智能時(shí)代,工業(yè)4.0時(shí)代,機(jī)器人這個(gè)名稱也是我們經(jīng)常聽到,而我們說的機(jī)器人到底是一個(gè)怎樣的存在。

如果你走進(jìn)一個(gè)有機(jī)器人的卡車工廠,希望能看見像電視里“變形金鋼”那樣神采奕奕的機(jī)器人在裝配零件,你一定會(huì)大失所望。因?yàn)楝F(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人更像普通的機(jī)器而遠(yuǎn)不像人。那我們?yōu)槭裁唇兴皺C(jī)器人”,而不稱之為“自動(dòng)工作機(jī)”呢?因?yàn)闄C(jī)器人是一種特殊的自動(dòng)機(jī)器,它不僅能做特定的工作,而且可以重新調(diào)整和編程以完成很多不同的工作。這種可編程性和多功能適應(yīng)性正好說明為什么所有的機(jī)器人都可視為自動(dòng)化機(jī)器,而并非所有的自動(dòng)化機(jī)器都是機(jī)器人了。
被國(guó)際上普遍接受的工業(yè)機(jī)器人的定義只有一個(gè),是由美國(guó)機(jī)器人工業(yè)協(xié)會(huì)的一批工業(yè)科學(xué)家于 1979 年提出的。他們把工業(yè)機(jī)器人定義為:“一種可改編程序的多功能操作機(jī)構(gòu),用以按照預(yù)先編制的能完成多種作業(yè)的動(dòng)作程序運(yùn)送材料、零件、工具或?qū)S迷O(shè)備?!弊屛覀儊碜屑?xì)研究這個(gè)定義,并理解其確切含義。
第一個(gè)關(guān)鍵詞組是“可編程序”。其含意為:機(jī)器人是這樣一種機(jī)器,其程序不僅可以編制一次,且可視需要編制任意次。我們?nèi)粘K玫暮芏嚯娮友b置都帶有可編程的計(jì)算機(jī)芯片。例如,在電子數(shù)字鬧鐘的芯片內(nèi)部編一個(gè)程序,指令它演奏一曲“友誼地久天長(zhǎng)”作為鬧鈴聲,然而這些程序不能隨意改變,也不允許主人自己輸入新的程序。例如,即使你對(duì)“友誼地久天長(zhǎng)”已經(jīng)厭煩,也不能在鐘內(nèi)存儲(chǔ)另一首自己喜愛的歌曲,因?yàn)槠涑绦蚴枪潭ㄔ趦?nèi)部的。而機(jī)器人的程序是可以置入的,即根據(jù)使用者的意愿,對(duì)之可以改變、增加或刪除。一個(gè)機(jī)器人可具有按任意順序做不同事情的多種程序。

當(dāng)然,為了可以重新編程,一個(gè)機(jī)器人必須具有一個(gè)可輸入新的指令和信息的計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)可以是“隨身”的,即計(jì)算機(jī)的控制板就裝在機(jī)器人身上;或是“體外”的,即控制機(jī)器人的計(jì)算機(jī),在保證與機(jī)器人互通信息的情況下,可置于機(jī)器人體外的任何位置。
定義中的第二個(gè)關(guān)鍵詞是“多功能”。其含義是:機(jī)器人是多用途的,即可完成多種工作,如用于激光切割的機(jī)器人,對(duì)其終端工具稍加改變,即可用于焊接、噴漆或裝置操作等工作。
第三個(gè)關(guān)鍵詞是“操作機(jī)構(gòu)”。其含義為:機(jī)器人工作時(shí),需要一個(gè)移動(dòng)工作對(duì)象的機(jī)構(gòu)。正如機(jī)器人與其他自動(dòng)化機(jī)器的區(qū)別在于它的程序可重編性和萬(wàn)能性,機(jī)器人與計(jì)算機(jī)的區(qū)別在于它有一個(gè)操作機(jī)構(gòu)。
最后,讓我們研究“多種預(yù)編動(dòng)作程序”的意義。其含義為:機(jī)器人工作處于動(dòng)態(tài)過程中,即以連續(xù)生產(chǎn)活動(dòng)為其主要特征。

雖然這個(gè)定義看來相當(dāng)抽象,而且有些模棱兩可,但它確實(shí)把工業(yè)機(jī)器人與固定程序自動(dòng)化機(jī)器區(qū)別開來,與類似食品處理機(jī)那種只需要更換配件便可完成調(diào)料至絞餡的多功能機(jī)器區(qū)別開來。同時(shí),它也使機(jī)器人遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫離了科學(xué)幻想類小說的范疇,因?yàn)闄C(jī)器人能否具備任何人類特征,歸根到底是依賴于人類的創(chuàng)造才能。
通過這一番討論,我們可以把機(jī)器人看作自動(dòng)化機(jī)械發(fā)展道路上一個(gè)合理的重大進(jìn)步。我們已經(jīng)把由人控制的單一功能的生產(chǎn)機(jī)械發(fā)展為無(wú)人控制的多功能機(jī)械。工業(yè)革命被認(rèn)為是創(chuàng)造機(jī)器人的新紀(jì)元:我們正在研究給機(jī)器人裝上“眼睛”,使它具有人工智能,會(huì)“學(xué)習(xí)”和適應(yīng)環(huán)境的變化。