一旦我们遇到机器人这个词，我们往往会想象一个金属结构，它的胳膊和腿承载着类似人类的外观，并为我们跑腿。然而，实际上，它只是一个外部操作的机器，或者是通过嵌入在其中的控制器进行操作的机器，并不一定看起来像人。从技术上讲，机器人学是科学与工程学的一个分支，主要研究设计、制造和操作机器人，以及控制机器人、感官反馈和信息处理的计算机系统。
图1: 机器人技术简介
有趣的是，这个概念几乎和山丘一样古老，第一个机器人可以追溯到公元前350年，由希腊数学家 Archytas 以机械鸟的形式建造。虽然这个术语早在很久以前就被创造出来了，但是全自动机器人的实际潜力在20世纪下半叶才得以实现。
机器人技术的应用
机器人技术的主要目标是在工厂里用机器人部件完成一系列复杂的任务，但现在它已经扩展到很多领域。今天，我们可以找到以下机器人技术的工业应用:
军事: 毫无疑问，军事行动涉及高风险，因此使用机器来拯救人的生命是有意义的。军用机器人种类繁多，包括无人机、地面无人机和水下无人机。它们被用来定位***和发动袭击。甚至还有用于携带重型武器和弹药的四足机器人。
图2: 四条腿的军用机器人
教育:
许多学校和研究机构使用机器人来教育和吸引学生参与 STEM 项目(科学、技术、工程和数学)。有很多工具包可供学生使用，通过这些工具包他们可以学到很多关于机器人技术的知识。不仅如此，患有自闭症和其他行为障碍的孩子也发现与机器人互动和获得各种科目的知识更加方便。
医疗保健:
医院正在开发各种机器人，以帮助医生和护士照顾病人。有些机器人可以给某个地方消毒，照顾病人的需要，甚至不用手术就可以把不需要的东西从身体里清除掉。还有一个名叫达芬奇的机器人，它可以帮助人们精确地完成手术，而这些手术很难用人工完成。
农业:
许多小型机器人用于农业领域，配备有摄像头和传感器。它们在田间穿行，检测杂草和其他种类的感染。这些传感器帮助将喷雾仅应用于受影响的地区，从而保护环境免受空气中有害化学物质的释放。
工厂:
在制造重型设备的工厂里，工业机器人显然正在被大规模装备。某些国家的人口负增长、年轻劳动力对工厂工作不感兴趣以及机器人部件节省时间的效率等因素决定了工业机器人的使用激增。这里最常见的例子是汽车工厂，它们与人类工人一起通过机器人部件制造汽车。
太空:
为了探索太空，一些国家已经建造了自己的太空机器人，它们可以携带不同形状和大小的太空机器人。其中一些甚至不能控制自己在地球上的重量，但在太空中以极好的灵巧性高效地工作。由于没有任何重力，而且某些情况对生存具有挑战性，因此这些机器人可以很容易地替换到空间中，用于拍摄视频和执行其他日常任务。
图3: 太空中的火星探测器
机器人的类型
从被称为超级机器人的重型、金属和有线机器人到被称为纳米机器人的微小装置，机器人领域已经在很大程度上被探索。下面列出了最近设计的各种机器人。让我们来看看一些有趣的机器人形式:
外骨骼: 这是一项技术，
电子人体服为使用者提供肢体运动和增加力量。它们主要用于军事目的，用于搬运重物和脊柱受伤的病人。
例如: Ekso Bionics 公司已经开发出全身的 Ekso 套装，中风患者或嵴髓损伤患者可以穿着它们重新站起来。这种防护服最初是为美国国防部高级研究计划局(DARPA)的士兵开发的，也用于各种下肢无力的病人的康复诊所。
人形机器人: 这些机器人有一个类似于人类的身体，包括一个头、两条胳膊、一个躯干和两条腿。类人生物的一个子类被称为机器人，它们在美学方面看起来非常像人类，并且能够模仿人类的表情。
阿特拉斯是谷歌旗下波士顿动力公司开发的最先进的人形机器人之一。虽然它不是一个拥有人类皮肤和表情的机器人，但是它可以做很多有趣的事情。它可以像我们一样在雪中行走，重新平衡自己，打开门，抬起箱子，甚至可以感觉到前方的物体。
动物机器人: 仿生机器人是一个相当新的机器人类别，其中生物的自然生物特性复制成动物启发的机器人模型的形式。动物的特性，如他们的方式跳跃，攀爬，行走或爬行被观察，然后努力使他们在一个机器设置迭代
例如: 波士顿动力公司开发了一个名为猎豹的机器人，它可以以每小时29英里以上的速度奔跑。麻省理工学院开发了一种同名的类似机器人，它可以感知障碍物并以每小时13英里的速度跳过障碍物。
图4: 正在实验室测试的猎豹机器人
救援机器人: 机器人最合乎逻辑和最合理的用途之一就是将它们部署在灾害管理的情况下进行救援行动。在人为或人为灾难中搜寻和救助受害者需要很大的勇气和努力。尽管有时候机器人被指定进行救援行动，但是它们没有按照预期的表现出来。它仍然被认为是一种新兴技术，因为它面临着许多挑战。
纳米机器人: 这些微小的设备被设计用来在纳米尺度以下精确地执行重复性任务。这些技术应用于复杂系统的组装和维护，或在原子或分子水平上建造设备、机器和
电路。此外，纳米机器人还具有给药、杀死癌细胞等功能。
例如: 德国美因茨大学的一群物理学家用一个原子设计了世界上最小的发动机。它以前所未见的最小规模将热能转化为运动。
机器人群: 机器人群很像模仿一群昆虫或蚂蚁，它们的形式是微小的装置一起爬行，并形成特定的设计。这些技术可用于农业、救援任务或军事行动等领域。
例如: 哈佛大学设计了一个由1024个微型机器人组成的群体，这些机器人可以在没有任何中央智能的情况下制造出字母、五角星和其他复杂的设计。
图5: 蜂群机器人创造各种形态
DARPA 机器人挑战赛是由美国国防部高级研究计划局(DARPA)在2012-15年进行的。这个想法是开发半自动机器人，可以帮助在人类工程环境中的救援行动。许多队伍参加了比赛，但只有三个队伍能够完成所有的8个任务。第一个价格被 KAIST 团队和他们的机器人 DRC Hubo 套袋，其次是亚军的 IHMC 和 Tartan Rescue 分别在第二和第三位置。
分配给机器人的任务包括驾驶汽车、穿过不平整的瓦砾、清理碎片、转动阀门、连接软管、打开门、钻洞和爬楼梯。虽然这些对人类来说很容易，但对机器人来说同样非常复杂。它需要成千上万行的代码，才能让机器人只走一步。此外，人类经过多年的进化才开始走路，即使是现在，当一个孩子出生时，也需要一年多的时间才能走得完美。所以，还有很多的挑战和障碍需要我们去解决。
结论
今天，有很多机器人承载着各种形状、大小和结构，但它们都面临着某些挑战。例如，参加 DARPA 竞赛的机器人在类似于人类的任务中效率很高，但它们没有一个适当的系统来感知周围环境，只是简单地按照操作员的指令行事。还有一些像达尔文这样的微型机器人，由 ROBO
tiS 开发，它们在走路、踢足球甚至摔倒后爬起来方面都很熟练，但是它们不能用于需要体力的应用。还有一个由 Anki 设计的名为 Cozmo 的机器人，它甚至可以表达情感和玩耍，但这只是为了娱乐。
接下来，机器人技术的某些含义需要讨论。长期以来，人们一直认为，机器人的发展和部署将夺走人类劳动力的大量工作。然而，麻省理工学院教授 Sherry Turkle 说，机器人不是替代品，而是人类的伙伴，它们的发展更愿意创造就业机会。
另一个问题是，我们需要对指定给机器人的任务的性质设定一个限制。在对人类来说太危险的地方使用它们是合乎逻辑的，但这也提出了一个大问题，如果出了什么差错，谁将承担责任。毫无疑问，技术总是带来许多好处，在我们的生活中扮演着重要的角色，但是决定它的使用极限也同样重要。
