1. 機器人
- 定義:由計算機控制,可以自動執行一系列動作的機器,外觀並不重要
- 潛在含義:存在於現實世界中的機器
- robot 一詞,首先出現在 1920 年的一部捷克戲劇,代表人造的類人角色
- 舉例:
- 給汽車噴漆的機械臂
- 無人機
- 輔助外科醫生的蛇狀機器人
- 人形機器人
- 堆疊貨盤
- 焊接
2. 自動機
- 不用電,沒有電子部件的機器
- 1739 年,法國人 Jacques de Vaucans 做了個自動機,叫「喫飯鴨」
- 土耳其行棋傀儡:一個能下國際象棋的人形機器人,1770 年建造完成。實際是一個騙局,機器人有人控制
3. 第一臺計算機控制的機器
- 出現在 1940 年,
- 數控機器,簡稱 CNC 機器,可以執行一連串程序指定的操作,並作出精細的控制,可以生產之前很難做的物品
- 例如:從一整塊鋁,加工出複雜的螺旋槳,這用普通機械工具很難做到
4. Unimate
- 第一個商業販賣的,可編程工業機器人
- 1960 年賣給通用汽車公司
- 作用:可以把壓鑄機做出來的熱金屬成品提起來,然後堆起來,機器人行業由此開始
5. 簡單控制迴路
- 對於簡單運動。例如機器爪子在軌道上來回移動,可以指示它移動到特定位置。
- 負反饋迴路
- 實現:首先判斷機器人的位置,然後不斷縮小當前位置和目標位置的距離,這個控制迴路叫做「負反饋迴路」
- 組成部分
- 傳感器:測量現實中的東西,例如:水壓、馬達位置、氣溫。根據傳感器,計算當前值和目標值相差多大,得到一個「錯誤」,然後
- 使用控制器會處理這個錯誤,決定怎麼減小這個錯誤
- 然後使用泵、電機、加熱元件,或者其他物理組件來做出動作
6. 比例-積分-微分控制器
- 一個使用廣泛的機制,有控制迴路和反饋機制,簡稱 PID 控制器
- 以前是機械設備,現在全是純軟件了
- 構成三要素
- 比例值:是「實際值」和「理想值」的差值
- 積分值:一段時間內,誤差的總和
- 導數值/預期控制:期望值和實際值之間的變化率
- 場景:
- 汽車裏的巡航控制
- 無人機調整螺旋槳速度,以保持水平
7. 致命自主武器
- 有智力並且可以殺人的機器人
- 例如:韓國三星的 SGR-A1 哨兵炮
8. 機器人三定律
- 科幻作家艾薩克·阿西莫夫在 1942 年的短篇小說寫了機器人三定律,之後又加了「定律0」
- 定律
- 0 讓機器人不要傷害,尤其不要傷害人類
- 1 機器人不得傷害人類,也不得坐視人類受到傷害
- 2 機器人必須遵守人類給出的指令,除非它和第一定律相沖突
- 3 機器人必須保存自己,只要這種保存不和第一、第二定律相沖突