越来越像人了

在机器人制造业比较发达的美国，各个机器人研究单位的研究重点，将预示着机器人在未来的某种发展方向。

现在，美国的很多研究中心，比如斯坦福大学、卡内基—麦隆大学、辛辛那提大学等正在研究不仅可以进行作业，还可以控制移动轨迹，且可以导向绕过障碍的移动式机器人。可运送零件和材料的工业机器人运输车，是正在作为商品应用的一种。很多其他应用可望在未来的21世纪达到商品阶段。行走的机器人是一种重要而特殊的移动机器，例如在本书的前一部分谈到的那些正在设计中的行走机器人。

美国俄亥俄州州立大学已经发明了其中的一种，并使之跨出了实验室，走进了市场。总部设在加州的Odetics公司，前几年曾推出一个六足行走机器人。它不仅可以行走，还可以做如下表演：爬进一个运货卡车，然后趴下，再抬起和拖运这个卡车。公司预期其机器人将得到很多应用，例如搬运货物、储存、灌溉、收获、田地监视、矿冶应用如冶炼和液面控制、核反应堆应用如监控和紧急作业，以及军事方面，等等。

总之，机器人如能真正地像人一样灵活而稳定地行走，其应用范围将更加广泛；同时，它将成为21世纪机器人中很特别的一员。

险处谋生

未来的机器人可能具有的一个最为激动人心的能力就是：在那些我们无法进入或十分危险的环境里，起到人眼和人手的作用。这些环境可以是外层空间、海底、深矿以及充满可燃气体和正在燃烧的建筑等。水下机器人可以用来建造或修理海上建筑如海上采油平台、采集海底样品、钻探、或进行搜集营救作业。

这些机器人的大小不必像它们水上的同类机器人那样受到严格的限制，它们还可以用水或气喷嘴作为动力源。目前这一领域的研究工作正在进行。向机器人开放的另一个环境是宇宙空间。前面我们已经谈到了航天飞机机械手的发展。这种机械手可能成为建造空间站、空间工厂或制造在地球上无法有效制成的产品的那些机器人的先驱。

有些研究人员预测机器人将同样被用于月球和行星的探测和开矿、维护空间轨道站、修理宇宙航行车、甚至制造更多的机器人。日本的研究员正在研究一种在充满可燃气体和正在燃烧的建筑物里，进行抢救作业、搜索和救护的机器人。

这个机器人将利用最尖端的机器人成果，如视觉和对话系统（见第三代机器人部分）、可移动、可传感机械手等。它还将具有自救系统，例如具有使自己冷却的喷头，并会使用水龙头或化学灭火器。本书开头曾提到的许多危险环境，如煤矿、放射性环境、化学污染环境以及北极和沙漠地区等，也将是下一代机器人工作的重要区域。

耐心的护士

把机器人用于医疗看护方面，以帮助有缺陷或残疾的人做他们力所不能及的事情，这是机器人事业的一个重要发展方向。日本的研究人员报告说，他们正在试图研制一种机器人，它可用作盲人的向导。

它们比带路的狗具有更多的优点：机器人无需喂食，也不用像对待活的动物一样去照看它。另外，它们也不会排泄或弄脏环境，而清除掉这些东西，对老年人来说是件很烦的事情。日本在1975年就发明了一种名为Wabot－I型的双腿机器人，他们还在不断地改进其设计。虽然这个机器人被设计成自控机器人，但行动不便的人完全可以直接控制这种机器人作为自己的运动装置。

另外，日本已发明了一种可以帮助卧床患者的机器人。它包括一套集成控制装置、一个电视摄象机和监控器、一个指令装置、一个关节式机械手、一个方便支架和一个自动传送车。那个方便的支架就像一个书架或敞开的柜子，其中装有患者一天当中需要用的食物、水和书等各种物品。

支架上的物品都可以在电视显示器上显示出来，患者可以从清单上选出需要的物品。然后，患者指令小车从自己身边移向支架。小车上的机械手作为大型工业机械手的小尺寸变型，它有九个节点可以抓住选中的物品。然后，小车返回患者身边，拿回一本书，或取出患者的食物或饮料。如果这类机器人可以成功地设计出来，并且达到一个较高的水平，那么人类在看护病人方面将出现一个重大突破。到了那一天，护士们就可以去从事他们必须经过教育和训练才能从事的那些复杂而细致的工作，真正体现人生的价值。因为，为患者取些物品并不需要取得学位的人去做。

勤劳的农民

在世界各国，特别是美国，正在发展农用机器人。在这个领域内发展机器人的动力是劳动的季节性特点和劳动力成本在农产品成本中的比重过大。通常农民的劳动受天气和气候等条件限制，并且劳动力成本构成了农产品生产成本的主要部分。

因此，国际市场上的农产品竞争胜利者，通常是农产品竞争中劳动力相对便宜的国家。现在世界各地的机器人应用于农业方面的数量正逐年上升。他们从事的农业工作包括：稻田自动收割、剪羊毛、联合收割等。使用机器人以前，很多农业工作都使用了具有反馈控制系统的设备。

但是，加上传感器和微处理机，智能机器人系统出现了，它可用来完成有选择性地收获工作和对付活的动物。例如，美国佛罗里达州大学农业工程系的研究人员研制了一种柑桔收获机器人。它不仅能够移动，有一个通用的机械手，而且还有一个视觉传感器来分辨已熟和未熟的水果。

另外，树与水果的位置和方位是各不相同的，因此依靠复杂的计算机程序，机器人识别出桔子树，找到水果，采下已成熟的水果。这部机器人是部多机械手样机，它一旦投入市场，将免去目前收获柑桔的劳动之苦。如果得到推广，那么这种经济上的合算和技术上的可行将为农业的发展作出贡献。

智能联合收割机和拖拉机是农用机器人的另一个方面的发展。促使这种机器人发展的原因很多，最主要的原因是要求人们驾驶农业设备的每一次运动都相当一致是非常困难的。

然而，恰好是在某些应用如耕种或收获过程中，希望行与行之间不要有变动，以期得到较高的收成。即使有变动，其力量也是特别小。为达到这个目标，人们试验了自动导向系统，并已取得成功，它使行与行间的变动量小于几个毫米。当然，农业机器人系统中最为先进、堪称奇观的还不是上述这些。西澳大利亚大学的一群科研人员发明了一个剪羊毛机系统，这是较为先进的。这个系统包括一套传感器，使切削羊毛的刀头恰好处于动物的皮肤上面，并由动物的呼吸等因素调节其变化量，从而使伤害率降到最低程度。

这是一个巨大的进步，是机器人在活的动物身上进行作业的第一个著名应用。如果机器人技术进一步发展的话，在不久的将来，就可以让机器人来为我们理发喽！

深度学习中为什么不同的特征信息可以直接相加