爱吧机器人网 » 技术 > 机器人学 > 正文

什么是机器人学?机器人学简介

核心提示:机器人学是工程学与科学的交叉学科,包括机械工程,电气工程,计算机科学等。机器人技术涉及机器人的设计、制造、操作和应用,以及用于控制、感官反馈和信息处理的计算机系统。

机器人学概念

机器人学是工程学与科学的交叉学科,包括机械工程,电气工程,计算机科学等。机器人技术涉及机器人的设计、制造、操作和应用,以及用于控制、感官反馈和信息处理的计算机系统。
 
这些技术都是用来开发可以替代人类的机器。机器人可以在任何情况下被用于任何目的,不过今天许多机器人通常被用在危险环境(包括炸弹检测和引爆),工业生产过程中或人类无法生存的地方。机器人可以是任何形式的,有一些在外形上类似于人类,称为人形机器人或类人机器人。人形机器人有助于机器人复制(模仿)人类执行某些任务时的行为,比如行走、拾取搬运、言语、认知,以及人类可以做的任何事情。今天的许多机器人都是从大自然获得启发,从而贡献于仿生机器人领域。
 
人类关于创造可以自主运行的机器的构想可以追溯到古代,但是直到20世纪,对机器人的功能和潜在用途的研究并没有实质性的进展。纵观历史,人们总是相信有一天机器人能模仿人类的行为,并以人类的方式来管理和执行任务。
 
达芬奇设计的机器人模型
上图中被认为是1495年达芬奇设计的机器人模型

今天,随着科技的不断进步,机器人技术正在迅速发展,研究、设计和建造新的机器人服务于国家,商业或军事等各种现实用途。许多机器人都是因为要用来替代人类去做一些危险的工作而被设计的,例如拆解炸弹,在不稳定的废墟中搜救幸存者,以及探测地雷和沉船等。机器人也被用在STEM(即科学、技术、工程和数学)中作为教学辅助工具。
 
机器人学是一个包含机器人构想、设计、制造和操作的工程学分支,这个学科与电子学,计算机科学、人工智能、机电一体化、纳米技术和生物工程学都有交叉。
 
机器人学三大定律
 
艾萨克·阿西莫夫与他的小说《我,机器人》

科幻小说作家艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)通常被誉为第一个使用“机器人”术语的人,在他20世纪40年代创作的短篇小说《我,机器人》中。在这个小说中,阿西莫夫提出了三条原则来指导机器人和智能机器的行为。所谓的阿西莫夫“机器人三定律”一直沿用到现在:
 
机器人学三大定律
 
第一定律:机器人决不能伤害任何一个人类个体。 
第二定律:机器人必须服从人类的命令,前提是不违反第一条定律。
第三定律:机器人必须在不违法第一、二条定律的前提下,尽可能保护自己生存下去。
 
后来,人们又补充了“机器人第零定律”:
第零定律:机器人必须保护人类的整体利益不受伤害,其它三条定律都是在这一前提下才能成立。
 
为什么后来要定出这条“零定律”呢?打个比方,为了维持国家或者说世界的整体秩序,我们制定法律,必须要执行一些人的死刑。这种情况下,机器人该不该阻止死刑的执行呢?显然是不允许的,因为这样就破坏了我们维持的秩序,也就是伤害了人类的整体利益。因此“第零定律”的地位要凌驾于其它三大定律,如果有个机器人为保护人类整体(维护第零定律),必须杀害一个人或一群人(抵触第一定律),机器人的正子程式为了人类整体着想就会同意谋杀罪行。

威尔史密斯在电影《我,机器人》中
 
三定律加上零定律,看来堪称完美,但是,“人类的整体利益”这种混沌的概念,连人类自己都搞不明白,更不要说那些用0和1来想问题的机器人了。威尔·史密斯曾说:“《我,机器人》的中心概念是机器人没有问题,科技本身也不是问题,人类逻辑的极限才是真正的问题。”所以关于机器人的定律,人们一直在修修补补,比如有人又增加了像“机器人必须知道自己是机器人”、“机器人必须进行繁殖”等第四第五定律。(爱吧机器人网原创整理编译,禁止未经授权的转载)

上一篇:伯克利人工智能研究院最新研究:协作型工业机器人如何更智能?
下一篇:基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官

本周栏目热点

[2018-01-23]  日前,中科院沈阳自动化所科研人员在类生命 机器人 研究方面取得重要进展,相关成果以亮点论文形式发布于《生物物理学杂志》...

什么是机器人学?机器人学简介

[2018-01-23]  机器人学是工程学与科学的交叉学科,包括机械工程,电气工程,计算机科学等。机器人技术涉及机器人的设计、制造、操作和应用,以及用于控制、感官反馈和信息处理的计算机系统。...

伯克利人工智能研究院最新研究:协作型工业机器人如何更智能?

[2018-01-13]  在现代工厂中,工人和机器人是两大主要劳动力。出于安全考虑,这两者通常被限制在金属笼中的机器人分离开来,而这无疑限制了生产力,以及生产线的灵活性。近年来,人们开始将......

工业机器人常用气缸的内部结构和工作原理

[2018-01-19]  气缸的组成 : 缸体,活塞,密封圈,磁环(有传感器的气缸)。原理 : 压力空气使活塞移动,通过改变进气方向,改变活塞杆的移动方向。失效形式 : 活塞卡死,不动作;气缸......

工业机器人的主要组成结构和技术原理

[2018-01-20]  工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成,主体即机座和执行机构,包括臂部、腕部和手部,有的机器人还有行走机构,大多数工业机器人有3~6个运动自由度,其中......

哈佛大学的工程师打造出全球最小的Delta机械臂

[2018-01-19]  据外媒报道,Delta 机器人 得益于它的速度和灵活性可以在装配线得到广泛运用,然而这种工作需要很大的空间。而就在近日,来自哈佛大学的工程师研发出了世界上最小版本的机械......

精选推荐

CES 2018:英特尔推出49量子位芯片争夺量子霸权
CES 2018:英特尔推出49量子位芯片争夺量子霸权

[2018-01-10]  在与Google、IBM的一场关于建立量子计算系统的马拉松比赛中,英特尔通过了一个关键的里程碑。近日,这个科技巨头已经推出了一个49个量子位 ...

从AI中窥探人性
从AI中窥探人性

[2018-01-03]  人们对人造智能的恐惧早已成为科幻书籍和电影的极好题材。但现在,一些同样的担忧开始影响关于现实世界AI技术的政策讨论。如果这样的担忧演变成为一种技术恐慌...

2017年:AI渗入云端
2017年:AI渗入云端

[2017-12-29]  云中的人工智能不仅仅是科技巨头的权力游戏,它也可能是人工智能领域的下一个飞跃。加利福尼亚州的Rigetti Computing公司刚刚使用其原型量子芯片之一在其云平台上运行机器学......

人工智能民主化能否实现取决于科技巨头
人工智能民主化能否实现取决于科技巨头

[2017-12-29]  我们经常听到像谷歌和微软这样的公司说他们希望人工智能民主化。这是一个很好的词,民主化。 但这些公司如何界定“民主化”还不清楚,像AI本身一样,它似乎有点炒作的味道...

美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低
美国Natilus公司试飞水上无人货机 设计简单成本降低

[2017-12-28]  Natilus创业公司成立于2014年,其梦想是建造大型无人机,以半价提供比船舶快得多国际货运。在十二月份,Natilus计划在旧金山湾测试一个9米翼展的小型原型无人机的水上滑行能力......

助力卷积神经网络时空特征学习 史上最大行人重识别视频数据集被提出
助力卷积神经网络时空特征学习 史上最大行人重识别视频数据集被提出

[2017-12-25]  本文提出了一个大型的、长序列的、用于行人重识别的视频数据集,简称LVreID。与现有的同类数据集相比,该数据集具有以下特点:1)长序列:平均每段视频序列长为200帧,包含丰......

机器人iCub作为嵌入式AI的标准机器人研究平台的重要性
机器人iCub作为嵌入式AI的标准机器人研究平台的重要性

[2017-12-24]  机器人的研究在过去10年中得益于一个具有嵌入式人工智能(AI)的标准化开源平台——人形机器人iCub。iCub最初在意大利被创建,如今在欧洲、美国、韩国、新加坡和日本的实验室......

基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官
基于生物启发的机器人很容易适应丢失附属器官

[2017-12-17]  很多机器人被设计应用在危险环境,如灾难现场。在这些地方,他们的运动系统完全有可能被损坏。那这样会吓跑这些机器人吗?也许不是,如果它们像日本的东北和北海道大学创造的......

7种常见的机器人焊接类型
7种常见的机器人焊接类型

[2017-12-17]  机器人焊接是工业领域最常见的机器人应用之一,近几十年来主要由汽车行业驱动。机器人焊接在完成大批量,重复性的焊接任务时效率最高。...

农业将为高科技行业 农业机器人的应用领域
农业将为高科技行业 农业机器人的应用领域

[2017-12-17]  农业正在迅速成为一个令人兴奋的高科技产业,吸引了新专业人士,新公司和新投资者。技术发展迅速,不仅提高了农民的生产能力,而且促进了我们所知道的机器人和自动化技术的发展。...