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机器人革命:中国机器人企业数量爆发式增长

2016-5-29 09:39| 发布者: admin| 查看: 276| 评论: 0 |来自: 互联网

简介:就像诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。

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中国机器人企业数量近些年呈现爆发式增长。

2016年年初,工业和信息化部对全国机器人产业情况进行了摸底调查,初步统计涉及机器人生产及集成应用的企业有800余家,其中200多家是机器人本体制造企业。

今年4月份,《机器人产业发展规划(2016-2020年)》发布,提出未来五年四方面具体目标:产业规模持续增长、技术水平显著提升、关键零部件取得重大突破、集成应用取得显著成效。到2020年,中国培育3家以上具有国际竞争力的龙头企业,打造5个以上机器人配套产业集群。

工信部称,未来五年,中国机器人产业发展的一个目标是提高产业化能力、提升市场占有率,并在中高端产品方面实现突破。因此,培育具有国际竞争力的龙头企业,带动中小企业向“专、精、特、新”方向发展,形成集群效应,增强产业竞争合力,是未来五年中国机器人产业发展的目标和方向。

机器人的崛起似乎已经是一个不争的事实,但是,机器人究竟是什么呢,很多人还停留在电影或是影像传播的阶段。

从无到有

机器人严格来说并不是现代的产物,3000年前,就有机器人的雏形,只是那时候,并没有机器人的概念。发展至今,机器人已经成为人们生活中不可替代的帮手,但是很长一段时间,机器人的定义一直是仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。

主要原因在于,机器人发展太快,新功能不断涌现,所以任何一个定义,很快就会不适用。因此关于什么是机器人这个概念就一直空缺。但是,人们从来都没有停止过给机器人一个定义。

1886年法国作家利尔亚当在他的小说《未来夏娃》中将外表像人的机器起名为“安德罗丁”。

1920年捷克作家卡雷尔·卡佩克发表了科幻剧本《罗萨姆的万能机器人》。在剧本中,卡佩克把捷克语“Robota”写成了“Robot”,“Robota”是奴隶的意思。

1967年日本召开的第一届机器人学术会议上,提出了两个有代表性的定义。一是森政弘与合田周平提出的:“机器人是一种具有移动性、个体性、智能性、通用性、半机械半人性、自动性、奴隶性等7个特征的柔性机器”。另一个是加藤一郎提出的具有具有脑、手、脚等三要素的个体;具有非接触传感器(用眼、耳接受远方信息)和接触传感器;具有平衡觉和固有觉的传感器这3个条件的机器称为机器人。

1988年法国的埃斯皮奥将机器人学定义为:“机器人学是指设计能根据传感器信息实现预先规划好的作业系统,并以此系统的使用方法作为研究对象”。

1987年国际标准化组织对工业机器人进行了定义:“工业机器人是一种具有自动控制的操作和移动功能,能完成各种作业的可编程操作机。”

自从人们尝试给机器人定义已经60多年过去了,如今,机器人终于有了一个比较一致的定义。

我国科学家对机器人的定义是:“机器人是一种自动化的机器,所不同的是这种机器具备一些与人或生物相似的智能能力,如感知能力、规划能力、动作能力和协同能力,是一种具有高度灵活性的自动化机器”。

国际上对机器人的概念也趋近一致。一般来说,人们都可以接受这种说法,即机器人是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。它能为人类带来许多方便之处。”

诞生于科幻小说之中一样,人们对机器人充满了幻想。也许正是由于机器人定义的模糊,才给了人们充分的想象和创造空间。

古典机器人

然而人们对机器人的幻想与追求已有3000多年的历史。

人类希望制造一种像人一样的机器,以便代替人类完成各种工作。

西周时期,中国的能工巧匠偃师用动物皮、木头、树脂制出了能歌善舞的伶人,这是中国最早记载的木头机器人雏形。

公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人──自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像,它可以自己开门,还可以借助蒸汽唱歌。

1800年前的汉代,大科学家张衡不仅发明了地动仪,而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里,车上木人击鼓一下,每行十里击钟一下。这个发明直到今天都在影响着很多人,可以说是中国古代发明的创举。

后汉三国时期,蜀国丞相诸葛亮成功地创造出了“木牛流马”,并用其运送军粮,支援前方战争。

1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶。1738年,法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭,它会嘎嘎叫,会游泳和喝水,还会进食和排泄。

玩偶的发明,让机器人的发展走上了一个新的台阶。玩偶对机器的精密要求明显提高,这让更多的人开始幻想,是不是可以出现像人类一样具有思维的机器人。而人类在此的探索上也开始加快脚步。

1927年美国西屋公司工程师温兹利制造了第一个机器人“电报箱”,并在纽约举行的世界博览会上展出。它是一个电动机器人,装有无线电发报机,可以回答一些问题,但该机器人不能走动。

1959年第一台工业机器人(可编程、圆坐标)在美国诞生,开创了机器人发展的新纪元。

现代机器人

现代机器人的研究始于20世纪中期,其技术背景是计算机和自动化的发展,以及原子能的开发利用。

自1946年第一台数字电子计算机问世以来,计算机取得了惊人的进步,向高速度、大容量、低价格的方向发展。

大批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进展,其结果之一便是1952年数控机床的诞生。与数控机床相关的控制、机械零件的研究又为机器人的开发奠定了基础。

另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机械代替人处理放射性物质。在这一需求背景下,美国原子能委员会的阿尔贡研究所于1947年开发了遥控机械手,1948年又开发了机械式的主从机械手。

1954年美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念,并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机器人的关节,利用人手对机器人进行动作示教,机器人能实现动作的记录和再现。这就是所谓的示教再现机器人。现有的机器人差不多都采用这种控制方式。

作为机器人产品最早的实用机型(示教再现)是1962年美国AMF公司推出的“VERSTRAN”和UNIMATION公司推出的“UNIMATE”。这些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形特征迥异,主要由类似人的手和臂组成。

1965年,MIT的Roborts演示了第一个具有视觉传感器的、能识别与定位简单积木的机器人系统。

1967年日本成立了人工手研究会(现改名为仿生机构研究会),同年召开了日本首届机器人学术会。

1970年在美国召开了第一届国际工业机器人学术会议。1970年以后,机器人的研究得到迅速广泛的普及。

1973年,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一台由小型计算机控制的工业机器人,它是液压驱动的,能提升的有效负载达45公斤。

到了1980年,工业机器人才真正在日本普及,故称该年为“机器人元年”。

随后,工业机器人在日本得到了巨大发展,日本也因此而赢得了“机器人王国的美称”。

机器人的发展又开始进入了一个新的阶段。

智能型机器人是最复杂的机器人,也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易,仅仅是让机器模拟人类的行走动作,科学家们就要付出了数十甚至上百年的努力。

在科幻小说和电影电视中,我们对机器人作战的场面已不陌生。机器人不外乎分为两种,一种是人类的朋友,协助正义战胜邪恶;另一种则是人类的敌人,给世界带来灾祸。

2008年,曾经风靡一时的动漫《机器人总动员》将这两种场景都结合在了一起。

公元2700年,地球早就被人类祸害成了一个巨大的垃圾场,已经到了无法居住的地步,人类只能大举迁移到别的星球,然后委托一家机器人垃圾清理公司善后,直至地球的环境系统重新达到生态平衡。

在人类离开之后,垃圾清理公司将机器人瓦力成批地输送到地球,并给他们安装了惟一的指令——垃圾分装,然而随着时间的推移,机器人一个接一个地坏掉,最后只剩下唯一的一个,继续在这个似乎已经被遗忘了的角落,勤勤恳恳地在垃圾堆中忙碌着,转眼就过去了几百年的时间,寂寞与孤独变成了围绕着他的永恒的主题。

然而,一艘突然而至的宇宙飞船打破了这里的平静,它还带来了专职搜索任务的机器人夏娃,当瓦力经历了几百年的孤独,终于见到了另一个机器人时,他觉得自己好像爱上她了,夏娃在经过了精确的计算之后,数据显示出,看起来漫不经心的瓦力很可能是关乎着地球未来的关键所在,她通过宇宙飞船将自己的发现报告给人类,收到了将瓦力带离地球的指令——人类正想尽办法重回地球,所以他们不会放弃任何可能的机会。于是瓦力追随着夏娃,展开了一次穿越整个银河系、最令人兴奋、也是最具有想象力的奇幻旅程。

在这个故事里,我们看到了高智商的机器人,有技术、有情感,当然,更重要的是,他们是人类智慧的结晶。

迎接智能时代

如今,技术的成熟让智能成为机器人的普遍特性。

机器人革命给人类带来便利的同时,也引起一些人的担忧。他们担心未来某一天,过度聪明的机器人可能给人类带来难以预见的危害,尤其是安装了人工智能系统的机器人,将来是否会在智能上超越人类,以至对就业造成影响,甚或威胁人类的生命财产?就像科幻小说中所描绘的:机器人在越来越多的领域取代了人类,最终站到了人类的对立面,由帮手变成了仇敌。

其实,这方面的担心完全没有必要。

安德鲁·摩尔是人工智能领域领先的卡内基梅隆大学计算机学院院长。他介绍说,美国国家科学院已经召集技术专家、经济学家和社会学家研究人工智能取代人工的问题。“这里人工智能取代的不是蓝领工人的生产工作,而是传统认为它们不能取代的、需要人与人互动的白领工作。”

美国科学家罗伯特·斯隆曾表示,人工智能研究的难题之一,就是开发出一种能实时做出恰当判断的计算机软件。

日本科学家广濑茂男认为,即使智能机器人将来具有常识,并能进行自我复制,也不可能带来大范围的失业,更不可能对人类造成威胁。早在上世纪90年代,中国科学家周海中就指出:机器人在工作强度、运算速度和记忆功能方面可以超越人类,但在意识、推理等方面不可能超越人类。

我们已经开始进入知识经济的新时代。创新是这个时代的源动力。文化的创新、观念的创新、科技的创新、体制的创新改变着我们的今天,并将改造我们的明天。

科技创新带给社会与人类的利益远远超过它的危险。机器人的发展史已经证明了这一点。机器人的应用领域不断扩大,从工业走向农业、服务业;从产业走进医院、家庭;从陆地潜入水下、飞往空间……机器人展示出它们的能力与魅力,同时也表示了它们与人的友好与合作。

所以,我们不用担心机器人革命会带给我们不好的影响,更不用怀疑机器人在推动整个社会进步上起到的关键的作用。

张开双臂,迎接智能机器人时代的到来吧。

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