日本機器人發(fā)展歷史
核心提示：日本是世界公認的機器人大國，從傳統(tǒng)的帶機關(guān)的人偶，到現(xiàn)代的高仿真的機器人——現(xiàn)代的清掃機器人、伙伴機器人、迎賓機器人、仿生機器人、護理機器人，還有人們熟悉的動漫作品中的機器人角色，都標志著日本科技的發(fā)展。并且曾在于2007年10月在日本東京舉行的日本“大機器人展”的會場上被展出，形形色色的機器人展品向人們講述了日本機器人的過去、現(xiàn)在和未來。
日本是世界公認的機器人大國，而其機器人技術(shù)的基礎(chǔ)或許正是傳統(tǒng)的機關(guān)人偶制作技藝。2007年在東京上野的日本國立科學(xué)博物館中舉辦的“大機器人展”的展品中，“送茶人偶”和“射箭童子”等就是機關(guān)人偶的杰作。在展示過程中，高約45厘米的“送茶人偶”身著色彩鮮艷的日本傳統(tǒng)服飾，雙手端一個托盤，只要在托盤中放上茶碗，人偶就會移動到客人面前，一旦把茶碗取走，人偶會自動停止，客人喝完茶把空茶碗放回托盤，人偶會轉(zhuǎn)身移動回原處。“射箭童子”與“送茶人偶”同樣以齒輪和發(fā)條為動力。端坐在臺子上的童子能把擺在面前的箭依次搭到弓弦上，射到數(shù)米外的地方。此外，由于本次展出的現(xiàn)代機器人更重視實用，因此曾入圍日本2006年度機器人大獎賽優(yōu)秀獎的清掃機器人更加引人注目。用于給上肢行動不便的病人喂飯的護理機器人“我的勺子”，機器人家庭保姆“若丸”等。在“阿西莫館”，本田公司的雙腳步行機器人“阿西莫”以舞臺表演的形式，向觀眾描繪未來社會人與機器人的和諧生活。
當然，作為世界公認的機器人大國，日本在機器人研發(fā)方面也不斷的取得了新的成果。2007年研發(fā)出的世界最小機器人（身高16.5厘米）——迷你機器人i-索寶（i-SOBOT）就是其中一例。這種機器人身高只有16.5厘米、體重僅有350克，但能在90種不同背景音樂的伴奏下行走、跳舞，還能聽懂10個語言命令、完成200多種動作、說出約180個短語！它曾在上海新國際博覽中心舉行的第六屆中國國際玩具展上首次亮相，由日本某玩具公司研制、東莞某玩具公司生產(chǎn)。據(jù)悉，這款機器人玩具不久前已成功獲頒“世界上最小的量產(chǎn)化人形步行機器人”的吉尼斯紀錄證書。據(jù)現(xiàn)場工作人員介紹，這個小小的機器人身上有17個世界上最小的伺服器，可以控制機器人的各個“關(guān)節(jié)”靈活轉(zhuǎn)動，并做出多達200種的復(fù)雜動作。雖然機器人的體積小到只能安裝三節(jié)7號電池，但由于采用了集堿性電池和充電電池優(yōu)點于一身的新一代GP超霸環(huán)保鎳氫電池，該機器人即使活蹦亂跳一個小時也不會停止。
同年，日本理化研究所和名古屋大學(xué)宣布，兩家機構(gòu)聯(lián)合開發(fā)出可以給醫(yī)生遞手術(shù)鉗的機器人，它可以分辨醫(yī)生發(fā)出的指示并準確向醫(yī)生傳遞和收回手術(shù)鉗。據(jù)媒體報道，兩家機構(gòu)在新聞公報中說，這款機器人主要由一個懸掛手術(shù)鉗的可旋轉(zhuǎn)支架和傳遞鉗子的機器人手臂組成。支架最多可懸掛20把手術(shù)鉗，每把手術(shù)鉗都貼有條形碼。手術(shù)前需要在系統(tǒng)中登錄手術(shù)中所有要用到的鉗子。手術(shù)開始后，佩戴耳機和麥克風的醫(yī)生報出所需手術(shù)鉗的名稱，在系統(tǒng)監(jiān)視器顯示的畫面中，選中的手術(shù)鉗就會被打上標記，如果醫(yī)生確定是自己想要的鉗子，只要給出肯定回答，支架就會把選中的鉗子轉(zhuǎn)到機器人手臂能夠取得鉗子的角度，接著機器人取出手術(shù)鉗遞給醫(yī)生。使用完畢后，醫(yī)生只需將手術(shù)鉗放到機器人的托盤里，機器人會把鉗子重新放回支架。這時，系統(tǒng)會再次讀一遍條形碼，確認鉗子是否回到了支架上原來的位置。新聞公報說，手術(shù)鉗是手術(shù)中必需的工具，在手術(shù)中給主刀醫(yī)生正確地遞手術(shù)鉗需要具備專業(yè)知識的醫(yī)生或護士才能勝任。但是，目前世界范圍內(nèi)護士緊缺，這款機器人可以幫助緩解護士人才不足的問題。研究人員計劃今后在動物實驗的基礎(chǔ)上盡早將這款機器人投入實用。
此外，日本早稻田大學(xué)和朝日大學(xué)合作研制出一款新型機器人，專門從事面部按摩，其動作有如訓(xùn)練有素的專業(yè)人員的動作。這款機器人呈箱子狀，長60厘米，寬48厘米，高78厘米，重63千克，機器人兩側(cè)各有一條手臂。工作時，機器人先用計算機斷層掃描儀和核磁共振成像儀掃描人的面部，再根據(jù)圖像分析結(jié)果決定按摩動作。研究人員在發(fā)表的新聞公報中說，由于這款機器人是用于面部按摩，所以它的手臂動作的精確程度比身體用按摩機的精確程度高。機器人內(nèi)部安裝有力量傳感器，傳感器隨時測定施加到臉部的力量，保證手臂用力恰到好處，不傷及面部。機器人“手指尖”的制作原料是陶瓷、硅和木材等。
在日本，機器人已經(jīng)逐漸滲入各個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)、電子產(chǎn)業(yè)、工業(yè)，其中以對工業(yè)的影響最為顯著。亦有“機器人支撐起日本工業(yè)”的說法。在早期的報道中一位日本朋友曾告訴記者，當年的鐵臂阿童木其實就是日本人最早設(shè)想的機器人模式：能飛而富有正義感，有鐵骨更有柔情。日本人對機器人的向往催生了日本發(fā)達的機器人工業(yè)。再加上日本人務(wù)實、肯干，勤快，各種真的機器人就應(yīng)運而生了，并且漸漸地成為了日本人生活中不可或缺的一個重要組成部分。
近年來，日本社會老齡化和少子化問題越來越嚴重，但機器人的普遍應(yīng)用卻在一定程度上緩解了生產(chǎn)線人手不足的問題。走進日本大型工廠，記者發(fā)現(xiàn)很多工序其實都是由機械手來完成的，以自動控制為主的機械化是支撐當代日本經(jīng)濟的主力軍，而成規(guī)模的流水線大生產(chǎn)，實際上也正是機器人在日本最主要同時也是最重要的應(yīng)用形式。
記者曾經(jīng)采訪過著名的雅馬哈樂器公司。走進車間，偶爾才會看到正在工作的工人，但幾乎所有的工業(yè)流程都由全自動化的生產(chǎn)線完成了。而著名的空調(diào)制造企業(yè)大創(chuàng)、豐田汽車等，最重要的生產(chǎn)崗位也清一色全部由產(chǎn)業(yè)機器人占領(lǐng)。
記者曾經(jīng)詢問過工廠的技術(shù)工人，為什么這么喜歡用產(chǎn)業(yè)機器人？工人們告訴記者，人工操作容易出現(xiàn)失誤，而機械手或者是機器人的精密度則要高出許多。“再說，現(xiàn)在日本人口少，要想大規(guī)模生產(chǎn)，滿足世界對日本產(chǎn)品的需要，現(xiàn)有人力是遠遠不夠的。”一位工人說。現(xiàn)在，日本各制造企業(yè)都不同程度地面臨人員老化問題，各家工廠都很難招到足夠的年輕員工。即使采用高度的機械自動化生產(chǎn)，有時仍難以滿足生產(chǎn)的需要。日本在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用機器人，除了對機器人的偏愛，其實也有不得已的苦衷。
由此可見，日本雖是世界機器人大國，但過度依賴機器人也可能會對社會發(fā)展產(chǎn)生負面影響。日本機器人產(chǎn)業(yè)還會帶給我們什么驚喜呢？讓我們拭目以待。
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