現(xiàn)代機器人技術(shù)

前言

現(xiàn)代科學(xué)與發(fā)明的關(guān)鍵性進展建立在一些看似簡單卻具真知灼見的想法之上，那就是：科學(xué)技術(shù)與人們的生活息息相關(guān)。事實上，它們也正是我們探尋這個世界的秘密、重新塑造這個世界的一部分，也在某種程度上改變了人類的生活。在100多萬年前，現(xiàn)代人類的祖先開始將石塊制成工具，這樣他們便可與周圍的食肉動物競爭。大約從3.5萬年之前開始，人類開始在巖洞的石壁上繪制精美的壁畫與其他手工藝品，這些都表明技術(shù)已與人們頭腦中的想象、與人們所操的語言交融在一起，一種嶄新的躁動不安的藝術(shù)世界的帷幕漸次拉開。人類不僅僅在塑造著他們所處的世界，還用藝術(shù)的方式去表現(xiàn)它，用自己的頭腦去思考，思考世界的本真及其含義。技術(shù)是文化的基本組成部分。許多地方的神話傳說中都有一個叛逆者的形象，他輕而易舉地摧毀了既定的順序，而代之以令人耳目一新的、飽含顛覆性的可能。在許多神話里，都可提煉出這樣一個例子：一個叛逆者，例如一只來自美國的山狗或是烏鴉，從上帝那里偷來火種，并將它交到人類手上。所有的技術(shù)工具，無論是火、電還是鎖在原子與基因中的能量，都如同一把雙刃劍，仿佛從那個叛逆者手中接過來似的，它們發(fā)出的能量既可以治愈人類的創(chuàng)傷，又可以給人類致命的一擊。一個技術(shù)的發(fā)明者常常會從科學(xué)發(fā)現(xiàn)中尋找靈感。就像我們所知道的一樣，當(dāng)今的科學(xué)遠比技術(shù)要年輕，回溯歷史，便可發(fā)現(xiàn)它起源于大約500年前的文藝復(fù)興時期。在那個時期，藝術(shù)家與思想家們開始系統(tǒng)地探尋自然的秘密；而第一個現(xiàn)代科學(xué)家，例如列奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci，1452-1519）與伽利略·伽利萊（Galileo Galilei，1564-1642），在一些器具的幫助下，通過做實驗，拓展了人們對于物體在空間中的位置的認識。緊接著，一場革命性的解放運動轟轟烈烈地展開了，最具代表性的則是以下幾位天才：在機械制作與數(shù)學(xué)方面有著卓越貢獻的艾薩克·牛頓（Isaac Newton，1643-1727），發(fā)現(xiàn)生物進化規(guī)律的查爾斯·達爾文（Charles Darwin，1809-1882），在相對論與量子物理方面有著開創(chuàng)性貢獻的阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）以及現(xiàn)代基因?qū)W的鼻祖詹姆斯·沃森（Tames Watson，1928-）和弗蘭西斯·克里克（Francis Crick，1916-2004）。當(dāng)今科技領(lǐng)域新出現(xiàn)的基因工程、微縮工藝以及人工智能等各領(lǐng)域都有著能夠獨當(dāng)一面的主導(dǎo)者。牛頓、達爾文以及愛因斯坦這些鼎鼎大名的名字都能夠緊密地與那些科技革命聯(lián)系在一起，這些革命代表了現(xiàn)代科技中作為個體的人的重要性。這一系列的每本書都遴選了10余位在科學(xué)技術(shù)方面作出杰出貢獻的先鋒者，并將目光集中在他們的人生與成就上。每一本書都開辟了一個新的領(lǐng)域：海洋科學(xué)、現(xiàn)代遺傳學(xué)、現(xiàn)代天文學(xué)、法醫(yī)學(xué)與數(shù)學(xué)等。盡管最早的開拓者起到了重大的作用，但這套書所論述的重點則是20世紀以來甚至是當(dāng)今的研究者們。每一卷的傳記都按照一定的順序排列，這種順序反映了作為個體的研究者們的重大成就的變化過程，但是他們的人生經(jīng)歷常常是枝蔓纏繞，不那么容易一下子看清。每個人的具體成就都離不開他們當(dāng)時所處的環(huán)境，也離不開他們工作中的協(xié)作者以及給他們的研究提供幫助的外界力量。牛頓有一句名言：“倘若說我能（比其他人）看得更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上?！泵恳晃豢茖W(xué)家或發(fā)明家的成就都不是無源之水，而他們甚至要經(jīng)過一個跟前人暗暗較勁的過程才能超越他們。作為個體的科學(xué)家與發(fā)明家也與他們的實驗室的其他同事乃至別的地方的人發(fā)生著種種聯(lián)系，有時還得益于廣泛的集體的努力，例如20世紀末啟動的政府贊助與私人贊助，它們都為人類基因組的研究提供了一些幫助。科學(xué)家與發(fā)明家們不但影響著經(jīng)濟、政治與社會力量，反過來也受著它們的影響。在本書所屬的這個系列中，科學(xué)和技術(shù)活動與社會制度的發(fā)展之間的關(guān)系也是一個重要的議題。在傳記之外，本書還備有擴展閱讀，提供了另外一些特定的研究對象。每一章后面都附了一份年表以及擴展閱讀的建議。除此之外，在每本書的末尾還附有學(xué)科發(fā)展年表。在書中還插入了以下一些工具條，以便給我們提供一種更好的視角，從而更快地進入到那個由科學(xué)家與發(fā)明家共同構(gòu)建的世界中去：相關(guān)鏈接：描寫一些具有個陸特征的工作與科技發(fā)展的聯(lián)系；親歷者說：為發(fā)現(xiàn)與發(fā)明提供第一手資料；爭論焦點：對由發(fā)現(xiàn)與發(fā)明所引起的科學(xué)或倫理問題的探討；其他科學(xué)家：描述的是一些在這項工作中起到重要作用的人；相關(guān)發(fā)明：展示了一些與之類似的或相關(guān)的發(fā)明；社會效應(yīng)：提供了有關(guān)發(fā)明創(chuàng)造對我們所在的社會或個人生活的影響的相關(guān)訊息；科學(xué)成果：解釋了一名科學(xué)家或發(fā)明者如何應(yīng)付一項具體的技術(shù)上的難題或者說挑戰(zhàn)；未來趨勢：描述了隨著時間的變化，這些技術(shù)所發(fā)生的進展，相關(guān)的一些數(shù)據(jù)也在此處被公布。在這套書中，我們講述的是人類不斷尋求真理、勇于探索、不懈創(chuàng)新的故事，我們也希望親愛的讀者能夠被這些故事所吸引、鼓舞，得到一種潛在的力量。我們希望能夠給讀者鑄造一座橋梁，一起走進科學(xué)與發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的世界，并且能夠盡情游弋于這個廣闊的世界中，在其中找到內(nèi)心更深刻的共鳴。

內(nèi)容概要

《現(xiàn)代機器人技術(shù)——萬能機器的制造》一書介紹了20世紀以來的機器人技術(shù)的發(fā)展，甄選了10位具有代表性的科學(xué)家，并介紹了他們發(fā)明的適用于各種領(lǐng)域與場合的機器人：工業(yè)機器人、家用機器人、服務(wù)型機器人、人形機器人……從書中我們也可以看到，這些發(fā)明界的先鋒者正在通過自己的努力，一步步地改變我們所生活的世界，將尖端科技帶到人們的日常生活中來。

作者簡介

哈里·亨德森是一位撰寫科技、計算機技術(shù)、數(shù)學(xué)、傳記和歷史圖書的作家、編輯。他曾在Facts On File出版公司出版過《在計算機與電子太空中的就業(yè)機會》、 《信息時代的私密空間》、《現(xiàn)代數(shù)學(xué)》（被紐約公共圖書館評為1997年最佳“青少年圖書”）。《計算機科學(xué)技術(shù)百科全書》被《選擇》雜志重點推薦。

書籍目錄

前言鳴謝簡介1.一門新的科學(xué)——諾伯特·維納與控制論　兒時驚人的天賦　天才數(shù)學(xué)家　在麻省理王學(xué)院的生活　阻止轟炸　　親歷者說：“維納的散步”　反饋　電腦與控制　神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)　建立了一門新的科學(xué)　控制論　控制論與機器龜　波士頓手臂　相關(guān)發(fā)明：控制論的運用　在社會上的影響　生平年表　擴展閱讀2.革命性產(chǎn)業(yè)——約瑟夫·英格伯格與通用機械手　經(jīng)驗的傳遞　工業(yè)機器人的發(fā)明　其他科學(xué)家：喬治·德沃爾　生產(chǎn)線上的機器人　當(dāng)今的工業(yè)機器人　社會效應(yīng)：機器人與普通勞動人　服務(wù)型機器人　權(quán)威的機器人工程師　一個錯誤的方向？　未來趨勢：今日的機器人產(chǎn)業(yè)　生平年表　擴展閱讀3.學(xué)會走路——馬克·萊伯特與有腿的機器人　工程師的發(fā)明　動力行走者　機器袋鼠　波士頓動力　相關(guān)鏈接：獸類與機器人　機器騾　科學(xué)成果：機器人與動畫片　更具動力的前景　生平年表　擴展閱讀4.真實世界中的機器人——科林·安格、海倫·格雷納與機器人　實踐家　強強合作：布魯克斯、安格與格雷納　玩偶娃娃　科學(xué)成果：在有限的條件下創(chuàng)造無限的可能　家用型機器人——另一個分支　　行動控制鐘　前線使用的機器人　未來的家用型機器人　革命性跨越所帶來的榮譽　生平年表　擴展閱讀5.探索型機器人——丹娜·雪莉與火星漫游者　對技術(shù)的熱愛　聲名鵲起　發(fā)明空間機器人　相關(guān)鏈接：為何他們不在這里？　火星任務(wù)　“水手9號”　探險計劃　未來趨勢：美國宇航局組織的火星探測計劃中的里程碑　更好、更快、更低耗費　機器人與漫游者　“旅居者”探秘　爭論焦點：我們是否應(yīng)該將人類與機器人送往外太空進行科學(xué)探險？　開始新的職業(yè)征程　生平年表　擴展閱讀6.會思考的機器人——羅德尼·布魯克斯與考格　對電腦的熱愛　學(xué)習(xí)人工智能　可視型機器人的挑戰(zhàn)　“無腦型”機器人　相關(guān)發(fā)明：人工生命與人工智能　機器昆蟲　具備人的特點的機器人　“考格”　實用機器人技術(shù)　是什么與生活相區(qū)別？　生平年表　擴展閱讀7.計算機大使——廣瀨將人與阿西莫　從摩托車到機器人　學(xué)習(xí)走路　阿西莫登場　其他科學(xué)家：索尼公司的機器人研究者們　機器人大使　未來的伙伴　其他成就　爭論焦點：機器人與宗教　出生年表　擴展閱讀8.會社交的機器人——辛西亞·布雷澤爾與科斯麥特　愛上德里茲　從“考格”到“科斯麥特”　看、聽、“說”　　爭論焦點：機器人能“感覺”意味著什么？　情緒狀態(tài)　相關(guān)發(fā)明：機器花園　列奧納多　社交型機器人的未來　社會效應(yīng)：機器人技術(shù)行業(yè)中的女性　“讓機器人成為你的摯友”　生平年表　擴展閱讀9.機器人革命家——漢斯·莫拉維克與機器人技術(shù)的未來　在家中與機器人相伴　車型機器人　親歷者說：莫拉維克——電腦黑客　機器人王具　摩爾定律與機器人智慧的探尋　科學(xué)成果：在駕駛座上　爭論焦點：莫拉維克與布魯克斯　下一代機器人　與此同時，退回到倉庫中去　社會效應(yīng)：在技術(shù)方面出類拔萃？　前景展望　生平年表　擴展閱讀10.電子人的奧德賽之旅——凱文·沃維克對有限之人體的超越　科學(xué)、足球與機車　研究世界與研究大學(xué)　產(chǎn)量大為增長　給殘疾人提供幫助　七個小矮人　科學(xué)成果：更安全的沐浴　“你好，沃維克先生！”　親歷者說：機器緩沖車　從人到電子人　爭論焦點：方便性與私密性　半機械人2.0：神經(jīng)系統(tǒng)移植計劃　半機械人實驗　人類連接器　一個開放的未來　社會效應(yīng)：“擴大的”與“正常的”　生平年表　擴展閱讀學(xué)科發(fā)展年表譯者感言

章節(jié)摘錄

1.一門新的科學(xué)：諾伯特·維納與控制論：到20世紀止，人們已經(jīng)發(fā)明出許多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的裝置，范圍從蒸汽機與結(jié)構(gòu)繁復(fù)的手工制品，到復(fù)雜的電報與電話網(wǎng)絡(luò)等等，應(yīng)有盡有。而一個機構(gòu)越是復(fù)雜，也就越難為人們所駕馭。結(jié)果是人們越來越熱衷于制造自動控制轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)，這樣便能使貨船避免觸礁自沉，也避免電話信號的傳輸動輒跨越數(shù)千英里。更重要的是，20世紀的戰(zhàn)爭帶給人們的陰影也使人們渴望一種新的技術(shù)的出現(xiàn)，例如設(shè)計出一種防空裝置，能夠監(jiān)測并預(yù)報醞釀爆炸者的行動路線。只有行動與光速相差無幾的電子電路才能夠迅速地應(yīng)對人類所面臨的挑戰(zhàn)。但在技術(shù)專家們設(shè)計出新的電路裝置的時候，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)他們還亟須一種理論，否則他們無法解釋信號與信息是如何在機器與其周圍的環(huán)境間行動、游走的。正是缺少這樣一套理論，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)所謂的控制力并不像他們想象的那樣。舉個例子，一把自動高射槍常常來回伸縮轉(zhuǎn)動，而不是將目標(biāo)鎖定于某個具體的物件。要想對交流與控制系統(tǒng)有更深刻、更準確的認識，就必須借助于生物學(xué)(特別是神經(jīng)生理學(xué))、新的數(shù)學(xué)以及電子領(lǐng)域的新拓展。作為一名數(shù)學(xué)家，諾伯特．維納有著深遠的眼光，能夠?qū)⒏鲗W(xué)科、各領(lǐng)域都結(jié)合起來，并建立起一門新的學(xué)科：控制論。緊接著，控制論便為現(xiàn)代機器人與自動控制科學(xué)打造下堅實的理論基礎(chǔ)。兒時驚人的天賦：諾伯特·維納（Norbert Wiener）出生于1894年11月26日。他的父親是密蘇里大學(xué)現(xiàn)代語言學(xué)系的一名老師，母親也是一名文化教育工作者。維納的父母很早就意識到維納較一般孩童而言，智力超群。在他只有18個月大的時候，就已會背字母表。學(xué)會走路之后，就喜歡坐在父親的工作桌前讀書，他還從書里找出一些有趣的插圖與單詞，并苦苦思索其含義?；逎y懂的科學(xué)書籍與雜志同樣是他的最愛：特別是一些自然科學(xué)類的書籍。

編輯推薦

《現(xiàn)代機器人技術(shù):萬能機器的制造》由上?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社出版。

圖書封面

圖書標(biāo)簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    現(xiàn)代機器人技術(shù) PDF格式下載

---