機械人 機械人 (英文 :robot )係種機 ,按指示會自動 做嘢。想理嘅機械人,做嘢做到好似人咁,或多或少可以替人做事,所以叫機械人。
雖然叫機械人,查實又唔一定好似人形先叫機械人。有啲模仿其他自然生物來做嘅,都係機械人,不過會用生物名而命名,例如扮鼠就叫機械鼠咁。另外有啲模仿人臂,就叫機械臂 ,都係機械人一種。有啲先進啲嘅機械人,有人工智能 ,模仿人做判斷 ,做唔同嘅行爲 ,不過呢個都係初步,純綷實驗 或者玩具 性質。
整機械人同整機一樣,都係想慳人力 ,慳時間 ,替人做危險嘅嘢,替人做啲重覆嘅嘢。
好多古代神話同埋大多數現代宗教都有提到人造人,例如希臘神祇赫淮斯托斯 [ 1] (羅馬人叫伏爾坎 )建造嘅機械僕人、猶太傳說嘅泥土魔像 、北歐傳說嘅泥土巨人,仲有神話入面畢馬龍 嘅雕像加拉蒂亞 活咗過嚟。大約由公元前400年開始,克里特 嘅神話就有提到塔羅斯 ,一個保護個島免受海盜侵襲嘅青銅人。
位於雅典 古希臘科技博物館 嘅拜占庭的斐洛 自動機械僕人(公元前3世紀)嘅假想重構圖。 公元前4世紀,希臘 數學家塔蘭托嘅阿爾庫塔斯 構想出一隻用蒸汽驅動嘅機械雀仔,佢叫佢做「鴿子」。[ 2] 希臘工程師克特西比烏斯 (約公元前270年)「應用咗氣動學 同液壓學 知識去製造出第一個管風琴 同埋有活動公仔嘅水鐘 。」[ 3] (p2) [ 4] 拜占庭的斐洛 描述過一個自動洗手台。亞歷山卓的希羅 (公元10–70年) ,一個希臘數學家兼發明家,創造咗好多用戶可以設定嘅自動裝置,仲描述過用氣壓、蒸汽同水力驅動嘅機器,包括一個「識講嘢」嘅自動機 。[ 5]
喺古代中國,公元3世紀嘅《列子 》記載咗關於人形自動機嘅故事,講述咗更早時期中國皇帝周穆王 同一個叫做偃師 嘅機械工程師(「巧匠」)嘅一次相遇。[ 6] 偃師好自豪咁向國王展示咗一個真人咁大、人形嘅機械「手作」,由皮革、木頭同人造器官 製成。[ 6] 《韓非子 》同其他文獻亦都有記載飛行自動機,將公元前5世紀墨家 哲學家墨子 同佢同時代嘅魯班 發明可以成功飛行嘅人造木雀仔(「木鳶」)歸功於佢哋。[ 7]
蘇頌 嘅天文鐘樓,顯示報時嘅機械公仔1066年,中國發明家蘇頌 建造咗一個塔形水鐘 ,特色係有啲會報時嘅機械公仔。[ 8] [ 9] [ 10] 佢嘅裝置有個可編程嘅鼓機 ,上面有啲栓釘(凸輪 )會撞到啲細槓桿 ,操作敲擊樂器。可以透過移動啲栓釘嘅位置,令個鼓手演奏唔同嘅節奏同鼓點。[ 10]
《薩瑪蘭加納·蘇特拉達拉 》,一部由波查 (11世紀)撰寫嘅梵文 論著,收錄咗一章關於建造機械裝置(自動機 )嘅內容,包括機械蜜蜂同雀仔、人形同動物形狀嘅噴泉,以及可以自動加油、跳舞、奏樂同重演印度教神話 場景嘅男女公仔。[ 11] [ 12] [ 13] 11世紀嘅《世間成立經 》講述點樣佛陀嘅舍利由來自 Roma visaya 王國(羅馬)嘅機械人(bhuta vahana yanta)保護住;直到俾阿育王 解除武裝。[ 14]
賈扎里 – 一個音樂玩具 13世紀穆斯林科學家 伊斯梅爾·賈扎里 創造咗幾種自動裝置。佢建造咗用水力 驅動嘅自動移動孔雀。[ 15] 佢亦發明咗已知最早嘅自動閘門,由水力驅動,[ 16] 仲創造咗自動門,作為佢其中一個精心製作嘅水鐘 嘅一部分。[ 17] 賈扎里其中一個人形自動機 係一個可以斟水、茶或者嘢飲嘅女侍應。啲嘢飲儲存喺一個缸度,缸底有個容器,嘢飲會滴落一個桶度,七分鐘之後就滴落個杯度,跟住個女侍應就會由一度自動門行出嚟斟嘢飲。[ 18] 賈扎里發明咗一個洗手自動機 ,包含咗一個沖水機制,而家嘅現代沖水廁所 都有用。佢展示一個企喺裝滿水嘅水盆旁邊嘅女人形自動機。當用戶拉動槓桿嗰陣,水就會流走,然後個女人形自動機就會重新裝滿個盆。[ 3]
馬克·E·羅斯海姆(Mark E. Rosheim)總結咗穆斯林工程師,尤其係賈扎里,喺機械人學 方面嘅進展如下:
同希臘嘅設計唔同,呢啲阿拉伯例子顯示出佢哋唔單止對戲劇性嘅幻覺有興趣,仲對為咗人類舒適而操控環境有興趣。因此,阿拉伯人最大嘅貢獻,除咗保存、傳播同埋喺希臘人嘅成果基礎上發展之外,就係實際應用嘅概念。呢個就係希臘機械人科學所缺少嘅關鍵元素。[ 3] (p9)
達文西的機械人 模型同內部結構。可能係達文西 喺1495年左右建造。[ 19] 14世紀,英格蘭嘅理查二世 加冕典禮上有一個天使自動機。[ 20]
喺文藝復興 時期嘅意大利,達文西 (1452–1519)喺1495年左右畫咗一個人形機械人嘅草圖。喺1950年代重新發現嘅達文西筆記簿入面,有詳細嘅機械騎士圖紙,而家叫做達文西的機械人 ,能夠坐起身、揮動手臂、移動頭部同下巴。[ 21] 呢個設計可能係基於佢喺《維特魯威人 》記錄嘅解剖學研究。唔知佢有冇嘗試去建造佢。根據《大英百科全書 》,達文西 可能受到賈扎里嘅經典自動機影響。[ 15]
喺日本,17世紀到19世紀期間建造咗啲複雜嘅動物同人類自動機,好多都喺18世紀嘅《機巧圖彙 》(1796年)有記載。其中一種自動機係機關人偶 ,一種機械化嘅木偶 。[ 22] 機關人偶有唔同嘅變體:喺劇院用嘅「舞台機關人偶」(Butai karakuri )、細小喺屋企用嘅「座敷機關人偶」(Zashiki karakuri ),仲有喺宗教節慶用嘅「山車機關人偶」(Dashi karakuri ),啲公仔用嚟重演傳統神話 同傳說 。
喺法國,1738年到1739年之間,雅克·德·沃康松 展出咗幾個真人大小嘅自動機:一個吹笛手、一個吹管手同一隻鴨。隻機械鴨可以拍翼、伸長條頸、由展出者手上吞食物,仲透過排泄儲存喺隱藏間隔嘅物質,嚟製造消化食物嘅假象。[ 23] 大約30年之後,喺瑞士,鐘錶匠皮埃爾·雅克-德羅 製造咗幾個可以寫字同奏樂嘅複雜機械公仔。呢啲裝置有幾件到而家仲存在,而且仲運作到。[ 24]
布倫南魚雷 ,最早嘅「導彈」之一遙控載具喺19世紀末以幾種遙控魚雷 嘅形式展示過。1870年代早期見證咗由約翰·埃里克森 (氣動 )、約翰·路易斯·雷 (電線導引)同維克托·馮·謝利哈 (電線導引)遙控嘅魚雷。[ 25]
布倫南魚雷 由路易斯·布倫南 喺1877年發明,由兩個反向旋轉嘅螺旋槳驅動,係透過快速拉出纏繞喺魚雷內部鼓輪上嘅金屬線嚟轉動嘅。連接到岸上控制站嘅金屬線嘅速度差異,令到魚雷可以被導向目標,令佢成為「世界上第一枚『實用』導彈 」。[ 26] 1897年,英國發明家歐內斯特·威爾遜 獲得咗一項用「赫茲」(無線電)波遙控 魚雷嘅專利[ 27] [ 28] ,而喺1898年,尼古拉·特斯拉 公開展示咗一個佢希望賣俾美國海軍 嘅無線控制魚雷。[ 29] [ 30]
1903年,西班牙工程師李安納度·托雷斯·克維多 喺法國科學院 展示咗一個叫做「特萊基諾 」嘅無線電控制系統,[ 31] 佢想用呢個系統嚟控制自己設計嘅阿斯特拉-托雷斯飛船 。佢喺其他國家為呢個系統攞咗幾個專利。[ 32] [ 33] 同以前嗰啲「開/關」技術唔同,托雷斯建立咗一套方法,可以控制任何具有唔同操作狀態嘅機械或電氣裝置。[ 34] 「特萊基諾」喺1904年遙控咗一架三輪車 ,被視為第一個無人地面載具 嘅案例,仲喺1906年遙控咗一艘載人嘅電動船 ,喺超過2公里嘅距離外遙控。[ 35]
阿奇博爾德·洛 ,因為佢喺第一次世界大戰 期間喺導引火箭同飛機方面嘅開創性工作而被譽為「無線電導引系統之父」。喺1917年,佢向皇家飛行隊 展示咗一架遙控飛機,同年製造咗第一枚線導火箭。
W. H. 理查茲同「佐治」,1932年 1928年,最早嘅人形機械人之一,艾力克 ,喺倫敦模型工程師學會嘅年度展覽度展出,喺嗰度發表咗演講。由W. H. 理查茲發明,個機械人嘅骨架由一個鋁製盔甲 身體組成,有十一個電磁鐵 同一個摩打,由一個十二伏特電源供電。個機械人可以移動佢嘅手同頭,仲可以用遙控或者語音控制 嚟操作。[ 36] 艾力克同佢嘅「兄弟」佐治 都喺世界各地巡迴展出過。[ 37]
西屋電氣公司 喺1926年建造咗Televox;佢係一個連接咗唔同裝置嘅紙板公仔,用戶可以開關呢啲裝置。1939年,叫做伊萊克特羅 嘅人形機械人喺1939年紐約世界博覽會 首次亮相。[ 38] [ 39] 高七英尺(2.1米),重265磅(120.2公斤),佢可以根據語音指令行路,講大約700個字(用一個78轉唱機 ),食煙,吹氣球,仲可以移動佢嘅頭同手臂。身體由鋼製齒輪、凸輪同摩打骨架組成,外面包咗層鋁皮。1928年,日本第一個機械人學天則 ,由生物學家西村真琴 設計同建造。
德國嘅V-1飛行炸彈 裝備咗自動導航同航程控制系統,沿住預定路線飛行(可以包括90度轉彎),飛咗預定距離之後就會進入俯衝狀態。喺當時嘅描述度俾人叫做「機械人」。[ 40]
第一批具有複雜行為 嘅電子自主機械人係由英國布里斯托 伯登神經學研究所 嘅威廉·格雷·沃爾特 喺1948年同1949年創造嘅。佢想證明少數腦細胞 之間嘅豐富連接可以產生非常複雜嘅行為——基本上,大腦運作嘅秘密在於佢內部嘅連接方式。佢最早嘅機械人,叫做「埃爾默」同「埃爾西」,喺1948年到1949年之間建造,因為佢哋嘅形狀同埋移動速度慢,經常俾人形容為「龜」。呢啲三輪龜形機械人具有趨光性 ,可以喺電量低嗰陣自己搵路返去充電站。
沃爾特強調使用純模擬 電子學嚟模擬大腦過程嘅重要性,喺佢同時代嘅人例如阿蘭·圖靈 同約翰·馮·諾伊曼 都開始將心智過程視為數碼 運算 嘅時候。佢嘅工作啟發咗後代嘅機械人學研究人員,例如羅德尼·布魯克斯 、漢斯·莫拉維克 同馬克·蒂爾登 。沃爾特嘅「龜」嘅現代化身可以喺BEAM機械人學 嘅形式度搵到。[ 41]
第一部數碼操作同可編程嘅機械人係由喬治·德沃爾 喺1954年發明嘅,最終叫做優尼梅特 。呢樣嘢最終為現代機械人產業奠定咗基礎。[ 42] 德沃爾喺1960年將第一部優尼梅特賣咗俾通用汽車 ,並喺1961年安裝喺新澤西州特倫頓 一間工廠,用嚟將壓鑄 機上面嘅高溫金屬件拎起嚟再疊好。[ 43]
第一部碼垛機械人 係喺1963年由富士輸送機工業公司 推出嘅。[ 44] 1973年,一個有六個機電驅動軸嘅機械人由德國庫卡 機械人公司申請咗專利[ 45] [ 46] [ 47] ,而可編程通用組裝機 (PUMA )就係由維克多·沙因曼 喺1976年發明嘅,設計賣咗俾Unimation 。
商業同工業機械人 而家已經廣泛應用,用嚟做一啲比人類更平、更準確可靠嘅工作。佢哋亦都用於一啲對人類嚟講太污糟、太危險或者太沉悶嘅工作。機械人廣泛應用喺製造業 、組裝 同包裝 、運輸 、地球同太空探索 、手術 、武器 、實驗室研究 ,以及消費品同工業品嘅大量生產 度。[ 48]
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