机器人趣事

作者:崔玉亭 字数:11270 阅读:54 更新时间:2009/06/18

机器人趣事

牧场见闻

  前苏联莫斯科的戈里亚奇农业工程学院的科学家们,制造了一个被称为

  “第一代铁农民”的机器人—MAP—1并设计了一批由“MAI“—1”系统装备起来,专门从事农业生产的机器人。MAP—1,高约1.85米,重730公斤,力气大。它用一只手,就能够轻松地拿起100公斤重的东西。它看起来很笨,实际上很机灵。1小时能行驶12公里,有8个自由度,1.2米长的手臂调节也十分灵活。

  这种农业机器人,动作准确而平稳,支撑转换装置能够使它绕垂直轴向任何方面转弯、反应能力强,可以进行侧身或背向运动。它可利用彩色电视摄像机作视觉,眼睛既能向前看,也能向后看。它的耳朵是一种灵敏度很高的旋转式传声器,凭听觉可以分辨病畜的喘息声。它的感觉器官,是装在各部(主要是手臂和手指)表面上的无数个触觉传感器,借助这些传感器,MAP—1机器人可以随时记录温度、湿度和肥力大小。电脑根据这些参数进行判断,从感觉器官传出的信息不断地同程序相比较,错误的会自动纠正过来。在生产现场上,“MAP—1”机器人按既定程序工作,完成任务之后,就返回到原起点,相应的机构立即关闭起来。

  “MAP—1”机器人,现已在苏联一些畜牧场上大显本领。用两三个这样的机器人就能看管好一个大型畜牧场,替下全部工作人员,并且使生产率大幅度提高。

  当然,为了使机器人成为一个“合格”的畜牧员,需要人“教”它,即把各种饲养经验和方法,编成程序输进它的“大脑”。

  机器人畜牧员,要给牲畜准备和分发饲料,给奶牛挤奶,为母猪接生,发现病畜要给它们喂药、清洗圈舍并进行消毒和刷白等。总之,凡是人的双手能干的,机器人都要会做。

  机器人“MAP—1”在第一次考试中就得了一个“优”。

  那一天,一大群机器人研究人员、程序设计者,以及一些兽医、畜牧员都来观看“MAP—1”的表演。它这次的具体任务是:怎样安全地将一群小猪转移到另一个圈栏中去。然后,对空出的圈舍进行消毒处理。

  机器人出场了,一看它那“神态自若”的样子,就知道它对完成此项工作有充分的信心。它稳步地走进圈栏内,用闪闪发光的电子“眼”环顾起四周来。此时,参观的人手里捏着一把汗,担心它的到来是否会吓跑栏中的小猪。人们的这种担心,很快被它十分有“经验”的行动所驱散。机器人畜牧员好像也懂得,要让这一群顽皮的小家伙听自己指挥,必须首先同它们建立起“感情”。它像一个经验丰富,而又尽职尽责的饲养员那样,又是帮着小猪们洗身子,又是用自己的“手”去逐个抚摸它们,使得有惊恐的小猪很快安静下来。

  由于“MAP—1”畜牧员,这样热心地同小猪们“交朋友”,从而很快取得了它们的信任。当它向小猪们发出行动“命令”时,它们表现得都很驯服,转栏任务完成得非常顺利。

  “MAP—1”把小猪们安顿停当后,立即返回空出的圈栏中,按照程序着手进行第二项工作。它拿起消毒器具,先后用火碱溶液和甲醛水,对圈舍上上下下进行消毒。在现场观看的人员,都为它熟练而认真的工作感到惊喜,就是在场的那些严格的兽医们,对它的消毒工作也“心悦诚服”。而机器人在消毒上所花的时间,也比人工缩短了好几倍。

  当然,对猪进行转栏,对空出的圈栏进行消毒处理,这些工作还是机器人比较容易干的,只要将一定的程序模式输入到机器人的“大脑”存贮器中就行了。如果要对喂有牲畜的圈栏进行清洗、消毒,那情况就不同了,工作中困难会大得多。在这种情况下,为了保障机器人的“安全”,必须将牲畜处于各种情况下可能发生的突然变化,和需要采取的相应的措施,编制成“应付突然变化的程序”,输入到机器人“大脑”的存贮器。只有这样,机器人的指挥器官,才能够通过景象识别系统,预测可能要发生的“乱子”,选择正确的对策。

  “MAP—1”机器人,在畜牧场工作中常常出现一些富有戏剧性的场面:有一回它刚刚同一头褐色的母牛“认识”时,这头性情很凶的母牛很不喜欢它。根据应急程序,机器人对这个可能会引起不良后果的家伙时时提高警惕,但是结果什么事情也没有发生。而有一次,同“MAP—1”“感情”不错,老是跟着它后面蹦蹦跳跳的一群小猪中,突然有一头小猪冲出来,咬坏了它的一只搭钩,使它有一只“手”一时失去“知觉”。可见,当一个机器人畜牧员,还真不简单。对牲畜的不友好态度和过分的亲昵举动,都不能掉以轻心啊!

  机器人畜牧员,不仅能饲养动物、牲畜,而且还可以替人从事挤奶、剪羊毛的工作。

  牛奶,含有丰富的营养,不少人都喜欢喝它。牛奶,是奶牛场的饲养员们,从奶牛身上一点点挤下来的。了解奶牛场工作的都知道,挤奶工作是一件非常辛苦的事。在挤奶的时候,挤奶员处在一个半蹲状态,而且两只手要轮番地用劲捏奶头。一个班下来,往往是腰酸、手软。

  多年来,人们在这方面进行反复探索,总想设计出一种机械,来替人从事挤奶工作。在此期间,也推出过各种挤奶装置,它们大多是模仿小牛吸奶的动作,但都没有达到小牛吸奶的效果,牛奶挤不干净。

  1984年以来,苏联在国内一些大型奶牛场,推广使用机器人“挤奶员”。这种机器人“挤奶员”的工作原理,是受小牛口腔动作的启迪,改变了以往一些装置单纯模仿小牛吸奶的缺陷,在挤奶时附加上一种“按摩”动作,使奶牛在接受挤奶时,有一种受抚摸的“安全感”,使得奶水更加流畅。根据多次的实验表示:应用机器人“挤奶员”的畜牧场,牛奶产量大幅度提高。

  机器人是一个“优秀”的挤奶员,同时还是一个剪羊毛的“能手呢”!

  一只有着厚厚的羊毛的绵羊,进入一种特殊的装置中。没有多长时间,这只羊身上的毛被剪去厚厚一层,其速度之快令人叹服。而且,留下的羊身上的毛,随着身体各部位曲线变化,也是那么光滑、整齐,很难发现下过剪刀的痕迹。

  这是一种什么“怪物”?它为何有如此大的本领?

  原苏联莫斯科,戈里亚奇农业生产工程学院,研究并推出了这种“PCO—1”机器人剪羊毛工。

  机器人“剪羊毛工”,装有触觉传感器的“手”。在工作时,它用四只手握住羊尾巴,用一只手按住羊头,两只手剪羊毛,用一只手把羊毛传送到运输装置上。

  “PCO—1”剪羊毛工,有彩色摄像机作它的眼睛,因此,能够鉴别羊毛的质量、颜色和脏污的程度。令人惊异的是,如果它认为羊毛太脏,就会用带吸尘装置的刷子,将羊毛清理干净后再下剪刀。它在剪羊毛过程中,还能做到边剪边分类,把不同等级羊毛,分别输送到各自的运送装置上。

  澳大利亚是一个畜牧业很发达的国家。目前,澳大利亚养羊13400万头,占全世界养羊总数的15%。在他们国家,历来靠人工剪羊毛,劳动量大,成本高。

  近10年来,澳大利亚政府投资500万澳元,研制剪羊毛的机器人。他们新近推出的剪羊毛机器人,与其他行业的机器人外表相似,但又有自己的特点。

  首先,由机器人的剪子上装有的传感器,控制下剪的动作。当羊体活动时,机器人就能以十分之一秒以内的速度作出反应,立即将剪子提高,从而使剪子总是贴着羊的皮肤运行,而又不伤着羊的皮肉。这种机器人,能随着每头羊体形不同,而自动调节剪子的角度和高度。能剪羊的脊背、两侧、腹部、颈部及前后腿上的毛,即可剪每头羊全身羊毛的80%以上。剪下的羊毛,机器人还能准确地辨别出它们来自羊身上的那一部位,并通过一种装有“电脑”控制阀门的真空压力运输管道,将羊毛分门别类送往指定地点。

  棋坛冠军

  机器人与人下棋,而且屡屡取胜的事,很早就在欧洲各国流传开来。

  1796年,奥地利的维也纳,突然出现了一个穿着土耳其服装的机器人。这个机器人安坐在一个柜子后面,柜面上摆着一盘棋。机器人用左手着棋,动作准确与真人无异。这个机器人的设计、制造和所有人,是当时因此而闻名欧洲的沃尔夫根.冯·肯勃伦男爵。

  肯勃伦在显示他的机器人表演之前,都要先把柜子的每个门和抽屉全部打开,把它的内部构造各种杠杆、齿轮、圆筒等,一一让观众看个清楚,然后,再把柜门关上,抽屉闭拢。这时,肯勃伦就会宣布:在场的所有人,只要愿意,都可以和这个机器人对弈。想了解一下究竟,尝试一下这个新鲜玩艺的人自然不少。结果,所有自告奋勇的棋迷,都被它杀得大败。

  奥地利国王约瑟二世,对肯勃伦的这一创造十分欣赏,以他的名义派遣专使,随着肯勃伦遍访欧洲各国宫廷。这个机器人果然不负主人的期望,它不仅把奉命前来应战的各国王子、王孙都狠狠教训了一番。最后,有几个不甘示弱的君王亲自与机器人对阵,同样也被机器人杀得大败。败在机器人手下的著名君主中,除了有俄国女王叶卡捷林娜二世外,还有那在战场上所向无敌,曾几番席卷欧洲的拿破仑一世。机器人战无不胜,力克不可一世的欧洲霸主,不仅使主人肯勃伦男爵名利双收,连奥地利国王也因此扬眉吐气。

  说来也好笑,这个机器人下棋实际上是肯勃伦设计的一种骗局,但是,这一平常的魔术竟使许多“天之骄子”都上当受骗,而且在肯勃伦生前一直无人戳穿他的鬼把戏。直到他死后,美国人以高价买下这个机器人准备深入研究时,才发现肯勃伦玩了30年的障眼法。原来这个机器人前面的柜子中可以藏人,机器人的每着棋完全由柜中人在暗中操纵。后来,由于这个机器人有“战胜”拿破仑的光荣历史,仍然被当作珍贵文物收藏于美国费城的博物馆。1854年它不幸毁于一场大火。

  尽管200年前这个机器人下棋的故事,已成了世间一桩笑话。但在今天,机器人下棋则成了真正的奇迹。在西方一些国家,机器人国际象棋手和机器人围棋手在普通商店中就能买到。空闲时坐下来与机器人对弈几盘已成乐事。不少棋迷和象棋大师同电脑软件开始结合起来,积极开展机器人下棋的程序编制,使机器人的棋艺日趋提高。

  早在1959年,美国工程师塞谬尔就在IBM704电脑上,编制了一套下棋程序。在下棋时,他本人输给了机器人。1962年,他改进原来的设计,在比赛中,机器人竟然战胜了美国一个州的棋赛冠军罗伯尼莱。

  据说,目前最好的机器人棋手,除有数的几个像棋大师外,几乎能击败所有的棋坛高手。

  机器人能与人进行象棋对弈和比赛,那么有没有机器人与机器人之间进行象棋大赛呢?有。美国从 1970年以来,每年举行一次机器人国际象棋大赛,并邀请其他国家的机器人前来参赛。

  国际象棋,从延生到今天已有2000多年的历史,由于这种活动融智力和娱乐为一体,加上它棋子形象生动,便于识别,规则也不复杂,因此,受到不少国家人们的喜爱。世界各国都拥有众多的专业和业余国际象棋手。

  在美国,每年都要举办国际象棋锦标赛,然而,在1970年的大赛上,参加比赛的棋手不仅有人,而且还有机器人。由于这种别开生面的棋赛,博得众多棋迷的赞赏和支持,为此,美国计算机协会把一年一度举行这样的锦标赛作为制度规定下来。

  1979年10月,在美国“汽车城”底特律市,举行的国际象棋锦标赛盛况空前,共有12台由电脑控制的机器人报名参加比赛。其中8台是美国的,3台来自加拿大,1台来自荷兰。

  这场精采的国际象棋锦标赛吸引了许多观众,一些没有买到入场券的棋迷们蜂拥而至,使底特律市体育馆看台上坐无虚席,连走廊、过道上也挤满了人。

  比赛开始,首先上场的是美国明尼苏达州的机器人,对美国北加利福尼亚州的机器人。由于明尼苏达州的那台机器人,有一个被称为“象棋4.9”的弈棋程序,所以人们称它为像棋4.9”。而北加利福届亚州那台机器人的

  “脑子”里,装有一个冠以美称—“公爵夫人”的下棋程序,因此,人们叫它“公爵夫人”。

  “象棋4.9”在上届国际象棋锦标赛上,屡遭挫折。经过几年的“刻苦训练”,棋艺有了很大提高。这次它是抱着“报一箭之仇”的心情而来,决心在这场比赛中与“公爵夫人”一比高低。这两位棋坛高手开局以后,你采用“西班牙布局”,我对以“西西里防御”,如此你来我往。经过四局比赛,

  “象棋4.9”果然旗开得胜,以赢三局,平一局的战绩取得这场胜利。比赛结束后,象棋4.9”欣喜若狂,而“公爵夫人”虽然输了棋,但很不服气,

  “要求”增派自己的队友,被誉为“美女”的机器人来为自己挽回败局。然而,比赛场上,是有规定的,中途易“人”有违大会规则。这样,“公爵夫人”只好“饮恨而去”。

  这届锦标赛中,最引人注目的,要数“象棋4.9”和国际象棋大师大卫.利维之间的一场比赛。“象棋4.9”是在棋手兼程序员——戴维.斯莱特的协助下参加比赛。按照“美国国际象棋协会”的级别规定,大卫.利维的棋艺水平要比“象棋4.9或戴维.斯莱特稍微高一筹,然而,这位象棋大师却想和刚刚击败“公爵夫人”的“英雄”比试一下。

  戴维.斯莱特稍改变了一下“象棋4.9”的程序,使它能够暗示“象棋4.9”怎样着法,“象棋4.9”通过自己的“头脑”计算给出这着棋是否该下的“意见”。

  这是一局精彩的比赛,整个赛程一直扣人心弦。双方你来我往大战了50回合,最后大卫.利维才以微弱的优势战胜了“象棋4.9—戴维.斯莱特队”这时且不说观众,连“两位”局中人都承认,这是一场激动人心的较量。赛后,戴维.斯莱特说:这次失败应当归罪于我太相信和采纳“象棋4.9”的意见,不然的话,还是有可能取胜的。“象棋4.9”则有“苦”难言。

  当然,除了能参加像底特律国际象棋大赛的这些机器人外,更大量的是受小型电脑控制的机器人棋手,它们大多活跃在各个家庭。美国生产的一种叫“弈棋挑战者”机器人,就可以随时听从象棋爱好者调遣。你想和它下棋,只需在棋盘上挪动棋子,它就能很快作出反应,走出自己的一着棋。使人更为开心的是,“弈棋挑战者”还会说话。对于50个词汇已经达到运用自如的程度。它能说出每一着棋的称呼,如:“马C—d”,“吃掉”你的某个棋

  3 6子时,还客气地打个招呼,当你违反了棋赛规则,它会用“语言”警告你。

  机器人能够下棋,全靠电脑的帮助。电脑能够记住国际象棋大师们编制的各种程序,因而它们能博采众长,精通各大名家的“高招”。机器人靠电脑将各种可能的棋局储存起来,在下棋过程中,电脑根据它本身的“记忆”或“经验”来修正程序,也就是改变它的逻辑途径或参数值。

  每走一着棋,通常有32种可能情况。一位好棋手在下一着棋之前,要预先考虑几着棋。如果两着棋,这意味存在32×32=1024种可能情况。因此,一个机器人在落一颗子之前,一般要考虑10亿种以上的可能情况。

  电脑计算速度比人脑快,所以它在与人下棋时,比较、选择走棋的能力比人强。但是,电脑软件目前还不能引用高深的战略,而只能按照程序走棋。它的每一次运算只管眼前这一步,下一步怎么走,只能下次再运算,这就使得机器人下棋时在战术上虽然机敏,在战略上却缺乏“深谋远虑”。如果一步不能置对手于死地,就很可能被人乘虚而入。人的头脑则比它复杂的多,高手走棋,一般可以看一二十步,这是机器人难以相比的。

  几年前,上海国际象棋队小将吴晓莹,在参加一次国际象棋赛时,与英国机器人棋手相遇。这个机器人,储存有100名国际大师的棋谱和棋局。它的“领队”宣称这个机器人能与任何棋手一比高低。在这次棋赛中,也确实咄咄逼人,一连击败东道主菲律宾的全国冠军和其他国家的几名好手。

  第五轮由吴晓莹出战,她执白棋先行,走了一步“马”,机器人经过计算立即出“兵”,吴晓莹也起了“兵”挺住,几个回合后,吴晓莹看出机器人的破绽,她在第6步时虚晃一枪,不走“王后”而是移“马”。这一着棋,使机器人大出意外,因为它储存的程序中无此怪招。这时只听见机器人“格勒勒、格勒勒”地动开了脑筋,10分钟后才勉强走出一步,吃掉白棋一个小兵,急得在一旁的机器人指导——特级大师托雷摇头苦笑。原来机器人吃掉对方一兵,而将自己三个兵排成一条直线,犯了棋局的大忌“叠兵”。这时吴晓莹乘胜攻击,使机器人只有招架之功,而无还手之力,阵脚很快乱了下来。经过一个多小时的激战,走投无路的机器人只好认输。

  比赛一结束,大厅里响起了热烈的掌声,观众为中国小将的胜利而高兴。机器人输了棋,则“若无其事”,而它的“领队”却十分尴尬,无可奈何地承认:“人,还是比机器人强”。

  好管家

  詹姆斯先生是联邦德国“哥伦巴”银行的总经理。不久以前,他的老伴患心肌炎去世了。两个儿子都在汉堡工作,只有他一个人住在波恩。

  在康斯塔大街上,詹姆斯有一幢花园式的房子,里面宽敞明亮,就是显得太空、太大了。詹姆斯每天早晨锁了门,开车去银行上班,下午下班才能开锁,家里只有他一个人。回到家中,他要自己做饭,自己煮咖啡,自己烧洗澡水,他觉得自己既疲倦又孤独。半年前,他请了一个杰娜太太当管家,可是她只干了两个月就走了,因为她觉得整天一个人呆在屋子里太闷了。再到哪里去找一个替自己料理家务的好管家呢?詹姆斯先生每天都看晚报,因为晚报上有一个“家庭服务”专栏。

  一个星期六的晚上,詹姆斯发现本栏目里有一行加大了的黑体字:“你想雇一位管理家务的管家吗?” ‘格莱图’定能使您满意!”“格莱图?”詹姆斯想:好像是个男人的名字,雇一个男人做管家也行,可不知道他愿不愿意煮咖啡、烧洗澡水?詹姆斯专心看起专栏节目的具体内容来了。“ 1格莱图’是联邦德国电器公司的最新产品,是以超大规模集成电路为核心组成电脑的机器人。它会收藏食谱,供您随意采取,配制三餐饮食,计算伙食费,记帐、编制预算和注意信息。它会用吸尘器打扫房子,根据天气变化,调节室内温度。它会7种语言,如果存贮某一科学知识,它还会给孩子们补课。它的动力靠蓄电池供电,蓄电池可用民用电源充电。当蓄电池不足时,不用主人操心,它会给自己插上插头。您需要管家吗? ‘格莱图’是您最好的选择。每台售价1万马克。”看罢广告,詹姆斯陷入了沉思。一个好管家,每月的工资是200马克,一年就是2400马克,如果买一个机器人当管家,相当于一次付4年零2个月的管家工资。可是以后就可以不再付了。机器人管家不会因挑剔而半途辞去。从经济上来说,是合算的。但不知机器人的能力到底怎样,?“哪里能看到样子呢?”詹姆斯又拿起报纸,“西德电器公司首批产品200台,明日早晨8时,在垮尼科商场8楼左厅正式展出并销售。有意雇用者,请届时亲临现场观看、挑选。”

  第二天是星期日,詹姆斯先生一早来到垮尼科商场8楼,左厅里果真竖着好多的长木盒子,一只打开的盒子里漏出穿着塑料衣服的“格莱图”。詹姆斯上前摸了摸它的手,“您好,主人,请把您每天的作息时间用我腰上的键盘送进我的电脑里,我将按您的要求为您服务。”“哦!亲爱的,我还没有最后决定是否将你买回家呢。”“没关系的,咱们聊一聊,您就会喜欢我的。”“格莱图”机器人的话真多,真有点见面熟的本领。詹姆斯被它的样子逗乐了“请问,你真的会煮咖啡、烧洗澡水吗?”“真的,请您仔细阅读我的使用说明书,我的本领都在上面写着呢。”“噢,我知道了。”

  詹姆斯先生终于慢慢地看完了说明书,他已经决定购买一台“格莱图”机器人做他的管家了。回到家中,按照说明书的指导,他将需要机器人帮忙干的事情,都“告诉”了“格莱图”。

  第二天早晨,5点半钟刚到,“格莱图”立刻行动起来。它打开恒温器,再用吸尘器打扫了客厅里的卫生。6点5分,它开始煮咖啡;6点55分开始烧洗澡水,7点钟,它蹒跚地来到詹姆斯先生的床前,其实这时候詹姆斯先生已经醒了,不过;他要试一试机器人管家的“准确性”,所以静躺在床上。

  “格莱图”可没有长那么多“心眼”,它准时来到主人床前,也不看一看主人是否睁着眼睛,就大声喊到:“先生,7点了,该起床了,我已经烧好了洗澡水,请您立刻去洗澡间。”詹姆斯先生很高兴,翻身下床,洗澡去了。7点10分,“格莱图”将詹姆斯昨天晚上点的早餐放到桌子上,是一杯加了牛奶的咖啡,一块蛋糕。“格莱图”站在一旁,看着主人用早餐。7点30分,詹姆斯先生的早餐还没吃完,“格莱图”已经在院子里帮助他发动汽车了。7点40分,詹姆斯先生准时离开家,驾车上班去了。临走时,他握着“格莱图的塑料手说:“谢谢你,我的好管家。”“格莱图”礼貌地回答说:“您太客气了,您的愿望就是给我的命令。咱们晚上再见。先生,祝您一路顺风。”

  碰巧,晚上詹姆斯先生有个约会,大约9点钟才回家。奇怪的是,当他的汽车驶近家门口的时候,却发现客厅里的灯亮着。詹姆斯觉得一定是出了什么差错,他三脚并成二步,一直冲进客厅,朝他走来的是“格莱图”管家。它安详地说:“主人,您回来了,想喝点什么吗?”“谁来了?”没有谁来,是我把客厅的灯打开的。”“为什么,你害怕了吗?”“不,主人,我有一个程序,当主人晚上不在家的时候,要打开客厅的灯,模仿主人的一些家居活动。那些盗贼以为家里有人,就会自动退步的。”“噢,我的好孩子,你可真行啊!”这回詹姆斯先生不但握住了“格莱图”的手,还抱住了它的塑料做成的身子,可惜他抱不动这个“乖孩子”,因为它太重了,足足有300斤呢。

  在世界各地,像“格莱图”这样的管家机器人有好几种。有的机器人专门干房间里的活儿,如打扫房子、开电扇、开空调机、给客人端咖啡等等。有的机器人专门干些家庭庭院的活儿,如剪草坪,修树枝,带着小狗出门散步等等。

  有的西方国家,孤独的老人年年增多,因为青年人成家以后,不愿意和自己的父母住在一起,有的甚至把老人赶出家门。这些孤独的老人为了打发寂寞的日子,喂些猫啊、狗啊的在身边,但是这些畜牲虽然能摇摇头,摆摆尾,但毕竟没有人性。现在有一种机器人可以给他们当“儿女”。这些机器人都很好看,可以给老人们念报纸、读小说,陪伴他们看电视。如果老人们生了病,它们会打电话,要求医院派车来。对于这些无依无靠的老人们来说,真是莫大的安慰。可爱的机器人,愿你们把春天般的温暖带给这些老人们!

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