对未来产业--机器人的考察与思考
相对于国外的先发、领先优势,我国的机器人产业的研发远远落后于美、日两国,甚至比起韩国也落后一步,尤其是在青少年中远未开展机器人的组装、制作的科学活动,这将关系到二、三十年后我国的产业发展。
近年来,我们在研究文化创造性产业时,发现国外正在兴起一个与文化产业、科学技术有紧密关系的未来产业——机器人的研究、开发及制造,参与者除了传统从事学术研究的科技工作者、大学研究梯队、企业产品的专门研究人员之外,更有一大批的青少年积极加入此一新兴的科学技术新潮流之中。以下是我们对国外此一产业的发展状况的考察及思考。
机器人(又称机械手,机械人,英文名称:Robot),在人类科技发展史上其来有自。早在三国时代,诸葛亮发明的木牛流马即是古代中国人的智能结晶。随着近代的工业革命,机器产业的不断发展成为近代工业的主要支柱。由于科学幻想所系的“永动机”、太空探险以及梦想解决人的机能所无法达致境界的求新意念,推动科学家想研究创造出种种能够代替人的机械。上世纪六、七十年代的自动化机器、无人操纵的飞行器等等,即是此产业发展链条上的一个大胆的尝试与突破。虽然,后来电脑、电子产业的发达引开了人们关注的热点,但关于机械人的研究与开发一直在持续进行着。而近二十年中,因为电脑技术、电子产品及生物遗传工程等技术的大踏步发展,“机械人”的研发热潮已从专业人士的实验室中走了出来,成为一种综合科研能力的开发活动,参与者也打破了各行各业的划地为牢、各自为政的困局,开始了纵横连合,争奇斗妍,蔚成热潮的研究与制作尝试。其中最为突出的是青少年及在校大学生的积极参与,这种热潮有点类似中国五、六十年代中学生中兴起的自己组装矿石无线电收音机的普及活动一样。但国外青少年如今热衷于机器人活动却有一个历史背景和文化环境:一是高新科技(尤其是IT的超速发展);一是漫画、电影、视像、体育竞赛、电子游戏及互联网的影响。后者是与当代的文化语境极有干系的。譬如:好莱坞电影《星球大战》中出现了不少机器人,日本动漫画家笔下的卡通人物阿童木、铁甲战士、假面机器人等,这使得许多本来对机械组装、手工制作不感兴趣但又热衷于动漫(卡通)、打电子游戏机的青少年,也开始对之持有兴趣并引发出了以小组或团队制作机器人的专业比赛,包括对打、足球、篮球、摔跤、运物、赛跑等,以及与当代体育以及灵巧运动有关的项目。因为,只有激烈的对抗才能激发参赛者的创新意念及制作能力,人们争相以最强最有创意的产品出场以获取胜利。
机器人的研究从一开始就是拟人化的,所以才有机械手、机械臂的开发与制作,也是为了以机械来代替人去做人力所无法完成的劳作或探险。但近十几年来,机器人的开发不仅越来越优化,而且涵盖了许多领域,应用的范畴十分广阔。大而言之,用之于太空开发,月球车,深海探测器,海洋石油开采,航天飞机机械臂等,小至微型手术机械,生命监测仪等。军事上的用途更是日新月异,从拆弹器、清除地雷器到无人驾驶飞机、战车,有人甚至预测未来战争可能如星球大战一样,是机器人的战争。至于工业、农业、遗传生物产业、医学、文化产业、电讯业、能源开发,都将因机器人的大量登场而出现产业革命。英国电讯公司未来学部门研究员曾因准确预测手机短讯、垃圾电邮及网上搜寻引擎的出现而闻名,在最近公布的科技展望五十年的预测中,其中就有数条是关于机器人的。
毋庸置疑,未来的机器人将会朝着三个方面发展:
一、与人类社会的生活更为密切地结合起来,以为人作出更多的服务作为要素
二十年后,家中扫除、清洁的工作或老人的护理保健的工作可能全由机器人取代。美国旧金山的医院已开始使用机器人为病人送药、配药的服务。美国的阿伊机器人公司的总裁接受媒体采访时表示,该公司生产的家用大扫除机器人产品,2002年只有一百二十万美元销售额,到2004年已猛增10倍以上。还有,家居的全自动化,无需驾驶的自动汽车,等等,实在无法一一计数或作出预计。
二、仿生性,生物性的大趋向
以趣味性、生物性来制造机器狗、猫、鱼等动物。譬如日本三菱重工附属公司Ryomei Engineering研制成功的金色机械鱼“金鱼虎”长1公尺,重25公斤,是一只不小的巨鱼,能自动畅游于水中,可协助监察桥梁的保安和搜集鱼汛的情况,监视河水污染等。索尼公司研制的Aibo机器狗会对主人声音有情绪反应,已能够模仿喜怒哀乐和恐惧等情绪,将来可出现代替真正导盲犬的机器狗。另外,电影《侏罗纪公园》的恐龙机器人等也是例子。这类仿生性机器人还被广泛用于军事上的侦察救险、情报传送,甚至杀敌于无形的手段上去。美国夏威夷大学设有水下机器人研究中心,已具相当规模。今年八月初俄罗斯迷你潜艇在海底为渔网所缠,困于190米下的深海,就得助于英国的“天蝎”号救援艇之助而脱险的,“天蝎”号就是海底机器人。
三、最重要的发展是人性化
今年三月至九月于日本爱知举行的万国博览会,被称为机器人的大集合之展览会,有人甚至将之称作“机器人万国博览会”,从中亦可看出日本的这一产业优势及成果。在展场中,接待处、大会清扫工作、警备工作等,多以机器人的形式出现与取替。博览会期间还举办多项人与机器人有关的活动,其中最引人注目的还是人工智能及人性化的机器人的表演,譬如接待处的一位女性机器人能听、说六国语言,而且说话时眼、嘴皆会动,面部肌肉也有活动。大阪大学工学院在人工智能机器人的开发方面有不俗的成绩,石黑浩教授制作“Actroid Repliee”,以“电视台新闻播音员”的外貌现世,其手、头和上身皆可自如活动,外形逼真,惟妙惟肖。还有造型奇特有趣的高尔夫球机器人“坎迪—5”,它内置整个高尔夫球场的3D地形和球会会员的资料,并设置有全球卫星定位系统,能作360度自如旋转,它的系统将愈加精密,并更具人性化,科学家预计在2020年完成其全部制作时,它可充当球僮并可从旁给予击球建议。此外,尚有具“视觉”、“味蕾”的机器人,它的红外线测定可以对食物及饮品的成份、含量马上作出判定,譬如将一只苹果摆在其手臂前,可以打印出该只苹果的糖份、维生素含量等。最引人注目的是机器人管乐队的演奏,以机器人演奏真正的乐器,而且队形不断变换,演奏技术臻于上乘。东京大学于今年八月公布已开发出人的仿真性皮肤,可如人一样感受冷热、痛楚、温度反应,甚至一些人的皮肤未具有的功能都可以设定,这对仿造机器人的生命性又是一大进步。凡此种种,不一而足。