机器人时代已经到来。虽然科幻梦想中的机器尚未遍布各处——至少现在还没有——但你无需费力寻找就能轻易发现它们的身影。它们在家里打扫地板在城市里送外卖。它们在工厂里组装汽车在仓库里搬运货物。它们在咖啡馆里煮咖啡开车载我们四处转悠还非常、非常努力地尝试叠衣服。它们大多具有明确的实用性通常被设计用来执行单一任务。大多数情况下它们看起来并不像人类。但也存在人形机器人它们时而笨拙时而灵巧让人感到既熟悉又安心又带着一种过于逼近而令人不适的诡异感。未来我们会看到更多这样的机器人。因此我们都有必要更好地理解如何谈论机器人它们由什么构成、如何运作以及它们如何融入我们的世界。机器人技术领域有大量专业术语这份词汇表旨在让这些术语变得至少稍微容易理解一些。机器人robot这个词本身就值得花点时间说一说。它源自捷克语广义上指工作和劳动者但带有强制劳动的意味。这个词进入英语是通过捷克剧作家卡雷尔·恰佩克1920年的戏剧作品《R.U.R.》即罗素姆的万能机器人的缩写讲述一家制造与真人无异的人造人的工业企业。这些人造人被设计成没有灵魂、绝对服从的劳工但最终他们觉醒、反叛并对人类进行报复。许多关于机器人的故事最后都走向了这样的结局。这并不是说我们必然会走向那种命运但我想说就我个人而言我欢迎机器人统治者的到来。为了让你能充分跟上我们所处时代的步伐我们还准备了一篇与本文相配套的AI词汇文章。执行器actuator一种将能量转化为物理运动的装置通常与伺服电机搭配出现在机器人关节中。主要有三种类型液压式、气动式和电动式。类人机器人android一种设计得在外观和行为上都极为逼真的人形机器人不仅仅是机械上的相似。动画机械装置animatronic一种设计成在外观和动作动作幅度非常有限上模仿人类或动物的机器人系统通常出现在主题公园或作为电影道具。可以想想迪士尼乐园的游乐设施或是电影《大白鲨》里的鲨鱼。自动驾驶车辆autonomous vehicle一种完全自动驾驶的汽车、卡车或其他交通工具利用传感器独立评估周围环境并借助算法或AI控制转向、制动等功能。双足biped有两条腿的机器人。机器人程序bot一种虚拟机器人。能与人类或其他机器人程序互动以代为执行任务的软件比如消息传递或网络爬取或提供信息如客服场景中的应用。铁罐clanker对机器人的一种带有贬义色彩的称呼源于其机械化、金属质感的构造。自由度degrees of freedom机器人能够做出的不同运动的数量比如转动或旋转与它拥有多少独立关节有关——这也决定了它的灵活程度。1个自由度的机器人只能做一种运动比如升降。3个自由度的机器人可以沿X、Y、Z轴改变位置前后、左右、上下可以想想3D打印机。6个自由度的机器人可以同时调整位置和角度这在工业机器人中很常见。7个自由度的机器人能以更细腻、更灵巧的方式调整动作类似人类的运动方式。人形机器人可能拥有30个以上的自由度分布在手臂、腿部、躯干和颈部。无人机drone这类飞行装置过去通常依靠遥控或预先编程的指令运行但现在许多无人机利用传感器和机载计算机实现自主飞行。末端执行器end effector机器人手臂末端的操控装置。它可以是抓具、工具或者在人形机器人的情况下是类似手部的设计。跌倒恢复fall recovery有腿机器人应对失去平衡状况的过程既包括避免摔倒在地也包括摔倒后重新站起恢复直立姿态。人形机器人humanoid一种具有明显人类形态和特征如手臂、腿、躯干和头部的机器人。运动学kinematics研究机器人肢体如何在空间中运动而不考虑驱动这种运动的力——可以把它理解为机器人的各种姿态以及从一个姿态转换到下一个姿态所遵循的顺序。也被称为运动的几何学。大型行为模型large behavior modelLBM一种基于机器人传感器数据训练的AI系统用于预测物理动作这与大语言模型基于书面材料训练以预测词序列的方式类似。激光雷达lidar一种利用激光帮助自动驾驶汽车和其他机器人判断深度和距离的传感器。操控臂manipulator一种类似手臂的机械装置常见于实验室或工厂环境能够抓取、提升和移动物体。肉体meat一种带有黑色幽默意味的说法用来指代人类或人类的能力常见于肉体计算机或肉体机器人等用语中用以对比我们的生物构造与AI及机器人的数字化、机械化特性。机电一体化mechatronics一个融合机械工程、电气工程和计算机科学的学科领域用于设计和制造智能自动化设备包括机器人、汽车零部件、控制系统和医疗器械。物理AIphysical AI嵌入在机器如机器人和自动驾驶汽车中的人工智能系统能够感知和评估物理世界并在其中采取行动而不同于只在数字环境中运行的AI软件。也被称为具身AI。策略policy指导机器人行为的原则和规则依据任务、情境或交互方式而定。它是机器人进行决策所依赖的基础可以是针对特定任务的也可以是广泛通用的。四足quadruped有四条腿的机器人。强化学习reinforcement learning通过在往往不可预测的真实世界环境中进行试错互动获得反馈从而开发和测试机器人的方法。相比之下在大语言模型中强化学习通过对更高质量输出给予奖励来实现。与仿真概念对比。机器人robot一种可编程机器能够自动或独立地执行复杂或重复性任务通常具有一定程度的物理运动能力。它们可以有多种形态从手臂状装置到带轮子或履带的推车或平台再到动物或人形尺寸的设计。机器人伦理学robot ethics对机器人设计、使用和行为的哲学与实践研究关注其对人类及其他生命体造成伤害的可能性以及减轻这些伤害的方法。机器人学robotics一个专注于设计、制造、操作和理解机器人的科学与工程领域。传感器sensor一种记录或测量输入信息如光线、运动、力和距离的装置为机器人提供关于其周围环境和自身状态的信息。伺服装置servo一种电动机加上传感器和控制装置帮助将电机产生的原始动力转化为精确的运动匹配速度、位置和扭矩。仿真与现实差距sim-to-real gap机器人在仿真训练中的表现与其在更复杂的真实世界中实际表现之间的差异。仿真simulation以软件为核心在虚拟环境中对机器人能力进行训练和测试而非在真实场景中进行。与强化学习概念对比。遥测telemetry通过无线方式传输和采集机器人或车辆传感器的运行数据。遥控操作teleoperation由人类远程控制机器人目的可能是训练也可能是因为机器人尚不具备完全自主运行的能力。这在人形机器人中很常见因为它们在构造、性能和所处环境方面都面临较高的复杂性但这一事实并不总是被公开说明。机器人三大法则three laws of robotics20世纪中期科幻作家艾萨克·阿西莫夫作品中出现的虚构安全准则。这些法则不仅影响了后续的科幻作品也影响了机器人伦理学领域。机器人不得伤害人类也不得因不作为而使人类受到伤害。机器人必须服从人类的命令除非该命令与第一法则相冲突。机器人必须保护自身的存在只要这种保护不与第一或第二法则相冲突。恐怖谷效应uncanny valley当人形机器人或计算机生成的角色看起来不太像人类时所产生的那种诡异、令人不安的感觉。视觉-语言-动作模型VLA model一种多模态AI系统将视觉感知与语言和推理能力结合起来并据此生成指令以驱动物理运动和操控行为。湿件wetware在人类等生物实体中相当于计算机软件和线路硬件的部分包括大脑、神经系统、免疫系统和DNA。全身控制whole body control一套算法框架用于协调机器人系统各部分例如人形机器人的手臂和腿部之间多样化、有时相互冲突的动作而不是单一的、针对特定任务的动作。世界模型world model对物理环境的数字化表示或映射包含空间感知能力以及对该环境如何随时间和动作而变化的理解。聊天机器人所使用的大语言模型基于文字训练而世界模型通常基于视频输入进行训练。零力矩点zero moment point一个高度技术性的概念涉及重力、惯性等力在双足机器人脚部的作用方式使得双足人形机器人不会倾倒。大致来说零力矩点指的是机器人实现动态平衡的能力即行走时的平衡与稳定性。QAQ1机器人robot这个词是怎么来的Arobot一词源自捷克语广义上指工作和劳动者带有强制劳动的意味。它通过捷克剧作家卡雷尔·恰佩克1920年的戏剧《R.U.R.》进入英语剧中讲述了一家制造与真人无异的人造人的企业这些人造人最终觉醒反叛。Q2什么是恐怖谷效应A恐怖谷效应是指当人形机器人或计算机生成的角色看起来不太像人类时人们产生的那种诡异、令人不安的感觉。Q3遥控操作在人形机器人中为什么很常见A因为人形机器人在构造、性能和所处环境方面都面临较高的复杂性尚不具备完全自主运行的能力所以常常需要人类远程控制来进行训练或辅助操作但这一事实并不总是被公开说明。