【科普】機(jī)器人的前世今生（一）：古代機(jī)器人

【科普】機(jī)器?的前世今?（?）：古代機(jī)器?

機(jī)器?（robots）這?名詞源?于1921年捷克作家Karel Capek的劇本《羅梭的萬(wàn)能機(jī)器?（Rossum’s Universal

Robots）》。該劇中，機(jī)器?是指那些在??中制造的機(jī)械?造?，相較于現(xiàn)在的機(jī)器?，這些“?物”應(yīng)當(dāng)更確切的描

述為“賽博格”或?造?，因?yàn)樗麄兺獗砼c?類(lèi)相仿，?且擁有??的想法。這些機(jī)器?在覺(jué)醒后發(fā)現(xiàn)了?類(lèi)的?私和貪

婪，最終奮起反抗壓迫導(dǎo)致?類(lèi)被毀滅。

盡管譯作機(jī)器“?”，實(shí)際上Robot的詞源來(lái)?于捷克語(yǔ)“Robota”，有奴?之意。簡(jiǎn)?之，?義的機(jī)器?可以理解為那些為

?類(lèi)服務(wù)（被?類(lèi)奴役）的?動(dòng)機(jī)器，?般指能?動(dòng)執(zhí)?任務(wù)的?造機(jī)械。

在1921年，機(jī)器?這?詞匯才第?次進(jìn)?歷史舞臺(tái)，然?在這之前，?類(lèi)對(duì)于?動(dòng)機(jī)器的探索卻可追溯?上古時(shí)期。

?類(lèi)最早記載的?動(dòng)機(jī)械可見(jiàn)于西晉時(shí)期崔豹撰寫(xiě)的《古今注》中記載的指南車(chē)，?稱(chēng)司南車(chē)。相傳指南車(chē)，由軒轅黃

帝或周公所發(fā)明。在《西京雜記》記載有：“司南車(chē)，駕四，中道”，公元235年，三國(guó)時(shí)魏國(guó)馬鈞制造指南車(chē)，使?差

動(dòng)齒輪裝置驅(qū)動(dòng)車(chē)上?指??向的??。該裝置并未使?磁極，是完全由機(jī)械驅(qū)動(dòng)的?動(dòng)機(jī)器。

東漢時(shí)期的張衡、三國(guó)時(shí)期的諸葛亮和馬鈞、南北朝時(shí)期的祖沖之、北宋時(shí)期的蘇頌也都各?建造了?些我國(guó)歷史上令

?嘆為觀?的?動(dòng)機(jī)械裝置。這些裝置反映了我國(guó)古代先賢的杰出智慧，也體現(xiàn)出?古以來(lái)?民對(duì)于使??動(dòng)機(jī)械來(lái)解

放?產(chǎn)的思索和努?。

世界上其他?明對(duì)于機(jī)器?的記載可追溯到荷馬史詩(shī)《伊利亞特》，其中?神赫淮斯托斯創(chuàng)造了?組?偶??作為他的

助?。?可以考證的最早的?動(dòng)機(jī)械裝置則可以追溯?公元前16世紀(jì)的古巴?倫和古埃及的漏壺。漏壺是?種機(jī)械計(jì)時(shí)

?具，亦稱(chēng)為?鐘，是?種讓?流出容器通過(guò)容器中剩余?量判斷時(shí)間的容器。?希臘?和羅馬?為漏壺加?了傳動(dòng)和

擒縱裝置，?定程度上提升了其精度。

公元前400年，柏拉圖的朋友數(shù)學(xué)?學(xué)之?阿爾庫(kù)塔斯設(shè)計(jì)出第?臺(tái)類(lèi)似鴿?的能夠飛翔的?質(zhì)機(jī)器。公元前2世紀(jì)，古

希臘?發(fā)明了最原始的?動(dòng)機(jī)（Automaton），以?、空?和蒸汽壓?為動(dòng)?的可以動(dòng)的雕像。后來(lái)，?動(dòng)機(jī)在18世紀(jì)

到19世紀(jì)發(fā)展為以發(fā)條裝置作為動(dòng)?來(lái)源所運(yùn)作的機(jī)器。

8世紀(jì)到17世紀(jì)的時(shí)間，歐洲迎來(lái)了中世紀(jì)和?藝復(fù)興時(shí)期，加扎利發(fā)明了分段齒輪，發(fā)明了許多由?驅(qū)動(dòng)的?動(dòng)機(jī)

器，包括?動(dòng)孔雀、可以續(xù)杯的侍?服務(wù)員等。加扎利的?稿也?定程度上影響了達(dá)芬奇的，后者將??對(duì)?體解剖學(xué)

的研究應(yīng)?到?形機(jī)器上，他所發(fā)明的機(jī)械騎?，由?系列滑輪和齒輪驅(qū)動(dòng)，能夠轉(zhuǎn)動(dòng)其胳膊和頭部，還能坐下和站

?。14世紀(jì)的歐洲，機(jī)械鐘表，鐘表業(yè)開(kāi)始興起，各種觀賞鐘表吸引各?貴族爭(zhēng)相收藏。15世紀(jì)，德國(guó)紐倫堡的恒萊茵

發(fā)明了世界上第?臺(tái)便攜式計(jì)時(shí)器，同事發(fā)明了鐘表的發(fā)條結(jié)構(gòu)。鐘表業(yè)的發(fā)展?后驅(qū)動(dòng)了?動(dòng)機(jī)器的發(fā)展。

進(jìn)?17世紀(jì)，靈巧的鐘表匠發(fā)揮技藝制作了?個(gè)個(gè)精美的?動(dòng)機(jī)器。1662年，??近江將鐘表技術(shù)應(yīng)?于?動(dòng)機(jī)器偶

?的制作，采?鯨魚(yú)胡須和?制齒輪制作“??式?動(dòng)裝置”。流傳下來(lái)的?物包括“端茶玩偶”，即?個(gè)裝有輪?的?偶，

雙?捧?茶盤(pán)，將茶杯放在茶盤(pán)上，?偶就會(huì)向前?進(jìn)，當(dāng)客?取茶杯后會(huì)?動(dòng)停?。

18世紀(jì)?19世紀(jì)中葉，歐洲爆發(fā)第?次?業(yè)?命，開(kāi)創(chuàng)了以機(jī)器代替??勞動(dòng)的時(shí)代，?稱(chēng)機(jī)器時(shí)代。?業(yè)?命發(fā)源于

18世紀(jì)的英國(guó)，隨著英國(guó)??特改良蒸汽機(jī)，?系列技術(shù)引發(fā)??勞動(dòng)向機(jī)器?產(chǎn)發(fā)?轉(zhuǎn)變，進(jìn)?擴(kuò)散到歐洲?陸，并

隨后傳播到美洲和亞洲。1738年，法國(guó)鐘表匠鮑康遜制造出齒輪傳動(dòng)的機(jī)械鴨?，可以完成振翅、鳴叫、啄?等動(dòng)作。

1770年，匈?利發(fā)明家沃爾夫?qū)?/span>-馮-肯佩倫創(chuàng)作了“??其?棋傀儡”，為取悅瑪麗婭·特蕾西婭??公?建造并展出。該

機(jī)器可以擊敗?類(lèi)棋?，也可以執(zhí)?“騎?巡邏”。1854年，該機(jī)器?開(kāi)始巡回演出，直到當(dāng)時(shí)?們才發(fā)覺(jué)原來(lái)精密的機(jī)

器中竟然藏著象棋??。

1768-1774年間，?埃爾-亞奎特-德羅茲??制造了3臺(tái)可以動(dòng)的玩偶機(jī)器?，?于推進(jìn)他的鐘表?意。這套?動(dòng)機(jī)械玩

偶包括“TheWriter”、“The Musician”和“The Draughtsman”，分別由6000、2500和2000個(gè)元件組成。其中的“The

Writer”是?個(gè)三歲男孩樣貌的機(jī)器?，由發(fā)條驅(qū)動(dòng)，當(dāng)上緊發(fā)條后，它會(huì)?鵝?筆蘸?下墨?，然后在?紙上寫(xiě)上預(yù)定

的語(yǔ)句。為了使機(jī)器?可以創(chuàng)作不同的詞句，德羅茲制作了40個(gè)只讀的凸盤(pán)，這可視為可編程機(jī)器?的雛形。

1801年，法國(guó)發(fā)明家約瑟夫-瑪麗-雅卡爾設(shè)計(jì)出?臺(tái)可編程織布機(jī)，極?提升了紡織效率。為了控制織布機(jī)上的編織圖

樣，雅卡爾開(kāi)發(fā)了?套打洞卡?系統(tǒng)。這套系統(tǒng)未來(lái)激發(fā)了IBM創(chuàng)建者使?打洞卡來(lái)記錄數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)編程。

1822年，英國(guó)數(shù)學(xué)家、發(fā)明家查爾斯-巴貝奇提出了差分機(jī)和分析機(jī)的設(shè)計(jì)概念，并制作了部分樣機(jī)。他的想法在于利

?機(jī)器將從計(jì)算到印刷的過(guò)程?動(dòng)化，從?避免?為疏忽。他所提出的機(jī)器利?多項(xiàng)式N次階差的特性，通過(guò)齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)

帶動(dòng)?進(jìn)制的加減法。由于?藝復(fù)雜，?量精密儀器制造困難，當(dāng)時(shí)只能做出完成品的很少部分。

1945年，奧地利發(fā)明家約瑟夫-費(fèi)博在費(fèi)城和倫敦相機(jī)展出他發(fā)明的“歌雀”機(jī)器?。該機(jī)器?是?個(gè)會(huì)說(shuō)話(huà)的機(jī)器，由數(shù)

個(gè)不同的機(jī)械裝置和樂(lè)器組成，包括鋼琴、波紋管和機(jī)械仿?喉管作為發(fā)聲器。該機(jī)器將?形?孔和鍵盤(pán)相連，?部嘴

唇、下巴和?頭可以控制，通過(guò)調(diào)節(jié)??上的螺絲調(diào)整?調(diào)和??。

19世紀(jì)末期，西?主要國(guó)家基本完成?業(yè)?命，科學(xué)技術(shù)迎來(lái)爆發(fā)期。美國(guó)發(fā)明家尼古拉-特斯拉發(fā)明了?線(xiàn)電，并于

1898年設(shè)計(jì)并展?了?線(xiàn)電遙控船模型。這種機(jī)器?遙控技術(shù)直到??年后才得到普及。

1927年，美國(guó)?程師溫茲利制造了第?個(gè)機(jī)器?電報(bào)箱。該機(jī)器?裝有?線(xiàn)電發(fā)報(bào)機(jī)，可以回答?些問(wèn)題。

1929年，?本?物學(xué)家西村真琴制造了“學(xué)天則”機(jī)器?。該機(jī)器?是?個(gè)可以寫(xiě)字并改變表情的機(jī)器?，?約3?，右

?執(zhí)筆，左?持燈，臉部由橡膠制成，眼鏡、臉頰、嘴?、脖?、?腕均可活動(dòng)。其?幅動(dòng)作由壓縮空?和橡膠管驅(qū)

動(dòng)。