爲“控制器”( manipulator)。驅動機械臂的裝置一般被稱爲“制動器”( actuator),它將能量轉變爲平移運動、旋轉運動,也就是說,它將電能、熱能、化學能轉化成機械能,使物體運動廣泛應用於電動馬達、汽缸等工業產品。利用油壓、氣壓、磁力的驅動器也不少,用來控制機器人的關節動作,賦予它們力量。以大家熟悉的數碼相機爲例,鏡頭變焦和防抖功能就是應用了這類驅動器。機器人的參數表裏會列出驅動器的數量和種類,記住上述介紹,今後對大家多少有所幫助。
自動控制系統中,對周邊情況的檢測、判斷全都依靠傳感器。裝滿各類傳感器的智能機就是很好的例子。如果將機身橫過來,傳感器會感知變化並切換成橫屏模式。除了橫豎,還能感知機身的傾斜度、旋轉角度等,這是因爲機體內置了加速度傳感器和三軸陀螺儀。其他傳感器負責檢測環境亮度、碰撞情況等。通話時,即使臉頰、耳朵接觸屏幕也不會導致誤操作,這是因爲測距傳感器感到臉部靠近便自動關屏。像空調、電磁爐、發熱家電、汽車等則裝載了感知內外溫度的傳感器。機器人普遍裝有上述傳感器,用來檢測傾斜度、明暗度、溫度、溼度、碰撞、距離等。攝像頭、麥克風的用途也類似傳感器,機器人通過麥克風接收聲音,判斷周邊噪聲狀況,解析人類的語音,從攝像頭畫面辨別出身邊的移動物體,甚至能識別人臉。
2006年日本經濟產業省撰寫的《機器人政策研究會報告書》中,將機器人定義爲由傳感器智能控制3驅動裝置三大技術要素構成的置能化機械系統”。2001年日本機械工業協會和日本機器人工業協會提出的“機器人技術”一詞同樣基於這三種技術。
影視動漫的架空世界裏描繪過形形色色的機器人。在日本,無論時代如何變遷,鐵臂阿童木、機器貓、小露寶、1Q博士的阿拉蕾等機器人永遠陪伴着愛幻想的孩子們。這些自律型機器人角色會自主思考、學習和活動,爲幫助人類而被製造出來,外形也和人類相似。
《加油啊!!小露寶》中的小露寶竭盡全力想幫助人類卻屢遭失敗,但和不中用的角色恰恰相反,它的周邊玩具在消費市場上風靡時,超合金系列等款式創下了數十億日元的總銷售額。
描寫巨型機器人的作品也爲數甚多,如《鐵人28號》《鐵甲人》《魔神z》《高達》。這類機器人被塑造成人類的保護者和強大的軍用武器,但因爲需要人類在內部駕駛,可見它們基本上不具備獨立智能。日本的機器人無論與人等高還是巨型,無論是否擁有獨立意志,大多都服從人類、幫助人類,具有鮮明的正面形象。反觀歐美的作品,機器人更多被描寫成敵對勢力,或是凌駕於人類之上的異端。這是因爲日本人從小玩着機器人玩偶,看着和機器人做朋友的故事,耳濡目染。他們超乎尋常地信任機器人,以至於亞瑟C.克拉克和斯坦利·庫布裏克共同創作的《2001太空漫遊》中,智能計算機“哈爾9000”採取了針對人類而言的敵對行爲時,許多觀衆感到震驚和難以言喻的恐懼。人們時不時能聽到類似觀點,認爲日本和歐美對機器人的看法差異顯著。日本的作品裏,機器人是人類忠實的夥伴,而歐美作品中,它們多爲能力超越人類的巨大威脅。
日本軟銀開發Pepr這款交流型機器人,是希望它陪伴人類、識別人類的情感,使人感到幸福快樂。集團董事長孫正義先生也曾表達過他對鐵臂阿童木的嚮往。也許正因爲我們一直喜愛機器人,在無數故事裏與機器人相伴生活,它纔會降生於這個時代吧。應該說,交流型機器人已經走進人類的日常生活,在看護機構和獨居老人家中發揮着重要作用。接下來,我將針對日本國內已經投入使用或曾經引發關注的人形機器人、交流型機器人展開介紹。
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