无线机器人的进化

为我们深入浅出的介绍无线机器人的所有内幕：它们的构成、它们的缺点、以及它们是如何在一个专业环境下的竞争/合作集体中相互作用。我们还了解聪明的机器人如何让我们从乏味无聊的或者是危险的任务中解放出来。

无线机器人能让我们更轻松、舒适，更安全。虽然现阶段的无线机器人还处在实验室阶段，但是机器人技术的进步让它正在越来越接近我们的生活。这篇文章我给大家说明无线机器人是什么以及它是如何进化的。首先，我要介绍机器人的组成部分。然后，我再介绍机器人如何在办公、工业以及军事环境下独立或者协同工作。最后，我列举了一些它们的缺点和一些应对的方法。

机器人构成概要

机器人的身体构造不尽相同，从小体积的小车机器人到大个的人形机器人。机械手臂即可以轻轻的抓起一个鸡蛋，也可以代替人类在流水线上进行枯燥乏味的重复性工作。机器人还能代替人类执行一些危险的任务，比如深海机器人可以从随时可能因为轻微扰动而崩塌的暗礁中取出失落的物品。

不管有没有类似于“脸”的部分，机器人都装备有一些机械设备或者传感器（基本的视觉和图案识别）。还有一些运动学的程序和类似于真实世界声音的发声器。很多机器人都有无线通信装置，使之能够在人的操控下与外界环境交互。

无论任何形式的机器人都肯定有一个“大脑”。这个大脑就是指微控制系统（MCU），就像你的台式电脑或者笔记本电脑里的CPU一样。但是它没有CPU那么消耗电和内存。它们通常只用来执行特定的任务，比如人脸识别或者指纹识别的处理芯片。

机器人与它的环境

一个机器人能够在什么程度与环境交互，在于它在执行指定任务前时环境了解多少。在David Bruemer和Ron Rujam的《基于行为的机械人：机械人的学习》（参考资源）一个机器人要想在遥远的行星上采集岩石样本，首先要“花足够的时间确定穿越行星表面的策略”。这意味着机器人必须在没有人为干预的情况下，调整自身的行为去适应未知的环境条件。

另一方面，在战场上的军用机器人就没有那么多闲情逸致去适应环境，这个时候远程遥控的人的反应能力就是制胜的关键了。机器人要学习如何执行不同的任务，那就在战场之外的军事训练场所慢慢进行。

不是所有的机器人都能完全自动。有些机器人无法适应未知的或者不常见的环境条件。这些机器人需要依靠能够引入人工协助和引导的可调节自治技术（见资源部分《袋鼠机器人的可调节自治技术》）。

3C：合作、竞争和控制

无线机器人还可以在多样、多角度的控制下进行合作（袋鼠机器人系统）或者竞争（如腿形足球机器人）。

袋鼠机器人系统

袋鼠机器人就像袋鼠的家族一样，一个大的母袋鼠装着几个小的袋鼠。“母袋鼠”有一个供“小袋鼠”停靠和出发的“泊车位”。当母袋鼠的视觉系统受损时，小袋鼠可以通过无线通信和可调节自治功能为母袋鼠提供信息。袋鼠机器人系统可以在搜索营救和处理危险原料任务上大显神通。

在工业应用中，一个母袋鼠有可能扮演经理的角色，而很多的小袋鼠则类似于各个部门的公司职员。每天上班的时候经理会来到现场巡视一遍职员然后指派给它们什么时候、怎么样完成任务，帮助它们的人类同事完成重复性工作。完成后要回到经理那里继续接受任务工作或者休息。

不过现在这个系统还在研发阶段，最终很可能运用无线技术。

足球机器人

袋鼠机器人的特点是它们是完全合作的关系，没有任何的竞争因素。机器人世界杯正是一个“多智能体协作和高动态环境下的控制”的例子（见资源 “RoboCup 2001”），这意味着竞赛的不仅仅是协作，还有控制。

机器人世界杯是一年一度的绿茵场上的比赛。比赛的有趣之处在于每个机器人（两种视觉方式：全局视觉或者本机上的单一视觉）都有可调自治技术。那些带有全局视觉的机器人安装有一个高架在头顶的象帽子一样的摄像机，通过无线网与场外的PC通讯让“场外的人通过视频图像确认和跟踪机器人的路线”。而单一视觉的机器人则预先处理信息后才向PC发送。

让机器人更聪明

Bruemer和Rujam将机器人的学习分成四个部分：智能神经网络、强化学习、进化学习和模仿式学习。第一种是一种监管式的方法，第二、三种是非监管式的，而第四种是应用了仿生学发展模式的方法。

以上三种方式的有一个问题，那就是它们都是任务导向的。我觉得应该加入动作导向的学习方式：一个办公室的机器人助理要学习新的动作，则必须事先植入知识库芯片或者能访问高级专家系统。

你还可以按照机器人能否进行推理和决策来分类。这个可以通过在人工智能、机器人、专家系统中增加模糊智能技术来实现基本的思考能力。这种技术已经在起步阶段了。