近年來機械自動化進程加快,隨著圖像識別技術(shù)及自動控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用,大批工業(yè)用機器人孕育而生。這些機器人一方面可以將生產(chǎn)一線的工人從重復(fù)單調(diào)的生產(chǎn)工作中解放出來,另一方面也在蠶食著大量就業(yè)崗位,造成了一定的社會問題。
科學(xué)給我們帶來的沖擊從未如此巨大。18世紀(jì)的工業(yè)革命,通過圈地運動使大量的農(nóng)民失去了土地,但同時也創(chuàng)造了大量的新型就業(yè)崗位。但是機器人在取代了大量的工人同時,卻似乎無法在短期內(nèi)創(chuàng)造出等量的就業(yè)崗位。這確實是一個值得深思的問題。
這個問題并不是這篇文章要探討的重點,今天我要談一下機器人是如何通過模仿人類的動作,逐步替代人工的。我們首先需要理解一個概念叫“自由度”,所謂自由度是指一個物體在空間中的三個正交方向轉(zhuǎn)動的能力。這個概念不易理解,我們來看一個例子。以人的手臂為例,手臂包含上臂和下臂,通過肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)相連接。如下圖所示。
腕關(guān)節(jié)的自由度
肘關(guān)節(jié)的自由度
肩關(guān)節(jié)的自由度
肩關(guān)節(jié)的自由度
第7自由度
通過以上圖片,我們對自由有了一個大概的印象。也知道了人的手臂具有7個自由度。以此基礎(chǔ),我們再來看看工業(yè)用機器人的結(jié)構(gòu)。下圖是一個典型的6軸工業(yè)機器人。這里的軸是由電機+減速器組成的,表示這臺機器人有幾個部位可以旋轉(zhuǎn),因此也可以將其理解為6個自由度。如下圖所示。
工業(yè)6軸機器人
R軸、B軸、T軸共同組成了類似于人類腕關(guān)節(jié)的機構(gòu);U軸類似于人類的肘關(guān)節(jié);L軸和S軸組成了類似于人類肩關(guān)節(jié)的機構(gòu)。從運動范圍來說,6軸機器人似乎更勝一籌。以下我隨意找了一個6軸機器人的參數(shù)與人類手臂進行了對比,除了S軸以外,6軸機器人的活動范圍均超過人類。
也許有人覺得,人類有7個自由度,你所說的工業(yè)機器人只有6個自由度。誠然如此,但是機器人不會累,不要工資,相比之下?lián)p失一個自由度又如何呢。況且現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了7軸聯(lián)動機器人,人類的優(yōu)勢已經(jīng)越來越弱。
但是我們也不必過于擔(dān)憂。宗薩蔣揚欽哲仁波切曾說過,他并不擔(dān)心機器人會取代人類,因為人類能夠感受痛苦和快樂,而機器人不能;人類有煩惱,機器人沒有。如果有一天機器人真的能夠感受痛苦,有了煩惱,具有了人性的弱點,那么他就不再是一個機器了,就像電影《機器管家》一樣。
(審核編輯: 林靜)
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