趣科技第五期机器人进化简史

　　机器人是最复杂的机械之一，也是人类最渴望能够早日制造出来的机器朋友。然而要制造出一台智能机器人并不容易，仅仅是让机器模拟人类的行走动作，科学家们就付出了数十年的努力。
　　今天，「哈工创投」和大家一起分享机器人进化简史，来看看科学家的脑洞到底有多大。  20世纪50年代
　　1950年 ，艾伦·图灵在他的著名文章《计算机器和智能》的开头，提议考虑 ＂机器能思考吗？＂的问题。文中，艾伦·图灵提出了对机器智能的测试方法——衡量一台机器的智能在多大程度上与人类的智能相同或不可区分——后来被称为＂图灵测试＂。图灵的工作以及1956年7~8月间约翰·麦卡锡组织的达特茅斯研讨会，为人工智能研究领域创造了一个必要的框架。
　　1954年 ，诞生了第一个工业机器人Unimate的专利（由George Devol提出）。Unimate的特点是一个机械臂，能够运输压铸件并将其焊接到位。这种革命性的装置将改变制造业的面貌。
　　20世纪60年代
　　1961年 ，世界上第一个工业机器人Unimate开始加入通用汽车公司在新泽西州的工厂流水线，在装配线上与热压铸机合作。Unimate从机器上取下压铸件，焊接到汽车的车身。按照存储在磁鼓上的循序渐进的命令，4000榜磁臂具有足够的通用性，可以执行各种任务。工业机器人的出现，彻底改变了制造业。
　　1965年 ，约翰霍普金斯大学应用物理实验室研制出Beast机器人（约翰霍普金斯野兽）。Beast没有使用计算机，其控制电路由几十个控制模拟电压的晶体管组成，能通过声纳系统、光电管等装置，根据环境校正自己的位置。Beast是一个移动机器人，有初步的智能和独立生存的能力。当它在实验室的白色大厅里漫步时，它会寻找插座。当它找到一个，它会插入和充电。
　　1966年 ，Shakey（沙基）机器人是第一个真正可移动和感知的机器人。Shakey有轮子，以笨拙、缓慢、摇摇晃晃著称。Shakey配备了摄像头和碰撞传感器，可以在复杂的环境中导航。Shakey被认为是机器人革命的开始，该项目结合了机器人学、计算机视觉和自然语言处理的研究。正因为如此，这是第一个将逻辑推理和物理行为相结合的项目。Shaky是在斯坦福研究所人工智能中心（现在称为SRI国际）开发的。
　　1969年 ，维克多·舍曼发明了斯坦福臂，这是一种机器人臂，被认为是第一批完全由计算机控制的机器人之一。这是一个巨大的突破。它是六轴关节机器人。虽然主要用于教育目的，但＂计算机控制＂标志着工业机器的重大突破。
　　20世纪70年代
　　1970年 ，日本早稻田大学建造了第一个拟人机器人Wabot-1。它由肢体控制系统、视觉系统和会话系统组成，可以自行导航和自由移动，它甚至可以测量物体之间的距离。
　　它的手具有触觉传感器，这意味着它能抓住和运输物体。它的智力与18个月大的人类相当，标志着人形机器人技术的重大突破。1980年建成的Wabot-2，人形音乐家机器人，能够与人交流，读乐谱，在电子琴上演奏曲调。
　　1973年 ，德国库卡公司发布了Famulus，这是第一个具有六个机电驱动轴的工业机器人。
　　1974年 ，李察•霍恩（Richard Hohn）开发了第一台由微型计算机驱动的工业计算机——明日工具（即T3）。
　　1976年 ，机器人Viking 1 和 Viking 2登陆火星。这两个机器人都是由放射性同位素热电发电机提供动力的，该发电机利用衰变钚释放的热量发电。它们是我们今天所知道的火星漫游者的先驱。
　　1976年 ，东京理工学院Shigeo-Hirose软钳机器人，可以顺应要抓握的物体的形状，比如一个装满鲜花的酒杯，其设计源于对自然界柔性结构的研究，如象鼻和蛇脊髓。
　　20世纪80年代
　　1983年 ，  哈尔滨工业大学设立机器人研究所，这是国内最早开展机器人技术方面的研究单位之一  。1985年，哈工大教授蔡鹤皋牵头与当时风华机器厂（现在航天科工集团的风华公司）协作，自行开始研制我国第一台弧焊机器人＂华宇Ⅰ型＂焊接机器人。
　　20世纪80年代 ：机器人正式进入了主流消费市场，尽管大部分都是简单的玩具。其中最受欢迎的机器人玩具是OmniBot2000，由远程控制，配备了一个托盘，用于提供饮料和零食。另一个备受追捧的机器人玩具是任天堂的R.O.B，或机器人操作伙伴。R.O.B.是任天堂娱乐系统的机器人播放器。它可以响应六个不同的命令，这些命令通过CRT屏幕上进行通信。
　　1989年 ，由麻省理工学院的研究人员制造的六足机器人Genghis（成吉思汗），被认为是现代历史上最重要的机器人之一。由于其体积小，材料便宜，Genghis被认为缩短了生产时间和未来空间机器人设计的成本。它有12个伺服电机和22个传感器，可以穿越多岩石的地形。
　　20世纪90年代
　　20世纪90年代初 ，机器人带着Cyberknife系统（射波刀，又称＂立体定位射波手术平台＂、＂ 网络刀＂或＂ 电脑刀＂）进入手术室，该系统可以通过外科手术治疗肿瘤。Cyberknife由斯坦福大学神经学教授约翰·R·阿德勒（JohnR.Adler）开发，是一种非侵入性手术工具，可以通过窄聚焦的辐射束跟踪和定位肿瘤。
　　1996年 ，Sojourner成为第一个被送到火星的漫游者。这台小巧轻便的机器人被送到火星上，并于1997年7月成功着陆。在火星上，Sojourner探索了2691平方英尺（250平方米）的土地，拍摄了550张照片。由于Sojourner收集到的信息，科学家们能够确定火星曾经是温暖湿润的气候。这次任务是美国国家航空航天局（NASA）又开始了火星任务的标志。
　　1997年5月11日 ，IBM开发的＂深蓝＂计算机经过六场比赛，成为世界上首个击败世界国际象棋冠军卡斯帕罗夫的机器。
　　1998年 ，戴夫·汉普顿和卡莱布·钟发明了第一个家用或宠物机器人Furby。Furby是类似于仓鼠或猫头鹰一样的动物，在一段时间成为热销的玩具，并持续销售到2000年。
　　1999年 ，AIBO（爱宝），是索尼创造的几个机器人宠物之一。AIBO可以通过摄像头看到周围环境，并且可以识别用英语或西班牙语发出的命令。AIBO也有＂学习并成熟＂的能力，通过使用记忆棒，机器人狗可以学习和发展。AIBO于2006年停产。
　　21世纪00年代
　　2000年 ，麻省理工学院的辛西娅·布雷泽尔发明了一种能够识别和模拟情绪的机器人Kismet。
　　2000年 ，本田的ASIMO机器人是一个人工智能的仿人机器人，它大约4英尺3英寸高。ASIMO 能够像人一样快速行走。这个机器人可以在餐厅为顾客送托盘，与人手牵着手一起行走，识别物体，解释手势，辨别声音。
　　2005年 ，Android是一个人形机器人，与人类有着相似的地方，其设计看起来像日本女性，它的气动执行器允许它们有多达＂47个关节点＂或者身体的部件，使动作看起来自然。
　　2005年 ，波士顿动力狗，或称＂BigDog（大狗）＂，是波士顿动力公司与福斯特米勒（Foster Miller）、喷气推进实验室和哈佛大学合作创建的一款四足机器。
　　它被设计成一种军用负重机器人野兽，其身体上有50个传感器。BigDog不使用轮子，而是使用四条腿进行运动，从而使它可以在难以通行的复杂地形移动穿越。
　　BigDog被称为＂世界上最雄心勃勃的腿式机器人＂，它可以携带150公斤负重，以时速6.4公里/小时的速度，与士兵一起、在35度的斜坡上穿越崎岖的地形。
　　21世纪10年代
　　2015年 ，在加州大学伯克利分校的一个实验室里，人形机器人Brett教会自己做儿童拼图游戏，如把钉子塞进不同形状的洞里。Brett机器人利用基于神经网络深度学习算法，以试错方式主动学习。
　　例如，对于组装玩具，机器人会不停尝试，直至它清楚组装的原理。理论上，这机器人不需要再依赖人工更新，而是给足够时间让它学习就可以了。
　　2016年 ，波士顿动力公司发布SpotMini机器人。它是一种小型的四条腿机器人，它重25公斤（如果有一个机械臂，它重30公斤）。这款全电动机器人相当灵活，即使踩到香蕉皮摔倒了，或在人类踢或拉它时，能够自己迅速爬起来。该型号的机器人就像是宠物一样，能够实现多种功能，除了能像普通动物一样活动之外，SpotMini有着长长的机械臂，可以为主人端茶倒水。
　　2016年3月9日至15日 ，在韩国首尔进行的计算机与人类之间的围棋比赛，谷歌DeepMind的AlphaGo以总比分4比1，战胜围棋九段棋手李世石。
　　2017年 ，日本东京大学展示了一款名叫Kengoro的机器人，画面相当带感。Kengoro使用116个拉动电缆的执行器移动，做俯卧撑、仰卧起坐，甚至是背部伸展运动。运动多了Kengoro也会产生热量，为了散热，研究人员为其配备了一个水冷系统，除了能帮助Kengoro散热外，还能实现类似人类的＂流汗＂生理反应。
　　2017年10月 ，由汉森机器人公司（Hanson Robotics）制造的机器人索菲亚（Sophia）获得沙特阿拉伯公民身份，成为第一个获得国家公民身份的机器人。
　　次月，联合国开发署将＂创新大赛冠军＂颁发给索菲亚。索菲亚的人工智能是基于云的，可以进行深入的学习，她可以识别和复制各种各样的人类面部表情。
　　2018年 ，OpenAI研究人员使用强化模型的系统，通过反复试验来让机器人Dactyl能够用精精确抓住和操纵物体，教自己用手指翻转玩魔方。Dactyl具有＂灵巧＂ 手，这是一只五指共有24个自由度的机器人手，安装在铝制框架上以操纵物体。同时，两组摄像机 - 运动捕捉摄像机和RGB摄像机 - 作为系统的眼睛，可以跟踪物体的旋转和方向。
　　2019年 ，麻省理工学院新推出的cheetah（猎豹）机器人，弹性十足，脚部轻盈，可与体操运动员媲美。四条腿的有力，还可以在不平坦的地形上小跑，速度大约是普通人步行速度的两倍。
　　它的体重只有20磅——比感恩节火鸡轻——它的四肢是不会被推倒的：当它被踢到地上时，它的手肘能像功夫一样快速摆动，很快恢复正常。也许最令人印象深刻的是它能够从站姿进行360度的后空翻。
　　21世纪20年代
　　2020年 ，在中国中央广播电视总台举办的春节联欢晚会现场（后简称春晚），一共亮相了两款机器牛，其中个头比较大的是优必选＂拓荒牛＂四足机器人，其以深圳特区的拓荒牛为原型设计，融合了祥云及中国红等传统文化元素，以绚丽的灯光条及机械结构诠释出科技的美感，致敬拼搏进取和创新发展的拓荒牛精神。
　　据了解，＂拓荒牛＂四足机器人拥有16个自由度（每条腿3个、头部3个、尾巴1个），站立身高83cm，重量为60kg，最大负重达到15kg，其背后蕴含了一系列硬核技术：高性能实时主控系统、力控伺服驱动器、全动力学优化算法、激光雷达定位导航算法……其中涉及的申请专利超2500件。
　　另外24只身着祥云图案的红色小牛名为＂犇犇＂，背着福袋，卡着音乐节拍，或摇头摆尾站立拜年、或后空翻侧滚翻，萌翻全场，这也是国内首次高性能四足机器人集群舞蹈表演。
　　＂犇犇＂机器牛由宇树科技自主研发，它的前进速度可达到每秒3.3米，和成年人慢跑的速度差不多，关节十分灵活，可以完成跳跃、反转、连续后空翻等动作，能在平地、草地、石子地等多种不同的路面情况下稳定行走。它可以承载5公斤的重量，在春晚后台承担运送盒饭的任务，就充分发挥了它的特长。
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