Cyberbotics 機器人課程/什麼是機器人?
機器人是機電一體化機器,能夠自主地與環境互動。它們包含感測器,使它們能夠感知環境。它們還包含執行器,使它們能夠改變環境。最後,它們包含一個微處理器,使它們能夠處理感官資訊並相應地控制其執行器。
在我們的日常生活中,機器人有著一些應用。最知名的應用可能是玩具和自動吸塵器(參見玩具機器人的圖片),但也有割草機器人、工廠中的移動機器人、用於太空探索的機器人、監控機器人等。這些裝置在感測器、執行器和資訊處理方面變得越來越複雜。
像動物一樣,機器人可以移動、感知環境並行動。像動物一樣,它們需要能量才能執行。這可能是為什麼開發了幾個動物機器人的例子用於玩具應用。這包括索尼 Aibo 機器狗(參見圖片)、Furby 玩具和後來的 Pleo 恐龍機器人。從機械和電子角度來看,這些機器人非常先進。它們配備了許多感測器(距離感測器、攝像頭、觸碰感測器、位置感測器、溫度感測器、電池電量感測器、加速度計、麥克風、無線通訊等)和執行器(電機、揚聲器、LED 等)。它們還包括一個強大的微控制器或微處理器,擁有強大的處理能力。此外,最新的 Aibo 機器人和一些吸塵器機器人能夠搜尋其充電站,停靠在充電站上,為其電池充電,並在電池充滿電後繼續移動。這使它們更加自主。但是,它們的學習能力和適應未知情況的能力往往仍然非常有限。因此,這會影響到與真實動物在智力方面的比較。觀察 Aibo 機器人和一隻真正的狗時,大多數觀察者毫無疑問地認為狗比機器人更聰明。如果您比較 Pleo 玩具機器人和真正的爬行動物,可能會得出相同的結論。但是,由於爬行動物似乎比狗更原始,因此 Pleo/爬行動物案例中的智力差異可能不像 Aibo/狗案例那麼明顯。
我們可以從上面一段中得出結論,目前智慧機器人的硬體技術已經可用。但是,我們還需要發明更好的軟體技術來驅動這些機器人。換句話說,我們目前擁有智慧機器人的身體,但缺少它們的思想。這可能是為什麼這裡描述的大多數玩具和吸塵器機器人仍然配備遙控器……
因此,本書將不關注機器人硬體,而是關注機器人軟體,因為機器人軟體是克服最大研究挑戰的關鍵,從而能夠設計越來越智慧的機器人。