机器人技术的奇妙未来.doc

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1、机器人技术的奇妙未来100欧元即可拥有一位加拿大研究人员希望通过一种售价仅为100欧元的机器人与玩具工业之间的联姻，来帮助机器人技术开创一片瑰丽的天空。从现在来看，虽然离机器人真正大规模地融入人们的生活还非常遥远，但从那些价格低廉、小巧可爱的机器人身上，我们却不难看到机器人技术的奇妙未来。　　当马克·蒂尔登（MarkTilden）站在他老板的玻璃门前欢迎客人时，几乎所有来访者都对他身边的那个家伙感到惊奇。肩膀宽阔、身体结实的他站在一个身材小巧的“罗伯萨皮尔”（Robosapien）模型前面，这个模型完全能像他一样伸开双臂

2、，并用有力的双手拥抱他，只是这个机器人头上并没有戴着这个大不列颠出生的加拿大人头上戴着的牛仔帽，他戴着的是一个头盔。而且，蒂尔登身高两米左右，而罗伯萨皮尔身高仅为35cm。蒂尔登非常乐于承认，他创造出的这个机器人还有一些坏习惯，比如罗伯萨皮尔会打饱嗝、放屁、四处闲逛，说话的态度相当没礼貌等。他的“语言”是一种没有人能听得懂的咕哝声，蒂尔登戏称其为“穴居人语言”。机器人行为  当人们把罗伯萨皮尔与索尼的“克里奥”（Qrio）或者本田的“爱希莫”（Asimo）进行比较时，他身体里的7个马达和少得不能再少的电子元件所具有的功能

3、的确让人失望。然而罗伯萨皮尔的售价只有100欧元，而不是像索尼的“克里奥”那样需要50000欧元。正如他的发明者自豪地宣称的那样，罗伯萨皮尔是由标准的玩具元件组成的。通过他脚上的4块电池供电（同时保证其行走的稳定性），他可以最多活动20个小时。“在行进过程中，我们借助运动产生的力让罗伯萨皮尔迈出下一步，因此，它几乎可以像真正的生物那样走路。”马克·蒂尔登解释说。非传统的机器人设计  当罗伯萨皮尔从1米高的空中落下来时，他的胳膊会扭过来，头会撞到地上。不过，一把螺丝刀就足可以将这个机器人修复。当我们把罗伯萨皮尔背部的4个螺

4、丝拧开后，我们会看到，在其胸部和背部都有一个防护罩，以保证机器人在摔倒时不会损坏。在这些防护罩的后面，就是罗伯萨皮尔的“大脑”和“五脏六腑”。在罗伯萨皮尔内部，各个部件之间几乎很少有焊接在一起的，大多数部件都是通过插头连接在一起。在众多组件中，一个只有扑克牌大小的主板是整个机器人的核心，它不仅连接着罗伯萨皮尔内部的所有其他元件，而且众多业余机器人爱好者们为了给机器人增添功能而自行设计的各种零件，也要安装在这上面。“最大的挑战是必须要在全球范围内满足各个政府对于玩具所规定的安全条例。”蒂尔登强调说，这是机器人研究人员必须完

5、成的一项别无选择的艰难任务。非传统的机器人设计 有些人把蒂尔登想像成为一名“塑料玩具的外科医生”，这位44岁的科学家放弃了在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室（LosAlamosNationalLaboratory）的有关美国军事方面的研究工作，转而全身心地投入到玩具制造当中。在这里，蒂尔登把以前在沃特卢（Waterloo）大学所积累的经验转化为研发廉价机器人的热情。他从卓越的机器人学者罗德尼·布鲁克斯（RodneyBrooks）那里受到启发，把“BEAM”概念应用到生活之中。BEAM这个首字母缩写代表的是“Biology、El

6、ectronics、Aesthetics、Mechanics”（生物学、电子学、美学、力学）。BEAM概念主要是在对人工智能领域的研究结果强烈不满的背景下诞生的。事实上，我们现在对于人工智能的理解与50年前科学家们创造出这个概念时并没有什么太大的差别。不过，BEAM并不是“人工智能”概念的延续，而是“非正统的”，是关于设计可以在实际中使用的具有动功能的机器人的一个概念。  提出BEAM这个概念后，很多科学家开始思考一个问题：为什么对大自然母亲如此简单就得到的东西进行人工仿造就这么困难？对于这个问题，蒂尔登的解释是，关键在

7、于无生命的创造物是用数字逻辑工作的。我们知道，狗、金鱼和人都是靠波的形式思考，而只有计算机用0和1思考。在过去一百年的时间里，我们一直试图使用模拟技术来制造机器人，而在BEAM概念打造的机器人中，研究人员有意识地放弃了复杂的电子学原理。罗伯萨皮尔的四肢可以相互独立的活动，而巧妙设计的弹簧原理则可以让运动过程只需要很小的推动力即可实现。所有的能源供应都由脚上的电池负责，其结果是这个结构可以对像光亮或者是人为的阻挡这样的外界影响做出反应。更重要的是，完成这些动作并不需要机器人拥有强大的计算性能。  蒂尔登还从军事方面的研究中

8、获得灵感。使用“粘着元素排列”（CohesiveElementalArrays，CEA）概念，可以把机器人想像成可以通过不同模型组织起来的小型积木。蒂尔登希望把这个人们熟知的源于纳米技术的现象应用在宏观物体上。简单意味更好机器人技术：从军事实验室到儿童游戏室   五年前，玩具生产商Wowwee的总裁彼得·扬诺夫斯凯（