讀人形機(jī)器人02人形機(jī)器人簡史

1. 早期自動機(jī)器與機(jī)械奇跡
1.1. 人形機(jī)器人的發(fā)展史交織著神話傳說、藝術(shù)創(chuàng)造、科技創(chuàng)新和人類永恒的好奇心
1.2. 從最初模仿生命的機(jī)械裝置,到現(xiàn)代精密的人形機(jī)器人,這段歷程折射出人類通過創(chuàng)造來認(rèn)知自我的執(zhí)著追求
1.3. 人類對復(fù)刻自身形態(tài)與機(jī)能的熱忱可追溯至數(shù)千年前
1.4. 亞歷山大里亞的希羅(公元1世紀(jì))是早期自動機(jī)器的先驅(qū)
1.5. 從中世紀(jì)至文藝復(fù)興時期,對機(jī)械生命的研究再度興起
1.6. 奠定了機(jī)械學(xué)和控制系統(tǒng)的基本原理,而這些原理在數(shù)百年后被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人學(xué)領(lǐng)域
2. 機(jī)器人技術(shù)的演進(jìn)
2.1. 18—19世紀(jì)的工業(yè)革命掀起了前所未有的機(jī)械化浪潮
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2.1.1. 蒸汽機(jī)與自動織布機(jī)徹底改變了生產(chǎn)方式,為現(xiàn)代機(jī)器人技術(shù)奠定了基礎(chǔ)
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2.1.2. ?“機(jī)器人”這一術(shù)語直到20世紀(jì)才正式出現(xiàn)
2.2. 1920年,卡雷爾·恰佩克在戲劇《羅素姆萬能機(jī)器人》中首次使用“robot”一詞(該詞源自捷克語“robota”?,意為苦役)?
- 2.2.1. 該戲劇探討的工業(yè)化、人性異化與人工生命倫理等議題,至今仍具現(xiàn)實意義
2.3. 1954年,喬治·德沃爾發(fā)明了首臺可編程機(jī)械臂尤尼梅特
2.4. 20世紀(jì)60—70年代是探索實驗的黃金期
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2.4.1. 1966年,斯坦福國際研究所開發(fā)的Shakey機(jī)器人成為首個具備行動推理能力的移動機(jī)器人
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2.4.2. 川崎和發(fā)那科等企業(yè)將機(jī)器人廣泛應(yīng)用于制造業(yè),工程師不僅注重機(jī)器人的功能實現(xiàn),更追求形態(tài)美感,從而推動了人形外觀與運動機(jī)器人的研發(fā)進(jìn)程
2.5. 20世紀(jì)80年代,微處理器與傳感器的應(yīng)用使機(jī)器人性能得到大幅提升
- 2.5.1. 麻省理工學(xué)院羅德尼·布魯克斯團(tuán)隊開發(fā)的Genghis機(jī)器人,展現(xiàn)出昆蟲式運動與應(yīng)激行為特征,引領(lǐng)了基于行為的機(jī)器人研究潮流
2.6. 個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)與AI的興起開辟了新的應(yīng)用方向,機(jī)器人開始進(jìn)入家庭、醫(yī)院與娛樂場所,為當(dāng)代人形機(jī)器人的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)
3. AI的誕生
3.1. AI作為一門學(xué)科,旨在研究如何讓機(jī)器人執(zhí)行那些需要人類智能才能完成的任務(wù)
3.2. 1956年的達(dá)特茅斯會議被視為AI誕生的標(biāo)志
3.3. 早期的AI研究主要聚焦在符號推理和問題解決領(lǐng)域
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3.3.1. 邏輯理論家(Logic Theorist)和一般問題解決器(General Problem Solver)等程序的出現(xiàn)表明,機(jī)器可以通過操縱符號來解決數(shù)學(xué)證明問題
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3.3.2. 當(dāng)時計算能力的限制以及人類對自身認(rèn)知理解的不足,阻礙了AI的發(fā)展
3.4. 20世紀(jì)80年代,專家系統(tǒng)應(yīng)運而生,這是一種模擬人類專家決策能力的AI程序
3.5. 1997年,IBM(國際商業(yè)機(jī)器)公司的“深藍(lán)”計算機(jī)擊敗國際象棋大師加里·卡斯帕羅夫,這一具有里程碑意義的成就展現(xiàn)了AI的巨大潛力
3.6. 真正具有自主性的機(jī)器人,需要具備感知環(huán)境、從經(jīng)驗中學(xué)習(xí)并做出決策的能力,而這些正是AI的核心要素
3.7. AI的發(fā)展為人形機(jī)器人賦予了認(rèn)知能力,使機(jī)器從單純的可編程工具轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌蜻m應(yīng)環(huán)境并自主學(xué)習(xí)的實體,這是實現(xiàn)人形機(jī)器人的關(guān)鍵一步
4. 人形機(jī)器人先驅(qū)者
4.1. 人形機(jī)器人的發(fā)展,離不開那些勇于突破技術(shù)與想象界限的先驅(qū)者
4.2. 早稻田大學(xué)WABOT項目
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4.2.1. 0世紀(jì)70年代,加藤一郎教授團(tuán)隊研制出首個全尺寸智能人形機(jī)器人WABOT-1,它具備行走、抓握和日語對話能力
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4.2.2. 1984年推出的WABOT-2,能像人類一樣靈活地彈奏鋼琴
4.3. 漢斯·莫拉維克
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4.3.1. 作為移動機(jī)器人和AI領(lǐng)域的先驅(qū),莫拉維克于20世紀(jì)80年代在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究重點是機(jī)器人的空間理解
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4.3.2. 他提出的關(guān)于機(jī)器人進(jìn)化和AI未來的理論,對技術(shù)發(fā)展和關(guān)于機(jī)器智能的哲學(xué)討論都產(chǎn)生了重要影響
4.4. 羅德尼·布魯克斯
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4.4.1. 在麻省理工學(xué)院,布魯克斯以基于行為的機(jī)器人技術(shù)挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的AI方法
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4.4.2. 其開發(fā)的包容式架構(gòu)強(qiáng)調(diào)與現(xiàn)實世界的互動,而非符號推理
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4.4.3. 這推動了Cog和Kismet等機(jī)器人的研發(fā),它們探索了人類感知與社會互動機(jī)制
4.5. 辛西婭·布雷齊爾
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4.5.1. 作為布魯克斯的學(xué)生,她開創(chuàng)了社交機(jī)器人領(lǐng)域的研究
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4.5.2. 其作品Kismet通過表情與情感反應(yīng)研究人機(jī)交互,為社交機(jī)器人的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)
4.6. 森政弘
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4.6.1. 他因在1970年提出“恐怖谷”假說而聞名,研究了人類根據(jù)機(jī)器人與人類的相似程度而對機(jī)器人產(chǎn)生的情感反應(yīng)
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4.6.2. 這項研究對人形機(jī)器人設(shè)計具有深遠(yuǎn)影響,強(qiáng)調(diào)在仿生特征設(shè)計中保持平衡的重要性
4.7. 石黑浩
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4.7.1. 作為當(dāng)代機(jī)器人領(lǐng)域的代表人物,石黑浩以研制高度逼真的仿生機(jī)器人而聞名,其中包括以自己為原型打造的復(fù)制機(jī)器人
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4.7.2. 他的研究模糊了人類與機(jī)器的界限,引發(fā)了關(guān)于身份認(rèn)同、意識本質(zhì)以及“何以為人”等問題的深刻思考
5. 突破性項目與原型
5.1. 本田阿西莫(2000年)
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5.1.1. ?“先進(jìn)創(chuàng)新移動機(jī)器人”阿西莫堪稱行業(yè)標(biāo)桿,具備行走、奔跑、爬梯、人臉識別與語音識別能力,展現(xiàn)了運動控制與交互技術(shù)的完美融合
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5.1.2. 阿西莫成了全球機(jī)器人技術(shù)的形象大使
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5.1.2.1. 其友好的設(shè)計和強(qiáng)大的功能改變了公眾對機(jī)器人的看法,讓人們將機(jī)器人視為有益的伙伴,而非冰冷的機(jī)器
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5.1.3. 在技術(shù)層面,阿西莫推動了執(zhí)行器設(shè)計、控制系統(tǒng)和AI融合方面的發(fā)展,不僅影響了后續(xù)的機(jī)器人設(shè)計,還為假肢和人類生物力學(xué)研究提供了參考
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5.1.3.1. 在運動控制方面:通過復(fù)雜的算法協(xié)調(diào)肢體運動,以適應(yīng)地形變化
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5.1.3.2. 在環(huán)境感知方面:搭載傳感器與視覺系統(tǒng),能夠識別人體姿態(tài)與移動物體
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5.1.3.3. 在自主行為方面:具備低電量自動充電功能,執(zhí)行任務(wù)無需持續(xù)指令
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5.1.3.4. 在多語言交互方面:支持多國語言,提升全球適用性
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5.1.4. 挑戰(zhàn)與局限
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5.1.4.1. 高昂的生產(chǎn)成本和專業(yè)的維護(hù)要求,阻礙了它的大規(guī)模推廣
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5.1.4.2. 其交互行為是預(yù)先編程設(shè)定的,這限制了它實現(xiàn)真正的自主性
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5.1.5. 2018年,本田公司宣布停止對阿西莫機(jī)器人的研發(fā),轉(zhuǎn)而將相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于更具實用性的領(lǐng)域,如老年人護(hù)理和災(zāi)害響應(yīng)
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5.1.6. 阿西莫體現(xiàn)了機(jī)械工程、計算機(jī)科學(xué)和人類中心設(shè)計的融合
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5.1.6.1. 它證明了持續(xù)創(chuàng)新的力量,并激勵了一代代工程師和機(jī)器人學(xué)家繼續(xù)探索人形機(jī)器人的前沿領(lǐng)域
5.2. 索尼QRIO(2003年)
- 5.2.1. 作為娛樂機(jī)器人,它具備跳舞、語音識別、社交互動等能力
5.3. 波士頓動力阿特拉斯(2013年)
- 5.3.1. 以驚人的敏捷度和平衡性而聞名,可穿越崎嶇地形、完成后空翻動作、負(fù)載重物,其開發(fā)主要面向搜救任務(wù)
5.4. 軟銀佩珀(2014年)
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5.4.1. 作為首款社交機(jī)器人,它能解讀人類情緒,與人們進(jìn)行對話交流
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5.4.2. 它主要應(yīng)用于零售與服務(wù)業(yè),憑借親民設(shè)計拓寬了人形機(jī)器人的應(yīng)用場景
5.5. 漢森索菲亞(2016年)
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5.5.1. 以逼真的外觀與出色的表現(xiàn)力獲得國際關(guān)注,搭載了先進(jìn)的AI算法,可進(jìn)行深度對話
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5.5.2. 它甚至還獲得了沙特阿拉伯公民身份,這一象征性舉動引發(fā)了關(guān)于機(jī)器人權(quán)利和人格的廣泛討論
5.6. 敏捷機(jī)器人公司Digit(2019年)?
- 5.6.1. 作為雙足物流機(jī)器人,它能搬運包裹和自主導(dǎo)航,展現(xiàn)了人形機(jī)器人在商業(yè)領(lǐng)域的實際應(yīng)用
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