機器人學基礎與歷史
機器人
機器人是一種可程式化的機器,它能感知周圍的世界、決定要做什麼,然後透過移動或改變某樣東西,把這個決定真正地付諸行動。這裡的關鍵詞是「真正地、在物理世界裡」:與只在螢幕上擺弄像素和文字的應用或聊天機器人不同,機器人有一個身體,會伸進真實世界去做事——抓取、滾動、飛行、焊接或搬運。洗衣機只是按固定的定時器運轉、什麼都察覺不到,所以它只是一件家電;而一台會感覺到牆、規劃路線、並繞開你鞋子的掃地機器人,才更接近機器人真正的含義。
三種能力合在一起,才讓某樣東西成為機器人:感知(攝影機、觸覺、距離或位置感測器給它提供資訊)、決策(一段程式或一個學到的模型把這些資訊變成一個選擇),以及執行(馬達和關節在物理世界裡把這個選擇做出來)。去掉感知,它就成了一個盲目的木偶,只會照本宣科地重複腳本;去掉執行,它就只是一段軟體,而不是機器人。同樣的這個循環,可以從一個小玩具一路放大到一隻工廠機械臂或一輛自動駕駛汽車。
由於這個詞涵蓋的範圍極其寬廣,與其固定在某一個形象上,不如按「家族」來理解:固定在車間地面上的機械臂、四處遊走的輪式或腿式機器、會飛的無人機、像人一樣的形體,以及軟乎乎的軟體機器人。把它們全部聯繫在一起的,正是身體之內那個「感知、決策、執行」的循環。
掃地機器人就是一台小而完整的機器人:碰撞和防跌落感測器感覺房間,一段程式決定下一步往哪走,輪子再把它帶過去。
感知、決策、執行——全裝在一台巴掌大的機器裡。
「robot」一詞最早出現在捷克作家卡雷爾·恰佩克 1921 年的戲劇《羅素姆萬能機器人》(R.U.R.)中(不過恰佩克本人把造詞之功歸於他的哥哥約瑟夫),原指被製造出來的勞工;又過了幾十年,它才用來指真正會感知、會動作的機器。
又稱
另見