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计算机革命/人工智能/机器人

来自维基教科书,开放世界中的开放书籍

机器人

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机器人学是设计、建造和使用机器人的科学或技术。机器人学是使用计算机控制的机器人来执行手动任务。机器人通常被军方和企业用来完成对人来说危险的任务,例如拆除炸弹、探索沉船和矿井。它们也用于执行单调的工作,例如在装配线上。还有一些个人或服务机器人来协助个人任务。还有一些机器人用于娱乐。机器人的外观取决于它们的功能或目的。如今,机器人学是一个快速发展的领域。机器人研究正在继续制造更智能、更强大的机器人。美国宇航局的研究人员已经开发出一种方法,让一群机器人协同工作,以在崎岖、多样的地形上抓取、抬起和移动重物。该软件允许机器人“共享大脑”,以便每个机器人知道其他机器人正在做什么。这使机器人能够协同工作制定计划,例如如何绕过岩石或机组人员可能遇到的其他障碍物。

参考资料:Morely,Deborah;Parker,Charles。了解今天的计算机和明天的计算机。课程技术,2011 年,第 481-483 页,第 505 页。

DARPA 的猎豹机器人

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DARPA 标识

国防高级研究计划局,它被认为是创造了 ARPANET 的机构,ARPANET 是我们今天享受的互联网的前身,它创建和管理涵盖各种方面的项目,通常在军事行业内。最近,他们与一家名为波士顿动力公司的公司合作,创造了一个四条腿的机器人,它能够在实验室的跑步机上以每小时 28.3 英里的速度冲刺。这款机器人还能够在面对动态地形或从侧面被推时恢复平衡。他们创造这个项目的目的是为了紧急救援、协助和其他任务,例如运送货物。

http://www.darpa.mil/NewsEvents/Releases/2012/09/05.aspx

HULC 外骨骼

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DARPA 外骨骼

我们的军人经常携带沉重的战斗负荷,这增加了受伤的可能性。早在 2010 年,洛克希德·马丁公司就推出了这项名为 HULC 外骨骼的新技术。这种设计更重,电池续航时间约为一小时。在搬运如此重的负荷时,这种重量通过动力钛腿传递到地面,而不会损失机动性。HULC 是一款完全无线、液压驱动的仿人外骨骼。这可以让使用者能够以更长的时间和在各种地形上携带高达 200 磅的负荷。这种新型设计可以持续使用 8 小时,并且如果只是站岗,一次充电可以持续几天。它足够灵活,可以进行深蹲、爬行和上半身举重。套装内部连接着一台微型计算机,可以随个人移动。它可以使用电池供电很长时间,并采用节能设计,这意味着如果电量不足,它将继续支撑承载者及其负荷。它还可以在有电或无电的情况下支撑负荷。洛克希德·马丁公司还在探索用于工业用途和更广泛的军事任务专用应用的外骨骼设计。HULC 现在正在改进,使其更小、更轻、更节能,包括安装在旋转机械臂上的非装弹机枪。HULC 在士兵的肉体和骨骼上添加了人工外部脊柱、臀部和腿部。他们还在研究一种燃料电池类型,可以在最恶劣的条件下持续约 72 小时。它被称为“赛博格战斗”。

http://www.wired.com/dangerroom/2012/05/combat-exoskeleton-fghanistan/

http://www.lockheedmartin.com/products/hulc/

已经上路的机器人汽车

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I,机器人中的汽车可能并非完全是科幻

谷歌的新项目正在开发使用人工智能自动驾驶的汽车,无需任何人工干预。这些车辆可以感知车辆附近的任何物体,模仿驾驶员做出的决定,并且被编程了路线图和限速信息。人工智能不仅可以做人类能做的一切,而且可以做得更好。机器人司机比人类反应更快,拥有 360 度感知,并且不会分心、困倦或醉酒。这些新车可以使驾驶更安全,而且对环境更有利。它们可以优化燃油消耗量,如果不再担心事故,它们就可以更轻,从而需要更少的燃油。此外,如果汽车不需要驾驶员,它们可以根据需要被召唤到不同的地点,并让人们共享车辆,从而减少路上的车辆数量以及对停车位的需求。如果这听起来太牵强,请考虑这样一个事实:谷歌已经让人工智能汽车在道路上和城市交通中行驶。车辆按预期执行,唯一的事故是当一辆人工智能汽车在红灯等待时被一辆有人驾驶的车辆追尾。

摘自:http://www.thespec.com/news/business/article/266177--google-cars-drive-themselves-in-traffic,2012 年 4 月 6 日。

个人机器人

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iRobot Roomba 吸尘器

个人机器人是为个人使用而设计的,用于协助个人任务。此外,一些个人机器人也是为娱乐而设计的。“它们通常使用传感器、摄像头、麦克风和其他技术来输入有关其当前环境的数据,然后与人互动(第 483 页)。”玩具公司为儿童设计了机器人玩具,而另一些则被设计为帮助个人做家务,例如吸尘器和割草机。iRobot Roomba® 是最常见的用于吸尘的机器人之一。“能够帮助个人完成更复杂任务的家用机器人,例如收起餐具或在吸尘客厅之前收拾玩具,还需要一段时间,届时机器人技术将得到改进,以实现更好的导航和改进的物理操作,并且价格会下降(第 483 页)。”在未来,机器人将变得更像人(人形)。这些未来的机器人将能够帮助残疾人和老年人。个人机器人的未来是什么?

资源:了解今天的计算机和明天的计算机(第 483 页),莫雷和帕克。

商业、工业和军事机器人

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机器人技术也已进入企业。机器人可以用来搜索危险物质或天然气泄漏,所有这些都有可能对人类造成危险。使用机器人进行这些危险任务的行业包括煤矿行业。这些机器人可以用来开采煤炭,甚至可以用来在坍塌的矿井中搜寻人员。它们也可以在装配线上使用,以加快生产速度并确保产品始终符合标准。机器人经常使用的另一个领域是医疗领域。有一些机器人可以帮助促进视频会议。医生可以通过控制机器人来进行查房,称为“虚拟查房”,而无需离开办公室。医疗领域还在手术中使用机器人。在这些机器人辅助手术中,外科医生控制机器人的动作,从而获得更准确的结果,并获得更稳定的手。机器人也经常被军方使用。它们可以用来帮助穿越洞穴、小路、建筑物和其他地方,以查看它们是否安全到足以让士兵进入。它们在定位和处理炸弹、地雷和其他类型的爆炸装置方面也很有用。水基机器人可以执行水下监视。现在,军用机器人由士兵控制,但研究人员目前正在研究能够自行导航的自主机器人。它们将能够独立工作,无需任何人类操作员的指示,这将使它们能够加入士兵进行战斗。

参考文献:Morely, Deborah 和 Charles Parker。理解计算机:今天和明天。波士顿:课程技术,2011 年。印刷版。

装配线上使用的机器人的例子

第 481-482 页

机器人技术的意义

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虽然创造机器人来造福社会有很多好处,但有些人可能对拥有机器人感到担忧。社会对机器人可能带来的影响有很多担忧,有些人可能认为机器人可能变得过于逼真,有可能危害人类。其他可能随着机器人取代人类工作而出现的担忧。拥有机器人的另一个缺点是它们可能很昂贵,需要建造和维护。机器人的职责也有限,因此它们只能执行特定任务,无法自主思考。时间也可能是一个问题;在紧急情况下,一些机器人可能无法做出适当的反应。

参考文献:Morley, Debrah 和 Charles S. Parker。理解计算机:今天和明天。第 13 版。课程技术,Cengage Learning,2011 年。印刷版。

另请参见

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华夏公益教科书