水中仿生机器人导论
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1.1 了解机器人

1.1.1 机器人的发展史

1.古代机器人

自古以来,人类就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,将人类从繁重的劳动中解放出来,古今中外许多能工巧匠和科学家都在为此目标而不断努力。

公元前400—公元前350年,《墨子·鲁问篇》记载公输子(即鲁班)“削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下”。

公元前2世纪,亚历山大时代的古希腊人发明了被称为“自动机”的装置,它是以水、空气和蒸汽压力为动力的雕像,它会动,可以自己开门,还可以借助蒸汽来发声唱歌。

东汉时,人们发明了“记里鼓车”,它靠传动齿轮和凸轮杠杆等机械驱动,车行一里,车上木人受凸轮的牵动,由绳索拉起木人右臂击鼓,无须人手工测量计程,这是最早的计程工具。

后汉三国时期,诸葛亮制造了木牛流马,据《三国志·诸葛亮传》记载:“九年,亮复出祁山,以木牛运”,“十二年春,亮悉大众由斜谷出,以流马运”。木牛流马“口内舌头扭转,即不能动弹;再扭回来,复奔跑如飞”。“搬运粮米,甚是便利。牛马皆不水食,可以昼夜搬运不绝也”。

人类社会迈入18世纪之后,第一次工业革命从英国发展起来,开创了以机器代替手工工具的时代。随着各种自动机器、动力系统的问世,机器人也开始进入了自动机械时期,出现了很多机械式控制的机器人,具有代表性的是各种精巧的机器人玩具和机器偶人。

1662年,日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶,并在大阪的道顿堀演出。

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。

1768—1774年间,瑞士钟表匠德罗斯父子三人,设计制造出三个像真人一样大小的机器人——写字偶人、绘图偶人和弹风琴偶人,分别会写字、绘画、弹琴。它们是由凸轮控制和弹簧驱动的自动机器,至今还作为国宝保存在瑞士纳切特尔市艺术和历史博物馆内。

1893年,加拿大人摩尔设计了以蒸汽为动力的能行走的机器人“安德罗丁”。

在科学家和技工们实际制造出这些精巧的偶人的同时,文学家也对机械偶人产生了浓厚的兴趣,有关偶人的文学作品在这一时期也得到了蓬勃发展,出现了《浮士德》、《木偶奇遇记》、《未来的夏娃》等一系列文学作品,将偶人的形象在大众心中广为传播,这也预示着,机器人即将正式走上历史舞台。

2.机器人名词的产生

在工业革命推动技术迅速发展的同时,人们的思想观念也得到了巨大的解放。自古罗马时代以来,欧洲就处于封建神学的统治之下,认为人是上帝创造的。后来,随着文艺复兴的兴起,生理学和医学得到了进一步地研究和发展,在对人类结构研究的基础之上,一些科学家、哲学家逐渐从宗教神学的束缚中摆脱出来,他们对上帝造人说产生了质疑。

在基于对人体的构造与功能的研究基础之上,法国数学家笛卡儿提出一个“人是机器”的命题。英国哲学家霍布斯更进一步地进行了阐述:“人不过是一架正立行走的机器:心脏是汲筒,四肢是杠杆,关节是齿轮,神经是游丝……”

这种思想观念彻底改变了人们对自身的看法,人们发现人与机器之间并没有本质区别,二者之间是有联系的。人是机器,有机器性的一面,于是人们开始反过来思考,那么机器是否可以模仿人,具有人的人格从而转变为人呢?

科幻文学作家们首先对这个问题进行了深入思考。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》。

该剧本故事梗概是:未来,机器人按照其主人的命令默默地工作,没有感觉和感情,以呆板的方式从事繁重的劳动。后来,罗萨姆公司取得了成功,使机器人具有了感情,导致机器人的应用部门迅速增加,在工厂和家务劳动中,机器人成了必不可少的成员。再后来,机器人发觉人类十分自私和不公正,有一天机器人终于造反了,机器人的体能和智能都非常优异,它们消灭了人类主人。但是机器人不知道如何制造它们自己,每台机器人的寿命最多只有20年,它们认识到自己很快就会灭绝,所以它们保留了罗萨姆公司技术部主任的命,让他研制机器人繁殖的技术。但是,当繁殖技术研制出来被机器人掌握以后,最后的技术部主任也被杀掉了,人类灭绝了。

卡佩克提出的是机器人的安全、感知和自我繁殖问题,科学技术的进步很可能引发人类不希望出现的情况。虽然这只是科幻小说,但是它却揭示了未来人类社会可能会面临的危机。因此,该剧本得到了人们的广泛关注,被翻译成多国文字广泛流传开来。

在这篇享誉世界的科幻作品中,卡佩克根据捷克文robota(原意是劳役、苦工)和波兰语robotnik(原意是工人),创造出了词汇Robot,用来称呼剧中的机器人主角。随着小说被翻译成多国文字广为流传,各国也纷纷将捷克斯洛伐克语中的robot作为机器人的名称。英语为robot,德语为robot,日语为ロボット,法语为Robot,俄语为Робот,在中国则意译为机器人。从此,机器人这个名词开始正式走上历史舞台。

3.现代机器人

进入20世纪以后,随着电的发明及其广泛应用,机器人技术也进入了一个新的发展时期。

1939年,美国纽约世博会上展出了西屋电气公司制造的家用机器人Elektro。它由电缆控制,可以行走,会说77个字,甚至可以抽烟,不过离真正干家务活还差得远。但它让人们对家用机器人的憧憬变得更加具体。

二次世界大战之后,美苏两国竞相发展核技术争夺霸权,但是由于核物质大量的辐射,人体不能直接接触,所以原子能实验室迫切希望使用某些操作机械代替人搬运、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1944年发明了主-从机械手(如图1-1所示),开创了机械手研究的先河。所谓主-从机械手,就是人们通过把放射性物质放置在辐射屏蔽间内,人们通过控制在屏蔽间外面的主机械手,通过机械结构,来驱动在屏蔽间内部用机械手移动放射性物质。这种机械手至今仍应用在很多场合中。

图1-1 主从机械手

时间迈进20世纪40年代,人类又迎来两项重大科技发明。1946年2月14日,第一台电子计算机ENIAC在宾夕法尼亚大学诞生(如图1-2所示),并于次日正式对外公布。ENIAC每秒能执行5000次加法或400次乘法,是手工计算的20万倍,人们为计算机的超凡能力而赞叹。但是,初生的ENIAC绝对是一个庞然大物,它包含了17468个真空管、7200个水晶二极管、1500个中转器、70000个电阻器、10000个电容器、1500个继电器、6000多个开关。ENIAC长30.48m,宽1m,占地面积约63m2,有30个操作台,约相当于10间普通房间的大小,重达30t,耗电量150kW,造价48万美元。诚然,如此巨大的计算机想要普及应用显然是不现实的。

图1-2 ENIAC

1947年12月23日,美国新泽西州贝尔实验室巴丁博士、布莱顿博士和肖克莱博士三位科学家在导体电路中进行用半导体晶体把声音信号放大的实验时,发明了科技史上具有划时代意义的成果——晶体管,因为它是在圣诞节前夕发明的,所以被称为“献给世界的圣诞节礼物”。晶体管彻底改变了电子线路的结构,促进并带来了“固态革命”,集成电路以及大规模集成电路应运而生,也使得计算机的体积缩小、价格大幅下降,而性能却大为提升,计算机大规模普及变得现实。

这时候人们开始思索,机器可以做很多事情但是机械需要人来操作,计算机具有比人类更优秀的计算能力,那么可否将计算机装在机器上来代替人操作机器呢?也就是说能否把计算机的智能功能和机器的机械功能结合在一起呢?1948年,诺伯特·维纳出版了《控制论》,在书中阐述了机器中的通信和控制机能与人的神经、感觉机能的共同规律,并且率先提出了建设以计算机为核心的自动化工厂的思路。诺伯特将计算机智能和机器机械功能相结合的可行性从理论上进行了论证,为这一伟大结合奠定了坚实的理论基础。

1954年,美国人乔治·德沃尔制造出世界上第一台可编程的机器人,并注册了专利。这种机械手能按照不同的程序从事不同的工作,因此具有通用性和灵活性。

1959年,乔治·德沃尔凭借伺服装置的专利与美国发明家约瑟夫·英格伯格联手制造出第一台工业机器人。随后,成立了世界上第一家机器人制造工厂——美国万用自动化公司(Unimation)。英格伯格因长期对工业机器人的研发努力和不懈的宣传,被称为“工业机器人之父”。

1962年,Unimation公司的第一台机器人Unimate正式出产并在美国通用汽车公司(GM)投入使用,标志着第一代机器人正式诞生。

同年,美国AMF公司生产出VERSTRAN(意思是万能搬运),与Unimation公司生产的Unimate一样成为真正商业化的工业机器人,并出口到世界各国,从此掀起了全世界对机器人和机器人研究的热潮。

随着研究的深入,人们开始考虑尝试将传感器安装到机器人身上,让机器人具有感知功能。1961年恩斯特开始采用触觉传感器,1962年托莫维奇和博尼在世界上最早的“灵巧手”上用到了压力传感器,而麦卡锡1963年则开始在机器人中加入视觉传感系统,并在1965年帮助麻省理工学院(MIT)制作出了世界上第一个带有视觉传感器,能识别并定位积木的机器人系统。

1965年,约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人。Beast已经能通过声呐系统、光电管等装置,根据环境校正自己的位置。20世纪60年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。第二代带传感器、“有感觉”的机器人开始兴起。

1968年,美国斯坦福研究所公布他们研发成功的机器人Shakey,如图1-3所示。它带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木,不过控制它的计算机有一个房间那么大。Shakey靠电视摄像机摄取图像,四周有“猫须型”接近觉传感器检测环境,下面使用轮子进行驱动,靠无线电天线和主计算机进行通信。Shakey可以算是世界第一台智能机器人,拉开了第三代机器人研发的序幕。

图1-3 Shakey

1978年,Unimation公司推出通用工业机器人PUMA,如图1-4所示,标志着工业机器人技术已经成熟。PUMA机器人具有多关节、全电动驱动、多CPU二级控制;可配视觉、触觉、力觉传感器,在当时是一种技术先进的工业机器人。现在的工业机器人结构大体上是以此为基础的。至今,PUMA仍然工作在工厂第一线。

图1-4 PUMA

1984年,英格伯格推出机器人Helpmate,这种机器人能在医院里为病人送饭、送药、送邮件,同年英格伯格预言:“我要让机器人擦地板,做饭,出去帮我洗车,检查安全”。

1997年7月4日,携带火星探路者的飞船着陆火星。探路者名叫“索杰纳”,是一个小型机器人6轮探测车,重10kg,造价2500万美元。它具有人工智能,使用太阳能动力。它的行驶速度最快为2inch/min。它专找岩石爬,目的是搜集有关岩石成分的数据,如图1-5所示。

图1-5 火星探路者

1998年,世界著名玩具厂商乐高(LEGO)公司推出机器人(Mind-storms)套件,让做机器人变得跟搭积木一样,相对简单又能任意拼装,使机器人开始走入个人世界,同时掀起了机器人教育的热潮,如图1-6所示。

图1-6 机器人套件

1999年,日本索尼公司推出犬型机器人爱宝(AIBO)(如图1-7所示), AIBO为人工智能机器人(artificial intelligence robot)的缩写。AIBO售价在1600美元左右,尽管价格不菲,但是还是被抢购一空,创造了20min内卖掉3000只的纪录,从此娱乐机器人成为目前机器人迈进普通家庭的途径之一。

图1-7 AIBO机器人

2002年5月2日,纽约证交所,本田公司制造的名叫阿西(Asimo)(见图1-8)四英尺高的白色机器人摇响开市铃声,评论家普遍认为:“这铃声不仅仅是庆祝本田在美国上市25周年,更是摇响了机器智能时代的开始”。

图1-8 Asimo

2002年,iRobot公司推出了吸尘器机器人伦巴(Roomba),如图1-9所示。iRobot公司是一个拥有整套发展机器人工业技术的公司,行业涉及军事、航天、民用各个方面。Roomba即是一款典型的军转民产品。Roomba售价199美元,外形很像一张比萨饼,它能通过传感器和导航软件自动打扫房间。Roomba拥有的数学运算法可以自主设计路线,通过传感器它可以避开各种障碍、察觉陡坡以免摔下楼梯,在电量不足时,还能自动驶向充电座。目前,Roomba在全球的销量已超过500万台,是目前世界上销量最大、商业化最成功的家用机器人。

图1-9 Roomba

北京时间2011年2月25日5时53分(美国东部时间2月24日16时53分),“发现号”航天飞机顺利升空,携带人类首个太空机器人Robonaut 2进入空间站,该机器人由美国宇航局与通用公司设计制造,是首个进入太空的仿人机器人,如图1-10所示。

图1-10 Robonaut 2

2007年,微软总裁比尔·盖茨应《科学美国人》对机器人发展趋势的约稿,发表了举世瞩目的文章《家家有个机器人》。文中指出:“机器人行业目前所面临的现状,和30年之前个人计算机所面临的状况一样:以若干开创性新技术为基础,行业内的公司在出售专业的商业服务,一大批新兴企业制造新式玩具、为发烧友提供配件,还出售其他各种有趣的产品。然而,它同时也是一个高度分散、各自为政的行业,几乎没有统一的标准或平台,开发项目复杂、进展缓慢,实际应用的成果寥若晨星,但是大家都看得到它的潜力。”文章预言:“机器人即将重复30年前个人电脑崛起的道路,机器人将彻底改变这个时代的生活方式。”随即微软公司推出基于Windows开发环境、用于构建面向各种硬件平台的软件——Microsoft Robotics Studio,试图实现机器人统一的标准或平台,在机器人领域延续霸主地位。

1.1.2 机器人的定义

在科技界,人们一般都会给每个科技术语一个明确的定义,但机器人问世已有几十年,关于机器人的定义仍然仁者见仁,智者见智,没有一个统一的意见。究其原因就是随着机器人技术的不断发展,新的机型、新的功能不断涌现,机器人所涵盖的内容越来越丰富,机器人的定义也不断充实和创新,就像机器人一词最早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,不断发展、创造着机器人。

到现在为止,机器人的内涵仍然在继续扩展。因此,人们还没有对机器人的定义形成一个统一的结论,谈到机器人,一般有以下几种大家所普遍接受的定义。

简明牛津字典:机器人是貌似人的自动机,具有智力的、顺从于人的但不具人格的机器。

美国机器协会(RIA):机器人是一种用于移动各种材料、零件、工具或专用装置的、通过程序动作来执行各种任务,并具有编程能力的多功能操作机。

美国国家标准局(NBS):一种能够进行编程并在自动控制下执行某种操作和移动作业任务的机械装备。

日本工业机器人协会(JIRA):一种装备有记忆装置和末端执行装置的能够完成各种移动作业来代替人类劳动的通用机器。

国际标准化组织(ISO):机器人是一种自动的、位置可控的、具有编程能力的多功能操作机,这种操作机具有几个轴,能够借助可编程操作来处理各种材料、零件、工具和专用装置,以执行各种任务。

我国科学家: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。

纵观这些定义,虽然它们具体表达形式不同,但是都基本包括三个共识,也就是三个共有的属性。

1.机器人具有类人或者类生物的功能

机器人某一部分像人或者能完成人的某种工作或功能。例如,机器手可以像人一样抓取物品,工业机器人可以像人一样在工厂里进行焊接、装配等工作。有的机器人具有行走功能,能像人一样走动,去进行巡逻、探险,它们就是具有某种或某些人类的能力。有的机器人模仿生物,如军用机器昆虫,可以像昆虫一样爬行,去收集情报。

2.根据人的编程能自动的工作

这里包括两点:第一是“编程”。无论机器人结构简单还是复杂,都有一定的程序在体内控制着机器人,人们可以通过编程,通过对程序的控制修改来改变机器人的行为、动作。也就是说,一个机器人不仅能做一种特定的工作,而且可以通过调整和编程以完成很多不同的工作,当然这要受限于机器人的硬件结构。第二是“自动”。只要对机器人编好程序,机器人就会自己去工作,而不需要人一直在旁边控制,当然,做什么工作、怎么做都是按照程序预先设定好的。所以,这两点实际是相通的,“自动”是通过“编程”来实现的。

3.都是人造的机器或机械电子装置

机器人虽然很聪明,神通广大,但从根本来说,它仍然是人制造的,仍然是机器。

1.1.3 机器人的分类

目前,世界上已经有了上万种机器人,这些机器人形状各异、功能不同。关于机器人如何分类,国际上没有制定统一的标准,有的按发展时代分,有的按替代人的器官类型分,有的按运动方式分,有的按其驱动方式分,有的按应用领域分,这里只介绍两种分类方式。

1.按发展水平分

(1)示教再现型机器人

这是第一代机器人,英文叫Teach-in and playback。它是通过一个计算机,来控制一个多自由度的机械,人预先给出机器人的运动轨迹然后机器人把这个过程的信息记录下来,称为“示教”。当机器人工作时把信息读取出来,准确地重复这种轨迹,这叫“再现”。例如,汽车行业的点焊机器人,人们只要把这个点焊的过程示教完以后,那么机器人就会一直重复这一种动作,它对于外界的环境没有感知,至于这个地方有没有工件,焊的好与坏,它完全不知道。第一代机器人,就存在这种缺陷。

(2)感觉判断型机器人

为了克服第一代机器人的缺点,人们开始研究第二代机器人,即能够感觉外界环境的机器人。感觉判断型机器人就是具有类似人或生物的某种感觉器官的功能,如具备力觉、触觉、视觉、听觉等,能感知特定的外界环境的信息,并根据这些信息通过机器人体内已经编好的程序可以做出判断自己下一步要做什么。也就是说,机器人具有一些对外部信息进行反馈的能力。例如,上文提到的点焊机器人,如果给机器人装上可以探测焊接质量的传感器,控制机器人在焊完一个点之后进行检查,如果没有焊好就进行补焊,那么这种机器人就可以称之为感觉判断型机器人。

(3)智能机器人

对于这种机器人,目前还没有一个统一和完善的定义。国外文献中对它的解释是“可动自治装置,能理解指示命令,感知环境,识别对象,计划其操作程序以完成任务”。这是人们所追求的机器人理想的最高级阶段,即只要告诉机器人要它做什么,不用告诉它怎么去做,它就自动地完成这项工作。也就是说,告诉它目标,它能自动构建中间过程。目前这类机器人还只是在某些方面有低水平的智能,离真正完整意义上的智能机器人还比较遥远。

2.按机械手的几何结构来分

机器人机械手的机械配置形式多种多样。最常见的结构形式是用其坐标特性来描述的。这些坐标结构包括笛卡儿坐标结构、柱面坐标结构、球面坐标结构和关节式球面坐标结构等。

(1)笛卡儿坐标结构(直角坐标结构)

笛卡儿坐标结构具有空间上相互垂直的两根或三根直线移动轴,通过直角坐标方向的2或3个独立自由度确定其手部的空间位置。其工作包迹(动作区间)为长方体,如图1-11所示。

图1-11 笛卡儿坐标结构

(2)柱面坐标结构

柱面坐标结构主要由垂直柱子、水平手臂(或机械手)和底座构成。水平机械手安装在垂直柱子上,能自由伸缩,并可沿垂直柱子上下运动。垂直柱子安装在底座上,并与水平机械手一起(作为一个部件)能在底座上移动,这种机器人的工作包迹(区间)形成一段圆柱面,如图1-12所示。

图1-12 柱面坐标结构

(3)球面坐标结构

球面坐标结构就像坦克的炮塔一样。机械手能够做里外伸缩移动、在垂直平面上摆动以及绕底座在水平面上转动。这种机器人的工作包迹形成球面的一部分,如图1-13所示。

图1-13 球面坐标结构

(4)垂直多关节结构

垂直多关节结构由底座(或躯干)、上臂和前臂构成。上臀和前臂可在通过底座的垂直平面上运动。在前臂和上臂间,机械手有个肘关节;而在上臂和底座间,有个肩关节。在水平面上的旋转运动,既可由肩关节进行,也可以绕底座旋转来实现。这种机器人的工作包迹形成球面的大部分,也称多关节球面机器人,如图1-14所示。

图1-14 垂直多关节结构

(5)水平多关节结构

水平多关节结构具有串联配置的两个能够在水平面内旋转的手臂,动作空间为一个圆柱体,如图1-15所示。

图1-15 水平多关节结构

1.1.4 机器人与人类社会

正如人们所说的,影响人类历史的事件,固然与政治、战争、革命等密切相关,但更多的是科学技术的发展创新。有时候,一件工具的发明、一项技术的革新,就足以改变人类的命运。计算机的发明与普及化应用就印证了这一点。而机器人,这一被认为将“重演计算机崛起史”的新发明,对人类社会产生的冲击与改变将更加巨大。

由于为数众多而且越来越多的工业机器人被用来代替工人从事各种体力劳动和部分脑力劳动,国际劳工组织甚至将工业机器人与蓝领工人(产业工人)和白领工人(职员及技术人员)并列,称其为钢领工人。随着机器人在各行各业的普及应用,现在的人-机器的社会结构,最终会被人-机器人-机器的新社会结构所代替。鉴于此,世界各国都推出了诸如《先进制造伙伴计划》之类的机器人发展规划。我国刚刚发布的《中国制造2025》中也将机器人列为重点领域,在未来10年内,主要是围绕汽车、机械、电子、危险品制造、国防军工、化工、轻工等工业机器人、特种机器人,以及医疗健康、家庭服务、教育娱乐等服务机器人应用需求,积极研发新产品,促进机器人标准化、模块化发展,扩大市场应用。突破机器人本体、减速器、伺服电机、控制器、传感器与驱动器等关键零部件及系统集成设计制造等技术瓶颈。

机器人自命名之日起,就引发了它是否最终会取代人类、消灭人类的争论。随着应用机器人的优越性越来越明显,机器人的数目越来越多。因此,研究如何让机器人更好地为人类服务,而不是消灭人类,成为人们广泛关心的热点。

科幻作家们首先对这个问题作出了贡献。1950年,美国著名科幻大师艾萨克·阿西莫夫(Isaac Asimov)在短篇小说集《I, Robot》(2004年被拍摄成影片《机械公敌》)中提出了著名的机器人三定律。

A robot may not injure a human being or, through inaction, allow a human being to come to harm.

机器人不得伤害人类,或看到人类受到伤害而袖手旁观。

A robot must obey orders given it by human beings except where such orders would conflict with the First Law.

在不违反第一定律的前提下,机器人必须绝对服从人类下达的任何命令。

A robot must protect its own existence as long as such protection does not conflict with the First or Second Law.

在不违反第一定律和第二定律的前提下,机器人必须尽力保护自己。

在阿西莫夫之后,人们不断对机器人定律提出补充和修正,试图为保证机器人不伤害人类制作出完美的约束。

元原则:机器人不得实施行为,除非该行为符合机器人原则。

第零原则:机器人不得伤害人类整体,或者因不作为致使人类整体受到伤害。

第一原则:除非违反高阶原则,机器人不得伤害人类个体,或者因不作为致使人类个体受到伤害。

第二原则:机器人必须服从人类的命令,除非该命令与高阶原则抵触。

第三原则:如不与高阶原则抵触,机器人必须保护上级机器人和自己的存在。

第四原则:除非违反高阶原则,机器人必须执行内置程序赋予的职能。

繁殖原则:机器人不得参与机器人的设计和制造,除非新机器人的行为符合机器人原则。

为机器人制作的行为准则看来堪称完美,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。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。因此,将这些准则落实成一行行严密的代码输入到机器人中去,是一项艰巨的工程。

随着计算机技术的不断进步,人工智能打败人类的事情已逐渐变为现实。1997年,IBM公司的“深蓝”计算机打败国际象棋世界冠军加里·卡斯帕罗夫。2011年,IBM公司的“沃森”计算机在美国著名电视问答栏目《危险边缘!》中战胜了两位人类选手(肯·詹宁斯曾连赢74场的答题王,创下连赢场数最多纪录;布拉德·拉特获得奖金总额最高选手,总数达325万美元之多),成为又一次引人瞩目的人机大战。RoboCup(机器人世界杯足球锦标赛)聚集了全世界机器人研究者,他们的目标是到2050年,开发出一支由全自主机器人组成的足球队,按照FIIA的规则击败当年的人类世界冠军队。

那么,机器人到底会不会取代人类?恐怕这个问题没人能够说得清楚。目前,社会主流意识还是认为应该支持机器人研究的,同时也相信机器人研究者们会继续为机器人制定切实可行的机器人定律而努力。