第18章 日本的机器人(1)

一、古代的机器人发明

第一台以双脚走路的机器人是日本早稻田大学加藤一郎实验室研发的。加藤一郎长期致力于研究仿人机器人，被誉为“仿人机器人之父”。

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自20世纪60年代初问世以来，从简单机器人到智能机器人，机器人技术的发展已取得长足进步，而日本在机器人技术领域更是走在世界前列。

日本的古代机器人雏形是“射箭童子”，他是出自田中久重之手的自动装置偶人的最高杰作。“射箭童子”是一个男童偶人，他可以神态从容地接连四次拉弓射箭，其动作、表情都像真人一样。从江户末期到明治时代，日本民众都非常熟悉这个“射箭童子”。

在江户时代后叶（19世纪），自动装置偶人的制作技术已相当成熟，自动装置偶人经常出现在各种祭典或表演中。

机器人一词的出现和世界上第一台工业机器人的问世都是近30年的事。但是人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。人类希望制造一种像人一样的机器，以便代替人类完成各种工作。

1662年，日本的竹田近江利用钟表技术发明了自动机器玩偶，并在大阪的道顿掘演出。1738年，法国天才技师杰克·戴·瓦克逊发明了一只机器鸭，它会嘎嘎叫，会游泳和喝水，还会进食和排泄。瓦克逊的本意是想把生物的功能加以机械化而进行医学上的分析。在当时的自动玩偶中，最杰出的要数瑞士的钟表匠杰克·道罗斯和他的儿子利·路易·道罗斯。1773年，他们连续推出了自动书写玩偶、自动演奏玩偶等，他们创造的自动玩偶是利用齿轮和发条原理而制成的。它们有的拿着画笔和颜色绘画，有的拿着鹅毛蘸墨水写字，结构巧妙，服装华丽，在欧洲风靡一时。由于当时技术条件的限制，这些玩偶其实是身高1m的巨型玩具。现在保留下来的最早的机器人是瑞士努萨蒂尔历史博物馆里的少女玩偶，它制作于200年前，两只手的十个手指可以按动风琴的琴键而弹奏音乐，现在还定期演奏供参观者欣赏。西周时期，我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人，这是我国最早记载的机器人。鲁班是春秋后期我国著名的木匠，在机械方面也是一位发明家，据《墨经》记载，他曾制造过一只木鸟，能在空中飞行“三日不下”，体现了我国劳动人民的聪明智慧。公元前2世纪，亚历山大时代的古希腊人发明了最原始的机器人——自动机。它是以水、空气和蒸汽压力为动力的会动的雕像，它可以自己开门，还可以借助蒸汽唱歌。汉代，大科学家张衡不仅发明了地动仪，而且发明了计里鼓车。计里鼓车每行一里，车上木人击鼓一下，每行十里击钟一下。后汉三国时期，蜀国丞相诸葛亮创造出了“木牛流马”，并用其运送军粮，支援前方战争。机器人的发明，充分展示了古代人的智慧。

二、机器人与现代日本

日本在汽车、炼钢等关键领域，其劳动生产率是世界上其他地方难以超越的。日本中小企业及其职员所处的生活环境是十分艰难的。正是这种环境在日本成为经济强国的过程中发挥了决定性的作用，因为它提供了一种生机，一种要具备竞争力就必须保持的生机。外在的压力促使小公司积极改变自己的劳动结构，去发掘更高的劳动生产力。而要达到这一目的，就需要精力充沛、受过相当教育的工人——即有文凭的年轻人。在优质劳动力供不应求的情况下，年轻人不愿再接受工资低、劳动条件差的工作，于是大批小企业由招工人转向使用机器人。到1980年，雇佣人数在30～100的小公司中已有41%在使用机器人。

日本传统经济中的服务行业，也出现了机器人革命。日本求助于机器人来保持传统。早在20世纪70年代中期，身穿和服或侍者服的“机器迎候人”便开始在餐馆出现。在日本的高速公路上也常常见到机器人信号手和机器人警察。

总的来说，日本人非常喜欢机器人，日本汽车装配线上的工作人员会把一起工作的机器人当成自己的同伴，他们同机器人交谈，拍他们的肩膀，甚至给他们起诨名。到目前为止，日本使用机器人在很大程度上是用来做人工觉得太艰苦太乏味的工作，更重要的是，引进机器人并没有造成大量工人失业，甚至还未能满足日本经济对劳动力的需求。这有助于增进日本人对机器人的亲近感。

日本对机器人的应用热情很高，其结果是提高了工作的效率和灵活性。机器人的广泛应用，使得日本工人的生产全面接近美国的水平。当然一拥而上地使用机器人，确实有可能造成广泛失业，有些日本工会已经对此感到不安。

日本机器人工业会曾发表“机器人技术长期发展战略”，强调机器人作为一种高技术产业的重要性，提出今后应该大力发展制造业和生物产业等领域使用的机器人。日本机器人战略报告首次提出，应该“摆脱狭义上的机器人的概念，从‘应用机器人技术、具有改变现实世界的功能的智能化系统’的广泛意义上去理解机器人”，把有关机器人的技术总称为“机器人技术（RT）”，构筑RT产业战略。据统计，日本的机器人工业产值在2000年就达到了6000亿日元的规模。报告还指出，日本的产业用机器人技术在世界上居领先地位，但是在原子能、海洋、宇航、防灾救灾、医疗、福利等领域使用的机器人的技术水平大都落后于美国。因此，报告强调，除了产业用机器人，日本今后应该大力发展生物产业、防灾救灾等公共事业、医疗和福利领域以及生活领域使用的机器人制造技术。

日本也许是世界上最迷机器人的国家。早在1928年，日本就举办了第一次现代机器人展览。在东京国家自然科学博物馆举行的大机器人展全面介绍了日本机器人发展历史，包罗了最原始的发条玩偶和最先进的拟人机器人Asimo。

日本科学家比留川博久说：“机器人将成为21世纪的福特T型车。”就像汽车曾经推动美国的进步一样，机器人将掀起人类日常生活的革命。高速、可靠、不领薪水的工业机器已经改变了全球制造业。那么，拟人机器人是否会在不久的将来，成为家庭的好帮手呢？最终，现实通常能赶上科幻的脚步，但比较考验人的耐心，而许多日本人已经迫不及待，期望拥有他们自己的人工智能朋友。东京上野公园的自然科学国家博物馆举行过“大机器人展”，日本历史上重要的机器人（无论是想象中的还是真格的）全被列出来一展风采，人类与机器人做朋友的梦想可以追溯到几个世纪前，日本的机器人技术更深受幻想的影响。一个展台上演示的是最先进的足球机器人：一个人形机器人把守球门，扑救志愿者射出的点球。几步之外，是著名科幻漫画主角铁臂阿童木。这个可爱的机器孩子，启发成千上万的日本人献身机器人事业。漫画大师手塚治虫标志性贝雷帽就放在《阿童木》早期漫画手稿边。手塚治虫给阿童木这个机器人超级英雄赋予了人类的灵魂，使这个角色充满矛盾，却让读者觉得更加亲切可爱。二战末期，手塚治虫目睹了大阪在美军炮弹下变成废墟，深受震动，画笔下隐含对现代科技的恐惧。20世纪60年代，西方工业机器人被引进日本时，他仍在绘画铁臂阿童木（在西方，它被叫做“飞天男孩”），漫画中所预见的使唤机器人当劳工的未来社会似乎已不遥远。

在2008日本机器人展上，神奈川技术学院展出了黑色的、大蓝眼睛的“孙子”机器人，其用途为与老年人沟通、帮助照顾老人。修改后版本的机器人能进行基本的会话、唱歌，会玩石头剪刀布游戏。东芝公司的Aprialpha看上去像个大肚子的烤面包机，却可作为儿童、老人的看护。虽然没有腿，但ApriAlpah可与人交谈，查阅网上信息，大声朗读出来，当主人外出时还可帮助看家。通过与家用电器的无线连接，它还能关闭电视。丰田公司制造的这个机器人DJ能指挥机器人交响乐队（包括小号手、鼓手）的演奏。在2005年爱知县世界博览会上，丰田机器DJ担任指挥的音乐会门票销售一空。

40年后的今天，手塚治虫梦想的未来社会迟迟未到，但已有少数几个先进机器人让人们看到希望曙光。有一个著名科幻机器人无敌铁金钢（MazingerZ），它是漫画家永井豪创造的最早的可驾驶超级机器人之一。工业机器人制造公司安川电机的电子酒吧招待SmartPal，它可以给人们端水倒酒，可惜没有面孔，不能像普通酒保一样倾听你唠叨，然而它已经非常接近阿童木漫画中描述的某个机器人。

机器人和孩子们一起到处跑；机器人没赶上公交车；机器人吹奏乐器……近来，在日本的电视广告和各种活动现场，经常能看到这些场面。在日本正在积极地进行人形机器人（拟人机器人）的开发和研制。最近，除了研究人员，有越来越多的人加入到机器人制造的队伍中来。

三、机器人与科技文化

日本科学家成功推出世界上第一个机器人教师，目前她已在东京一所小学开始其“试用期”。这个机器人被取名佐屋，是一名“女性”，她不仅可以说多种语言，还可以完成点名、给学生们布置家庭作业等各种最基本的教学任务。由于在乳胶制作的脸孔后面安装了18个马达，佐屋能够做出喜怒哀乐等多种面部表情。她的发明者是东京大学理科教授小林弘，他历经15年的时间才将这个机器人研制成功。这是日本在推广机器人使用领域取得的又一大成果。

下一代机器人，无论是用于工作还是娱乐，将开始投放市场。日本世嘉玩具（Sega Toys）准备于2009年秋季推出新款类人机器人，它有着女人的外形，取名“E.M.A.”（永恒的少女）。这款机器人能唱能跳，还会接吻，将在日本上市。

今天，第一代的现代机器人已被广泛地应用在各个领域，不过它们与人们想象中的人形机器人还相差甚远，在大多数工业机器人身上甚至根本就看不到人类的影子（它们本来就不是仿照人类设计的）。20世纪60年代被广泛使用在流水线上的装配机器人Unimate简单得只有一个能多向移动的机械臂和一个可以开合的机械爪。今天，数量更多的Roomba机器人在全球各处忙碌着，完成了一些过去由人完成的工作，但它们也只不过是更好的“劳力”罢了。尽管绝大多数机器人都是针对特定任务设计出来的高效率机器，但每当我们提到“robot（机器人）”这个词时，留在我们记忆中已经有一个世纪之久凯皮特完美机器人的原型，仍然让人们浮想联翩，仍然驱使好奇的研究者向着未知的目标不断努力。

机器人是新科技的一个象征。这里所谓的机器人，并非指工业用机器人，而是指双脚行走型的机器人。在工业用机器人领域日本拥有引领世界的先进技术，同时，日本的个人用机器人也是世界第一的，而这些世界第一的个人用机器人，其最早出现在日本的电器街秋叶原。

日本的机器人开发技术一直处在世界领先地位，今天，这一技术已经达到世界最高水平。机器人开发的新视野越来越广阔，机器人的开发主体已经扩大到很多方面。机器人开发技术和经验不断积累，开发队伍扩大，正在加快日本机器人开发向更高层次发展的步伐。

四、日本机器人研发与日本的文化因素

日本的机器人技术已达到世界顶级水平。2005年爱知万国博览会上，有达70种机器人在会场上亮相并进行各种操作表演。其中有双足直立机器人。还有能演奏乐器或能担任向导的机器人，以及清扫及巡逻警卫机器人等。

过去，所谓的机器人，一般指的是工业上用的机器人，但这已经成为历史了。现代社会，机器人已经在越来越多的领域大显身手。在日本的办公室、商店、救灾现场，甚至在家庭生活中机器人已经开始融入人们的生活，他们与人们一起工作，帮助人们完成一些脏、难、重、累的工作。机器人不仅是人们的好帮手，而且，正在开发的现代机器人还可以担当很多角色，一些个性机器人，才色兼备，可以识别人的面孔，与人进行简单对话。有一种叫做人型机器人，还能举手与人打招呼，其双臂活动自如，近似人体。它可以用于服务台应对或是办公室简单事物处理，今后可能成为办公室里的快乐伙伴。有的机器人也许能成为人们优雅的舞伴。他能领舞，可以带着舞伴跳交谊舞。如果人们有了现代具有特殊功能的机器人，人们可以放心外出。遇到危险时，机器人可以来救援，例如他能登高，还能检测毒气。日本还开发了可以参与地震救援的机器人。

日本机器人正在不断进化中。人型机器人的活动功能在不断扩大，例如上楼梯、奔跑、跌倒了会自己重新站立起来。它正逐步成为日本人社会生活中的同伴，它甚至能操纵重型机械，能够推动轮椅，端茶等。

现代日本人很多成为机器人制作爱好者。在日本正在积极地进行人形机器人（拟人机器人）的开发和研制。最近，除了研究人员，有越来越多的人加入到机器人制造的队伍中来。这是与日本机器人比武大赛的红火，以及机器人制作材料的推出是分不开的。科技使我们的生活越来越便利，科技使我们实现了自己的梦想。日本的一名机器人爱好者自行研发出一款高个机器人，它不仅会走路鞠躬，还能和主人一起踢足球。