一個詞，許多機器
一說到「機器人」，大多數人腦海裡浮現的是一個會走路、會說話的金屬人。現實要寬廣得多，也奇特得多。機器人指的是任何能夠感知周圍環境、決定該做什麼、再對世界採取物理行動的機器——這把大傘下既有用螺栓固定在廠房地面、重達一噸的焊接手臂，也有在你客廳裡吸塵、只到膝蓋高的圓盤，還有自動駕駛卡車，以及在病人體內、只有手腕粗細的外科器械。它們彼此長得毫不相像，因為它們面對的工作各不相同。
給這些機器分類，最有用的一條標準，是它們所處的環境有多可預測。結構化環境是機器人可以依賴的環境：零件總在同一個位置到達，燈一直亮著，沒有東西會不打招呼地闖進來。非結構化環境則雜亂而充滿意外——廚房、草莓田、坍塌的建築物。世界越是結構化，機器人就可以越簡單、越便宜；世界越是雜亂，它就必須攜帶越多的感知與判斷能力。
正因如此，今天最成功的機器人都聚集在整潔的世界裡。工廠自動化運行在精確到毫米的空間中，而倉儲與物流機器人在如棋盤般規劃的地面上滑行。家庭、農田、醫院和災區則要難得多——而那裡恰恰是前沿所在。本系列接下來的內容，就是從這條光譜裡輕鬆、受控的一端，一路走向開放、充滿爭議的一端。
工業型與服務型：同一個理念，相反的設計
仔細觀察，幾乎每一台在崗的機器人都落在一條分界線的某一側——這就是服務型機器人與工業型機器人之間的對比。工業機器人的設計目標，是在安全圍欄後面永遠重複同一個動作，又快又精確到毫米。服務機器人則生活在人群與不可預測之中，因此它用純粹的速度和精度，換取覺察力、溫柔，以及自由走動的能力。
想像兩台機器並排放著。第一台是關在籠子裡的焊接手臂：力量驚人、速度快得讓人眼花，一天重複同一道弧線幾千次，誤差不到一毫米——而且危險到只要有人踏進它的活動範圍，機器就必須先停下來。第二台是醫院裡的運送小車，自己沿走廊滾動著送藥，禮貌地繞開病床和訪客，速度從不超過緩步行走。底層理念相同，優先級卻相反：一個在封閉單元裡追求力量與可重複性，另一個在人群中追求安全與得體。
每台機器人都要調的四個旋鈕
為什麼焊接手臂和送貨小車長得毫無相似之處？因為每台機器人，都是同樣四個旋鈕的不同設定值——而擰高其中一個，往往逼著另一個降下來。現在就熟悉這四組權衡，因為本系列後面的每一篇指南都會回到它們。
- 速度與精度：機器人必須移動得多快、多準。灌裝生產線兩者都要，且拉到極限；給你倒咖啡的機器人則可以慢慢來。
- 成本：只有當一台機器人在其整個使用壽命內比替代方案更便宜時，它才划算。重複、大批量的任務能很快收回昂貴機器的成本；一次性或罕見的工作則很難。
- 自主性：機器人有多少由自己決定，又有多少由人來操控。這就是機器人自主性的光譜——從一台聽從每一條指令、靠搖桿驅動的機器，到一台獨自規劃整個任務的機器。
- 安全：機器人如何避免傷害人、財物或它自己。籠中的手臂靠把人擋在外面來換取安全；而協作機器人或自動駕駛汽車，必須在與人共處的同時換取安全。
前路的一張地圖
掌握了這四個旋鈕，整個系列便鋪展成一段旅程：從最受控的場景，走向最開放、最具爭議的場景。我們從世界靜止不動的地方出發——工廠與倉庫，機器人已經默默運轉了數十年的地方——再向外走進那些會反過來與你較勁的空間。
接下來是被部分馴服的世界：在人體內工作、卻仍完全由人操控的外科機器人；解讀混亂街道的自動駕駛汽車；在烈日炙烤的田裡採摘果實的農業機器人；以及必須在離最近的人類數百萬公里之外照看自己的行星探測車。它們每一個都把結構稍稍放鬆，作為回報，每一個又都要求多一點獨立性。
隨後我們抵達最狂野的前沿：在瓦礫中爬行的搜救機器人，向章魚偷師的軟乎乎的軟體機器人，像昆蟲一樣行走的仿生機器，以及人們一聽到「機器人」就會想到的人形機器人。最後，我們以那些沒有單一答案的問題收尾——機器人倫理、自動化如何重塑工作，以及關於致命性自主武器的艱難辯論——因為光譜開放的那一端，也正是人類利害關係最高的地方。