‘当我创作那些机器人故事时,我并未想到在我有生之年会有机器人出现。’

  《罗梭的万能工人》(R.U.R。)是一部足以载入史册的科幻故事。这是捷克作家 Karel Capek 创作的舞台剧本,首映于 1921 年 1 月 25 日——整整 100 年前。

  几十年后,被称为‘科幻小说三巨头’之一的艾萨克·阿西莫夫在评价这部作品时表示,‘在我看来,Capek 的剧本真的非常差,但它只因为一个词而不朽。它提出的词汇“机器人(robot)”,不仅对英文意义非凡,更是通过英文,对所有写作科幻小说的语言有所贡献。’

  在不到两年的时间里,《罗梭的万能工人》被翻译成 30 多种语言,‘机器人(robot)’这个新词汇也在全世界流行开来。

                                         

捷克作家 Karel Capek|视觉中国

  幻想的起源

  最初的 robot 与今天的含义并不相同。

  在《罗梭的万能工人》中,robot 一词源自 robota,意为‘强制劳动、苦工’,而 robota 来源于斯拉夫语词根 robot-,意为‘劳动’。

  这就是为什么书名‘R.U.R。’的全写‘Rossum‘s Universal Robots’中,robots 被翻译为‘工人’。

  在原著中,robot 是一种由人类制造出来的人形工作机械,具有人的外形、特征与功能。这种人形态的机器并非第一次出现,自古以来,仿人机器人似乎始终代表着人类对‘人造人’的幻想:有着人类外形、永不疲倦的完美仆人。

  甚至在公元前 8 世纪的《伊利亚特》中就曾记载,身有残疾的工匠之神赫菲斯托斯用黄金打造了一批机械女仆,帮助他锻造器物:‘它们有心能解意,有嘴能说话,有手能使力,精通手工制造。’

  真正开启现代机器人幻想热潮的,是前文提到的科幻巨匠阿西莫夫。

‘现代机器人故事致富’艾萨克·阿西莫夫|Literary Hub

  在阿西莫夫开始写作生涯的 20 世纪 30 年代,大多数涉及机器人的科幻小说,都将机器人视为怪物,认为它们会对人类的生存构成极大的威胁。而阿西莫夫认为,人类创造出机器人,必然会对它进行一定的规范。因此阿西莫夫提出了后来流行于科幻题材作品里的‘机器人学三大法则’,即:

第一法则:机器人不得伤害人类,或坐视人类受到伤害;
第二法则:机器人必须服从人类命令,除非命令与第一法则发生冲突;
第三法则:在不违背第一或第二法则之下,机器人可以保护自己。

  基于这三条定律,阿西莫夫创作了‘机器人系列’的大量长短篇作品,很多科幻作家受他启发,也默认在机器人相关作品中贯用同样的原则。

  学术界也受到影响。在三大定律的基础上,为进一步讨论机器与人类的关系,学界创立了‘机器伦理学’。阿西莫夫在 1942 年首次提出的名词‘机器人学’(robotics),在后来真的成为了研究机器人的学科。‘别以为我不为这事感到骄傲!’在小说集的序言中,阿西莫夫得意地说道。

  ‘当我创作那些机器人故事时,我并未想到在我有生之年会有机器人出现。’

                                           

阿西莫夫小说集《我,机器人》

  世界上第一台工业机器人

  事实上,现实世界里机器人的诞生,正是受到了阿西莫夫小说的启迪。

  20 世纪 40 年代,在阿西莫夫刚开始发表科幻小说的时候,哥伦比亚大学主修物理的学生约瑟夫·恩格尔伯格迷上了故事里形形色色的机器人。

  十年之后,他遇到了发明家乔治·德沃尔,后者正在从事‘转移物品的可编程方法’的研究。在发明专利中,德沃尔写道:‘本发明首次提出了一种几乎通用的机器,在需要数字化循环控制的大量不同应用中普遍适用。’

  两人一拍即合,成立了世界上第一家机器人制造公司 Unimation,他们最初的产品,就是世界上第一台工业机器人 Unimate。

  最初的 Unimate 以‘机械臂’的形态出现,需要外接类似计算机的设备。Unimation 将它卖给了通用汽车公司,并于 1961 年安装在新泽西州特伦顿的一家工厂,用于热金属块的提举和堆叠。

                                       

世界第一台工业机器人 Unimate|IEEE

  Unimation 提出了‘工业机器人’(Industrial Robot)的概念,将机器人投入制造业,在之后的几十年里,从简单的搬运、组装到喷涂、焊接甚至加工,工业机器人不断进入越来越广的领域,加速了整个制造业的发展进程。

  ‘因为恩格尔伯格,机器人成了一个全球性产业。’2015 年,在纪念恩格尔伯格的悼词中,国际机器人联合会(IFR,International Federation of Robotics)如此写道。

  根据 IFR 的《世界机器人报告 2020》,2019 年,有 37.3 万个工业机器人售出并投入使用。自 2014 年以来,这一数字每年增长约 11%,到 2020 年全球使用的工业机器人总数近 270 万台

  在制造业规模最大的中国,工业机器人的部署规模同样排名世界第一。据 IFR 的报告,目前中国工厂有 78.3 万台工业机器人在运行,增长 21%。

  智能化的服务机器人

  德沃尔的数字化操作可编程机械臂的专利代表了现代机器人工业的基础。

  为了进一步提高工业机器人的性能,自 20 世纪 60 年代中期开始,美国麻省理工学院、斯坦福大学、英国爱丁堡大学等陆续成立了机器人实验室。美国兴起研究第二代带传感器的、“有感觉”的机器人,并向人工智能进发。

  机器人传感器的应用提高了机器人的可操作性,加快了工业机器人的发展。比如,恩斯特采用的触觉传感器;托莫维奇和博尼在世界上最早的“灵巧手”上用到的压力传感器;麦卡锡对机器人进行改进,加入视觉传感系统。此外,利用声呐系统、光电管等技术,工业机器人可以通过环境识别来校正自己的准确位置。

  直到世界上第一台智能机器人(Smart robot)Shakey 诞生,拉开了第三代机器人研发的序幕,可以把感知和行动智能化结合起来,更为聪明的机器人出现了。

                                          

世界第一台AI机器人 Shakey|国际斯坦福研究所

  1968 年,美国斯坦福研究所公布首台采用人工智能学的移动机器人 Shakey,它带有视觉传感器,能根据人的指令发现并抓取积木。1999 年,日本索尼公司推出犬型机器人 AIBO,当即销售一空,从此娱乐机器人成为机器人迈进普通家庭的途径之一。2002 年美国 iRobot 公司推出了吸尘器机器人 Roomba,它能避开障碍,自动设计行进路线,还能在电量不足时,自动驶向充电座。

索尼公司推出犬型机器人 AIBO|视觉中国

  新一代配备了先进的软件、传感器和算法的智能机器人比传统工业机器人更为灵活,适应性更强。智能机器人不再只局限在工厂里,它们开始走进普通大众的生活,家里的扫地机器人、娱乐机器人,商场里的智能服务机器人,医院里的陪护机器人,越来越多的服务机器人(Service Robot)出现在大众视野里。

  据中国电子学会分析,2019 年我国服务机器人市场规模约 22 亿美元。专业人士预计,2019-2024 年全球的服务机器人销售额将再上一个台阶,到 2024 年全球服务机器人的销售额将有望达到 170 亿美元。

  重新定义 Robot

  ‘你知道,在那些老早、老早的日子里,我创作我的机器人故事时,并未怀有那样的雄心壮志。’1982 年,阿西莫夫将机器人系列短篇小说结集出版,这时距离 Unimate 的出现,已经过去了二十多年。

  回过头看,机器人从科幻故事里走出来,从一开始执行单纯操作的机械臂,到后来越来越复杂的工业、服务机器人,它似乎正在回归科幻设定里的那些印象——在高重复性的工作和‘脏乱差’的不健康环境中替代工人,或者为人类提供各种服务与陪伴。

  包括形态上,人形机器人也在发展。软银的机器人公司早已将人形机器人 Pepper 投入商用,波士顿动力的 Atlas 机器人在进行搜救任务的研究,就连 Hanson Robotics 噱头十足的网红机器人‘索菲亚’也传出了要量产的消息。

                                                

机器人‘明星’索菲亚引起很多争议|视觉中国

但在机器人发展的漫长历史中,随着人工智能、传感器、物联网通信的技术升级和优化,为了更好地满足人类的需求,机器人也在变得更加智能化、人性化、专业化。

  今天我们对 robot 这个词的理解显然与一百年前有很多不同,它变得更加复杂,更加难以概括。但从某些层面上说,它所在科幻作品里引发的思考与讨论,比如人与机器的关系,机器换人的代价等等,也越来越具有现实意义。

  与之类似的是计算机。从机房大小的计算机器,到如今随处可见的 PC、智能手机和各种边缘计算的设备,计算机在 40 年间给人类社会带来了翻天覆地的改变。同样,机器人也在发生同样的变化,越来越多的形态,越来越丰富的功能和属性,人们对 robot 这个单词的认知与想象,还会持续不断地变化下去。