你以为的“机器人”真的就是机器人吗？

欢迎来到机器人启蒙的世界！在这里我首先要恭喜你，在对机器人的艺术、科学以及工程这些酷炫主题的研究上，你选择了一条十分精彩的道路。随着文章的开始，你即将踏上一个充满乐趣的旅程，而在这段旅程结束时，当电影和文章中出现有关机器人和动物的内容时，你将可以就其中的真实性分析得头头是道。你对此的深入见解会给身边的人留下深刻的印象，此外更难能可贵的就是，通过文章的阅读，你将会有能力更好地去开发和编程打造属于你自己的机器人。那么，还等什么呢？我们这就开始吧！

什么是机器人？

这是一个很关键的问题，到底什么是机器人，什么不是机器人，在过去它们是什么样子，在将来它们又会变成什么样子，在所有令人关注的科技领域中，对这些问题的认识还都存在着一些误区。随着时间的流逝，科学研究和技术的不断进步，关于机器人的定义也一直在改变着。我们将会了解到现代机器人的定义。

“机器人”一词是随着捷克斯洛伐克 剧作家 Karel Capek（发音为Kha-rel Cha-pek）在1921年的剧作Rossum’s Universal Robots而脍炙人口的。大多数的字典中都将Capek列为“机器人”一词的创造者。但是对此更多的非正式渠道（例如网络）却流传着另外一个版本，创造了这个词的其实是Capek的兄弟Josef。当然，不管是他们兄弟中谁创造了“机器人”这个词汇，它们的灵感都是源于捷克语中的“rabota”。“rabota”一词在捷克语中的含义为“义务劳动”和盲目从命的人，也就是意指“农奴”。事实上，时至今日大多数的机器人确实在扮演着这样的角色，它们每天都在进行着重复而又固定的工作，例如完成汽车的装配，对DNA的测序等。不过，你很快就会看到，机器人所能胜任的工作要比这多得多。

关于机器人的想法，或者一些用来帮助人类的机器其实在Capek兄弟出生以前就存在了。由于在过去的时间里有太多聪明的工程师以各种不同的方式对这个问题进行过研究，实际上现在已经无从考证它的起源了。而这些形式一直都在演变着，随着科学技术的进步，以前很多关于机器人遥不可及的梦想在今天都成为了现实，或者已经指日可待。

随着科学技术的进步，关于机器人的概念也变得更加复杂了。在过去，机器人的定义仅仅是一个灵巧的机械设备。你可以在人类历史的漫长历程中找到这样的设备，甚至极为复杂的例子。早在3000多年以前，埃及人就开始使用人力控制雕像。而到了17、18世纪时，在欧洲出现了各种使用发条作为动力的傀儡。这些傀儡栩栩如生，它们可以写字、弹钢琴，甚至可以“呼吸”。但是正如我们所看到的一样，这些都不能算是真正的机器人，它们不符合我们目前对机器人的定义和理解。

虽然传统的机器人概念是指灵巧的机械自动化设备，但是随着计算设备的发展（尤其是这些设备的体积已经缩小到了足以装进机器人的体内时），现代机器人的概念已经开始涉及到了思维、推理、解决问题的能力，甚至情感和意识方面了。总之，机器人看起来已经越来越像从昆虫到人类这些真正的生物了。

如今我们对于这个问题有了更广泛的认识，从而不再拘泥于当前的机械能力和计算水平。然而，我们仍然难以想象随着科学和技术的进步，机器人到底会演变成什么样子。

所以现在回到我们最初的问题上来，到底什么是机器人呢？是什么使得图1中的机械成为了一个机器人呢，图2中的那些是伪机器人吗？

图2 伪机器人的例子（在图中的左侧给出一个存在于虚拟世界的系统；右侧给出了一个没有自主能力的系统。这些伪机器人都不算是货真价实的机器人）

机器人是一个拥有自主权的系统，它存在于物理世界，能够对它所处的环境进行感知，并且可以采取行动来实现某些目标。这看起来是一个非常宽泛的定义，但事实上这个定义的每一部分都是重要而且必要的。现在让我们将这个定义分解开来进行讨论。

机器人是一个拥有自主权的系统。

一个拥有自主权的系统，它的行为取决于自身的决定，而不是由人类来控制。当然，现实中有很多的机器并没有行为的自主权，它们都是由人来控制的。这种行为被称为“遥操作”。“遥”代表着距离很远，所以“遥操作”意味着在远处对系统进行控制。不过这些机器不能算是真正的机器人。真正意义上的机器人可以完成自主的行为，它们也许会接受来自人类的输入和建议，但是不是所有的行为都由人类所控制。

机器人是一个拥有自主权的系统，它存在于物理世界。

机器人和人类、飞禽走兽、花鸟树木甚至天气等万物共同存在于这个物理世界中，这也是它的一个基本属性。存在于这个世界上，将不得不遵守这个世界中的物理法则，以及来自于这个世界的挑战。正是真实的挑战决定了机器人是什么。在计算机中存在的机器人是模拟的，它们不具有物理世界的真实属性，这是因为虚拟现实远没有真实世界那么复杂。因此，虽然在计算机中有很多的模拟机器人，但是真正的机器人是存在于物理世界中的。

机器人是一个拥有自主权的系统，它存在于物理世界，能够对它所处的环境进行感知。

能够对所处的环境进行感知这意味着机器人拥有着传感器，凭借各种感觉（例如听觉、触觉、视觉、嗅觉等）从这个世界获得信息。一个虚拟的机器人，与之相反，可以如有神助般地获得信息和知识。但一个真实的机器人只能依靠传感器来感知这个世界，这一点和人类以及其他动物一样。因此，如果一个系统没有感觉，但是却可以神奇地获得信息，我们就并不认为它是一个真正的机器人。进一步讲，如果一个系统没有感觉或者不能获得信息，那么它就不能算是一个机器人，因为它无法对身边发生的事情做出反应。

机器人是一个拥有自主权的系统，它存在于物理世界，能够对它所处的环境进行感知，并且可以采取行动。

当感官得到一些信息后，采取行动来进行应对是机器人的必备属性。一个对此无动于衷的机器（换而言之，它没有行动，没有做出对这个世界有任何影响的行为）也不能算是机器人。正如我们所知道的，这个世界上有着各种各样不同的运动方式，这也就是为什么机器人领域如此广泛的原因。

机器人是一个拥有自主权的系统，它存在于物理世界，能够对它所处的环境进行感知，并且可以采取行动来实现某些目标。

现在我们终于谈到了机器人的智慧问题，或者说机器人的实用价值了。如果一个存在于物理世界系统或者机器能对所处的环境进行感知，但是对此做出的反应却是完全随机或者无济于事的，那么它也不能算是一个真正的机器人。这是因为这一类系统或机器并没有利用感知到的信息或者自身的能力来做出一些对自己/或者其他人有用的事情。因此，我们对一个真正的机器人的期待是，它拥有一个或者多个目标，并且自身能够采取行动来实现这些目标。目标既可以是很简单的，比如“不要被卡住”，也可以是很复杂的，比如“尽全力保证你主人的安全”。

进一步思考

你还可以通过遥操作的方法来做些什么呢？你可以利用电话来说，利用电报来写，利用电视来看。其实还有更多的例子，你能想到吗？

自动调温器是机器人吗？

烤面包机是机器人吗？

有一些被称为“软件机器人”的智能程序，也被称为软件代理，最常见的一个例子就是Web爬虫。那么它们是机器人吗？

电影《2001：太空***》中的HAL是机器人吗？

本文节选自《机器人学经典教程》

内容简介

机器人学是一门研究机器人的学科，这门学科研究的范围包括机器人的自主能力、有目的的感知以及在物理世界中的行动能力。

本书是一本非常通俗的机器人学入门级指南，能够帮助更多的人了解机器人学。本书全面细致地向读者介绍了有关机器人学的相关知识。从机器人学的定义讲起，介绍了机器人简史、机器人的组成部分、效应器和执行器、运动、操作、传感器、简单的和复杂的传感器、反馈控制、控制架构、表示、审慎控制、反应控制、混合控制、基于行为的控制、行为协调、突现行为导航、群机器人、优化机器人以及机器人的未来。

本书适合任何想要了解机器人学的读者，尤其适合中小学生、大学生以及希望更进一步的机器人技术爱好者。

本文转载自异步社区

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