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技术历史、技术、我们身边的事物
家用机器人。 发明和生产的历史
今天，正在创造的机器人可以执行人类固有的许多功能。 首先，我们谈论的是被编程为执行许多机械操作的自动机，然而，这需要一些智力上的努力。 于是，在泰国，他们开发了世界上第一个安全机器人的模型。 机器由密码控制，通过...互联网。 该设备配备了视频监控摄像头和触摸传感器，可以响应移动物体和温度变化。 此外，机器人配备了枪支，必要时可以使用。 当然，金属卫士的所有动作都取决于操作员的命令。
在美国，机器人取代了护士。 一位名叫 Lil Jeff 的机械助理在纽约西奈山医院工作。 他的职责包括向医生分发和提供仪器。 一个特殊的导航设备可以让杰夫朝着正确的方向前进。 他也会说话，虽然他的词汇表里只有几句话——“谢谢”、“请拿走工具”。 如果他的机械装置发生故障，他会大喊：“我卡住了，打电话给接线员！” 最初的机器人是由美国科学家斯图尔特威尔金森发明的。 由于……食物，自动机充满了能量。 它由三个容器组成，由电机控制，里面是细菌的微生物环境。 在加工食物时，细菌会释放热能，然后将其转化为电能。 产品中的蛋白质和碳水化合物越多，释放的能量就越多。 威尔金森本人在实验过程中“喂”了机器人糖，但在他看来，肉将有助于提高工作效率。 顺便说一句，这个机器人，从“出生”开始就被命名为 Gastronom，在演示过程中获得了 Yum-Yum 的绰号。 围观的观众最感兴趣的问题是：这种级别的车对人有危险吗？ 如果在耗尽能量供应后，她决定大吃一顿怎么办？ 现实超出了科幻作家最疯狂的期望：机器人真的像人一样拥有一切。 甚至繁殖！ 在美国，已经创建了一种计算机系统，可以在没有人工干预的情况下复制机器人。 发明者是麻省理工学院的 Hod Lipson 和 Jordan Popluk。 该系统的任务是再现可以在空间中水平移动的机构的最简单模型。 在初始阶段，计算机开发出数千个模拟动植物进化过程的虚拟项目，然后选择最佳选项和必要的组件。 信息被传输到直接参与组装机芯的自动装置。 直到最近，使用国产、家用机器人只能在科幻小说的页面上阅读。 但是时间流逝，技术不断发展，昨天似乎是白日梦的一切在今天都变成了现实。 一些家用机器人可以执行各种功能，而另一些则是为特定工作而设计的。 多功能家用机器人R100是在日本NEC公司的中央研究实验室开发的。 它配备了通过互联网识别视觉图像、语音和通信能力的工具。 这样的机器人能够识别个人，接收语音命令并在房子周围移动，绕过桌子和椅子等障碍物。 据该公司代表称，该型号的机器人能够识别各种家庭成员，甚至询问它如何提供帮助。 通过内置 Internet 访问，R100 会在您收到电子邮件时通知您。 Aleksey Fedorov 在 Computer-Press 杂志中分析了机器人的能力： “让我们来看看R100的主要特点，它的“大脑”以时钟频率为486 MHz的英特尔4DX75处理器为代表。机器人的视觉是在两个摄像机的基础上实现的，可以让它避开障碍物, 计算与物体的距离并识别人。为了识别公寓的平面图和处于静止或移动状态的物体，R100 使用立体视频处理实时传入摄像机的信号。相同的视频摄像头可以识别和记住人脸。在编程的帮助下，你可以给机器人设置他认识的人的名字，这样他就会和成员家人打招呼。此外，内置的摄像头可以让机器人在后面移动和他说话的人。 对摄像机接收到的信号进行立体视频处理后，R100 可以以每秒 60 厘米的速度穿过房间，避免与途中遇到的各种障碍物发生碰撞。 使用三个指向性麦克风听到 R100 以检测声音或语音的方向。 例如，如果您呼叫机器人，它会转身面对呼叫者。 麦克风还可以识别存储在机器人内存中的大量单词中的语音。 除了麦克风外，该机器人还配备了六个超灵敏传感器，当它检测到任何附近的物体或有人接近时，它可以立即停止。 机器人可以说出你的名字，回答你提出的问题，在你收到电子邮件时告诉你，甚至可以阅读电子邮件并随着音乐跳舞。” 当然，机器人是没有感情的。 然而，R100 能够识别对其头部传感器的触摸，以及它们的类型：抚摸、拍打等，并做出相应的反应。 机器人可以对温度、光线、一天中的时间变化和自身电池容量的变化做出反应，因为内置传感器可以帮助机器人测量光线的温度和亮度。 在 R100 中，语音识别和视频信息分析由个人计算机执行。 机器人通过无线电频道连接到它。 在未来的模型中，机器人将配备自己的车载计算机。 机器人软件由一组可扩展模块组成：机械控制器、图像记录器、传感器控制、运动库和决策机。 所有软件模块相互独立，易于更新。 机器人的功能可以通过添加新的软件模块来扩展。 该机器人配备了摄像头和麦克风，能够录制视频信息并在电视屏幕上播放。 如有需要，R100还可以开启和关闭电视、灯等家用电器。 在没有主人的情况下，机器人“控制”了房子。 如果机器人检测到异常情况，它会立即将其捕捉到摄像机上，并将数据发送到指定的电子邮件地址。 当机器人无事可做时，他会在房子周围闲逛，与沿途遇到的人打招呼，或吹口哨。 如果你不喜欢这样的自由，那么所有这些功能都可以关闭，然后R100会静静地坐在角落里，直到有人叫他。 当电池电量不足时，R100 会向车主求助。 另一个名为 Cye 的机器人是由美国公司 Robotics Inc. 开发的。 与日本的同类产品不同，它不是通用的，可以执行一些相当单调的任务。 Cye 的尺寸为 40x25x40 厘米，能够操作无线吸尘器、发送普通邮件以及执行其他任务，例如“帮助”清洁盘子、提供饮料等。 “伊莱克斯”公司开发了一种机器人吸尘器。 在美国，它以 Eureka 品牌销售。 这个直径只有四十厘米的紧凑型机器人只执行一项操作，但操作非常小心。 这得益于强大的处理器、固件和传感器系统。 机器人是这样工作的。 首先，机器人会检查房间的周边，“记住”路上可能遇到的所有物体。 他的下一步行动是除尘。 机器人绕过房间的周边，然后随机穿过它。 当它工作时，真空吸尘器绕过家具、电线，并爬入传统真空吸尘器无法进入的角落。 吸尘器的圆形造型让它永远不会迷失在角落、沙发下和其他难以触及的地方。 此外，其柔软的边缘不会损坏家具。
扫地机器人无需充电即可工作一个小时。 之后，它必须放在一个特殊的支架上，充电大约两个小时。 迄今为止，该模型是完全自主的。 然而，“伊莱克斯”不会就此止步。 该公司已经在考虑创建更高级版本的机器人真空吸尘器的可能性，该版本通过计算机无线控制。 瑞典公司 Husqvarna 创造了一种太阳能割草机机器人割草机，该割草机由太阳能供电。 它具有内置的多晶电池，可以接收能量并用它为内置电池充电。 该机器人能够在整个季节监控草坪，保持给定水平的草。 为了防止电动割草机被带走，草坪的周边标有一根特殊的电缆，机器人的传感器可以检测到它的存在。 草坪修剪是通过沿给定周长的水平运动进行的，同时考虑到花坛和树木。 机器人也可以通过无线电从一个特殊的遥控器进行控制。 似乎孩子们满足于毛绒玩具和各种芭比娃娃的日子很快就会被遗忘。 会说话的互动玩偶很可能很快就会失去人气。 新时代，新玩具。 它们正在被“数字生物”，未知的电子动物所取代。 提高曾经总是听话的玩具的智力水平的过程从很久以前就开始了。 但现实的智力玩具世界在爱宝机电狗出现后一分为二。 AIBO是Artificial Intelligence Robot（人工智能机器人）的缩写，也与日语中的“伴侣、朋友”一词谐音。 很难确定这个技术奇迹是谁——西方媒体毫不含糊地将日本的发明称为狗，制造商的代表——索尼公司——试图说服它“更像狮子而不是狗”。 110年底的第一款限量版AIBO ERS-5000电子狗（1999只）仅用了18分钟就被抢购一空。 很快，考虑到每只顽皮的狗要花费两千五美元。
“总的来说，AIBO 是 Tamagotchi 意识形态的发展，只有‘真人大小’，”Vladimir Bogdanov 在 Computer-Press 杂志上写道。“小狗“理解”主人的态度，并逐渐变成成年狗（而不是身体，但情感上）。传感器内置在“爱博”的爪子中，一个特殊的摄像头和红外传感器可以让小狗保持距离而不会撞到墙壁。“爱博”在他的头上轻轻抚摸时“明白”，当他被打一巴掌时，狗会摇着尾巴和LED眼睛发出绿色的光芒。在适当的时候，他可以以一种有趣的方式挠自己，捕捉“电子跳蚤”。 像任何小狗一样，爱宝首先要“长大”并学到很多东西。 第一天他要学会走路和坐着，但幸运的是，小狗长得突飞猛进（这超出了松鼠狗的力量）。 第二天，电子小狗已经自信地走路，学会了打球。 在 4 个月内保持积极的生活方式的同时，小狗变成了一只完全成熟的狗。 总的来说，根据狗主人的说法，索尼的工程师们取得了真正神奇的成果——他们创造了小狗进化的错觉，成功地模仿了 AIBO 的“性格”和算法来适应特定的主人。 AIBO是通过胡萝卜加大棒的方法“训练”出来的。 如果他因某事受到表扬，那么他往往会重复这些动作，反之亦然。 索尼的开发人员甚至声称，由于经常受到责备，这只小狗可能会被冒犯或沮丧。 难怪一个由前神经网络开发人员组成的团队在 AIBO 上工作。 一次锂离子电池的电量足够一只小狗使用 1,5 小时。 主人可以使用音调遥控器向 AIBO 下达命令：例如，AIBO 开始跳舞或玩粉红色的球。 开发人员试图确保电子狗可靠地执行“蛋白质”幼犬固有的翻筋斗——抓挠、在地板上翻筋斗等。 电子小狗有 18 个电机作为关节和 XNUMX 种预设情绪（喜悦、悲伤、愤怒、惊讶、恐惧和厌恶）。 除了眼睛里的红外线传感器，AIBO 的爪垫里还有传感器，耳朵里还有麦克风。 小狗的平衡由内置陀螺仪控制，特殊的温度传感器不会让爱宝在炎热的天气里过热。” 尤其感人的是 Aibo 与以前修改过的机器人的会面——“狗”开始摇尾巴，真高兴。 Aibo 的本能和条件反射由 64 位微处理器控制。 当然，有关外部世界和程序的信息存储在容量为 8 MB 的闪存盘中。 虽然小狗不能爬上楼梯，但跑步等等。 但主要缺点是玩具不能表现出真诚的奉献精神，无法理解主人并感受他的心情。 但是，附加的爱博软件可以让您“教”小狗新技巧，并与其他电子养狗爱好者交流“角色”。 除了 IDT MIPS RISC 处理器和用于存储程序的 8 MB 闪存板外，小狗还配备了 16 MB 内存、距离、压力、加速度和温度传感器、内置麦克风、扬声器和 CCD录影机。 这只狗重约1,3公斤。 可用颜色 - 银色和黑色金属色。 Aibo ERS-210 最近出现了——这是对“第一代”ERS-110 和 ERS-111 的改进。 但即使新 AIBO 的价格几乎是其前代产品的一半这一事实也不能使其成为一款负担得起的产品。 然而，另一种歇斯底里在日本开始了。 Aibo 品牌产品出现——服装、手机和电脑配件，以及互联网上的月刊和网站。 甚至为有兴趣的电子狗主人创建了一项特殊的付费服务，例如，为什么他们的宠物在被命令“坐下”时会开始快乐地跳到地板上。 2000年底，在日本的主要城市举办了专门针对爱宝的展览。 除了爱宝，还创造了许多其他的电子宠物。 例如，日本公司“松下电器”将电子小猫塔塔设想为不仅是一种玩具，而且是老年人的治疗工具。 据专家介绍，该领域最有前途的项目之一是设计和模拟 Robokoneko（日语 - “机器人小猫”）：一种具有人工智能的自学习（进化）机器人。 机器人小猫不仅要拥有完美的机械结构，还要拥有一个由 16000 个神经网络模块组成的人工大脑。 Kitten 是创建具有 14 亿个人工神经元容量的人工大脑 CAM-Rain 框架内的一个中间项目。 相比之下，人脑中有 16000 亿个神经细胞，其中大约 100% 被使用。 小猫的 XNUMX 个人工神经模块是基于软件定义的 FPGA 芯片构建的。 “猫脑”的进化速度是每秒XNUMX亿次更新。 弗拉基米尔·博格丹诺夫 (Vladimir Bogdanov) 表示：“在我看来，用于娱乐的家用机器人和家用辅助机器人的原型，在我看来，是在军事实验室中创造的那些解决方案的可怜回声。飞行的迷你机器人苍蝇大小、受控水下鱼机器人、电子飞行侦察鸟——这一切都远非天方夜谭。国家强大的科学资源集中在制造军用机器人领域，这不否认人类的可能性-在未来制造战争。从这个意义上说，迷你机器人的例子在 X 档案或 LEXX 等系列中仍然相当煽动。 然而，未来五年许多“两用”理念的转换，应该会导致新型家用机器人的海量机型出现。 但首先，最便宜的品牌解决方案（30-100 美元）和相同 AIBO 狗或塔塔猫风格的仿制品（请记住 Tamagotchi 假货是如何迅速传播的）将被删除。 100年后，大规模机器人助手（如NEC R10）的时代将到来，届时价格将达到合理水平，语音接口实现的质量将变得可以接受。 我最喜欢的是这些家用机器人。 即使这些“vanki”只能发送电子邮件，或者在第一次通话时，从所有轮子上跑来打开电视 - 这已经很多了。 因此，您会看到，30 年来第一个独特的无尾“娱乐模型”将出现，哈里森福特在电影“银翼杀手”中追逐它。 作者：Musskiy S.A.
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