机器人的大脑

人类已经进入了瞬息万变的信息社会，信息社会的第一特征就是给机器装上电脑并使其智能化，这也就是我们所说的机器人。

70 年代，世界上出现了一门新科学——人工智能。人工智能是计算机科学的一个分支，主要研究怎样用电子计算机模拟人脑的某些智力活动。用这样的计算机控制的机器就是智能机器人，它具有能听、能看、能说、能判断环境状况的能力，并且有记忆、推理和决策的能力。

智能机器人的应用十分广泛，主要有以下几个方面：

宇宙探险

开发探索宇宙空间具有广阔的前景，机器人在探索开发宇宙空间中作出了不可磨灭的贡献。

1967 年 4 月，美国宇航局发射的宇宙飞船上载有一台由钢和硅材料制成

的高级遥控机器人，叫“勘测者 3 号”。它绕月球飞行三圈，拍摄不同月面的照片。之后，准确地降落在月球上，它用特制的机械手铲起月球的尖埃，放到自己身上的容器内。用它的利爪，在月球表面上挖出一条深沟，并拍下彩色的照片。它完成任务后，点燃了自身携带的火箭，离开月球，返回地球。科学家对“勘测者 3 号”带回的月面尘埃分析、化验，发现月球尘埃和地球土壤所含物质成分基本相同，但没有水分。月球上无水，所以不可能有生命。

前苏联于 1970 年 11 月发射的宇宙飞船，把“登月者”机器人送上了月

球。它有八个轮子，可以在月球表面行走，它考察了近 30 万平方米的月球表面。

1975 年美国机器人“海盗 1 号”和“海盗 2 号”飞向火星。各经过十几

个月的飞行，分别在“黄金平原”和“乌托邦平原”着陆。这两个机器人传回的消息，使人们大失所望：在火星上根本就没有什么“火星人”，也不大可能有生命存在。火星上只有沙丘、岩石和火山口，这是一个干燥、寂静、寒冷的地方。

机器人在宇宙空间做出了许多令人赞叹的业绩。1984 年 4 月美国“挑战者”号航天飞机上载的一个加拿大机械手，由宇航员操纵，抓起一颗重 11 吨的卫星，放到宇宙空间去，进入轨道飞行；4 月 10 日，宇航员哈特操纵加拿大机械手抓住了在空间不断旋转的“太阳峰年卫星”，并在修理台上修好后，放回到太空轨道上，这颗卫星价值两亿多美元。

用机器人进行宇宙开发探险，不用穿宇航服，不用吃喝，也不必进行训练。这不但可以节约费用（宇航员在太空飞行一小时至少要花费三万美元），而且能改善宇航员的工作条件，保障其安全（在宇航史上，宇航员因事故不幸死亡十多人）。

用机器人当宇航员，它们没有七情六欲，不会想家，不会感到孤独寂寞，有耐力，可以长时间在太空中工作，工作效率高。

将来探测开发宇宙，机器人可以完成许多工作，如回收卫星、修理人工飞行物、可以把航天飞机举到空中再发射出去、可以帮助人类建立太空站、建立宇宙工厂和空间城。

海底探测

海底有丰富的矿物和生物资源，有取之不尽的能源。海洋面积占地球总面积的 70.8％，蓝色的海洋是一个硕大无比的聚宝盆。海洋提供食物的能力为陆地上所有农产品食物的 1000 倍，海洋的能量相当于地球全部动植物生长

所需能量的一千多倍。有人说 21 世纪是海洋世纪，日本人则把海洋称为“21 世纪的资源库”。

但是，在海水中特别是在深海，对于人来说决不是舒适的环境。人在水中不能自由呼吸，加上浮力、阻力、低温、黑暗、水流、涌浪、水下生物的侵害、潜水疾病等，人在海水中工作是有很大危险的。人直接下潜最深为 501

米。每下潜 10 米就增加一个大气压，下潜 90 米深，身体表面压力为 10 公斤

／平方厘米，全身受压力为 150～160 吨。潜水员在海下不但有危险，而且费用很高，每天要数万元。

采用机器人探测开发大海是非常合适的。它们不怕风吹浪打，不怕水深流急，潜水深度及技术都比人高得多。1953 年，瑞士物理学家奥古斯特·皮卡德和他的儿子雅克·皮卡德建造了一台深海潜水器，即水下机器人，潜入地中海 4000 米深处；1960 年 1 月 14 日，雅克·皮卡德和一名美国海军人员乘这一水下机器人潜到太平洋的马里亚纳海沟的底部，创造了 10，916 米的深海下潜记录；1953 年世界第一台无人遥控潜水器问世，它可以由水面船只上的人员进行遥控。

用机器人打捞沉船是有科研和经济价值的。1991 年考古组织发表的最新资料表明，历史上每隔十几小时就有一艘沉船，仅近 400 年沉入海底的就有

25 万艘之多。沉船有的带有许多宝物，如 1512 年 1 月沉入苏门答腊海附近

的葡萄牙旗舰弗洛尔·玛尔号，船上有 900 个金狮子、金猴子之类的东西，还有大量的金币、金砖、宝石、钻石等。

用水下机器人有许多优点：下潜深度大、安全、失事率低；体积小、重量轻；操作人员减少、节省经费；反应快、动作灵活、移动快、工作范围大。

核电站里的工作者

核电站是极重要的电力源，但对人有放射性危害。为确保在核电站工作的人员身体健康以及防止给周围环境带来不良影响，用机器人代替人进行操作，可避免人直接接触放射性物质。

早在 40 年代末期，美国的阿贡国立实验室就研制成功了世界上第一台有力感觉的机械式机械手。60 年代初期，世界上许多国家研制成功远距离控制的机械手，它是用电脑进行控制的。

到了 80 年代，美国、法国、英国等国家研究出具有特种功能的核工业机器人。这些机器人可以爬楼梯、走路、在地面爬行或者滚动，它们能够自动地进入和撤出污染地带，并且能够实现重复性操作。虽然核工业机器人开始发展比其他工业机器人晚得多，但是这种特种机器人发展很快，并且，在 80 年代末期工业机器人的发展出现低潮时，核工业机器人数量却成倍地增长，而且研制核工业机器人的国家从 9 个发展到 18 个。

核工业机器人的应范围很大，主要有：

在核电站中实现远距离操作。比如核燃料的检查、核燃料取样、送样；三废处理中的远距离操作等。
用于核电站的装配维修。被放射性污染了的设备、仪表、装置等，对它们进行维修是一项困难极大、耗资多的工作，用机器人来完成这一工作则能省去很多麻烦。
用于核电站的检查工作。为确保核电站的安全运行，用机器人及时发现故障并且及时排除故障，也是十分重要的应用。
用于处理事故。核电站出现大小事故都要及时处理，常常用机器人来处理各类事故。

1986 年前苏联切尔诺贝利核电站发生事故，英国曾派一个核工业机器人参加了检修工作。美国国家实验室的研究人员研制成功能测试并清除放射性废物的机器人，它的工作效率比人快 10 倍，由它工作，可免去人与危险物质接触。

退役的核设备的处理工作可由机器人来完成。核设施工作时间达到寿命期之后就要退役，于是用机器人进行去污处理、拆除设备、包装和搬运设备等等，避免了放射性物质对人体的危害。

娱乐性质的机器人

日本有一种相扑机器人。日本在 90 年代以来举办了多次全日本机器人相扑大赛。参赛的机器人，只要能把对手摔出摔交场就为优胜者。比赛时，常可看到机器人扭住对方，企图把对手猛摔出去，以致发生零件脱落、机器冒烟等白热化镜头，颇像电影《未来世界》里面机器人格斗的场面。

机器人的军事用途

机器人在战争中执行各种任务。在部队前面的机器人可为后续部队探测和清扫雷场、标志车道；机器人哨兵不会疲劳，可以用来守卫边远地区和部队的周边；在弹药供应点和后勤供应点，机器人可代替人工装卸，机器人还非常善于夜战⋯⋯

在海湾战争中，美军使用了遥控飞行器和无人航空器搜集伊拉克战术情报，各种飞行器执行了 530 次飞行任务，在空中航行了 1700 小时，取得了很好的效果。

基于机器人在军事领域中的重要作用，世界各国都在加紧研制，其中澳大利亚计划在今后 30 年中，将遥控飞行器等军用机器人的利用，做为一个重要的组成部分，以加强对澳大利亚北方国土的防御。

预计，在 21 世纪的战场，从实验室走向战场的机器人主要有以下几种：

反坦克机器人。为了对付未来战场上的敌方坦克群，美国正在研制一种反坦克机器人，操作手能在 6 英里远的隐蔽阵地指挥它攻击敌方坦克。
侦察巡逻机器人。这种机器人也是遥控式的，采用它可大大减少侦察兵在战场上的伤亡。
扫雷机器人。可以排除地雷并记下标志，使部队迅速通过雷区，减少人员伤亡。
战斗保障机器人。这种机器人看上去像六腿章鱼，腿部可自由地伸直和弯曲，可在车辆无法行驶的地方行走，还能攀登楼梯或斜坡，它能举 900 磅的东西行走，适用于前线的弹药补给、运送伤员等作业。