【摘要】目前，國外機器人的在研發(fā)與制造方面已蔚為壯觀，形成了與文化產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)有緊密關(guān)系的科技產(chǎn)業(yè)，與此同時青少年中有關(guān)的競賽活動也是如火如荼。通過對國內(nèi)外現(xiàn)狀的對比分析，以及對該領(lǐng)域發(fā)展趨勢的前瞻預(yù)測，本文倡言應(yīng)利用科普場館在我國青少年中大力開展機器人科普及機器人制作教育，形成以政府為主導(dǎo)、學(xué)校研發(fā)、高新企業(yè)支持的全新格局，通過研發(fā)、競賽等促進我國機器人產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

　　【關(guān)鍵詞】機器人;科普;制作;教育;競賽

　　近些年來，在研究文化創(chuàng)造性產(chǎn)業(yè)時，我們發(fā)現(xiàn)國外機器人的研究、開發(fā)及制造已蔚為壯觀，形成了一個與文化產(chǎn)業(yè)、科學(xué)技術(shù)有緊密關(guān)系的新科技產(chǎn)業(yè)。據(jù)英國半導(dǎo)體研究機構(gòu)的預(yù)測，到2025年，全球服務(wù)機器人市場規(guī)模將達到517億美元，該機構(gòu)在報告中稱“機器人產(chǎn)業(yè)是電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的尖端階段，這個階段的應(yīng)用將瞄準節(jié)省人工以及延展人類的技能”，無論對哪一個國家來講，這都是一個難得的產(chǎn)業(yè)拓展機遇。在機器人領(lǐng)域內(nèi)，參與者除了科技工作者、大學(xué)研究梯隊、企業(yè)產(chǎn)品的專門設(shè)計人員之外，更有一大批青少年積極加入這一新興的科學(xué)技術(shù)潮流中，有關(guān)的競賽活動勢如破竹，方興未艾。

　　一、機器人發(fā)展現(xiàn)狀

　　日本對機器人技術(shù)的研發(fā)一直非常重視。在80年替投資180億日元進行研究“極限作業(yè)機器人”研究以后，日本通產(chǎn)省與1998年啟動了一個為期5年，總預(yù)算達50億日元的“與人協(xié)調(diào)共存型機器人系統(tǒng)研究開發(fā)計劃(HumanoidRoboticsProject,HRP)”。該計劃的目的是通過關(guān)鍵技術(shù)的研究，促進服務(wù)機器人技術(shù)的實用化，并進一步激勵機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。此外，本田、豐田、富士通、三菱重工、東芝、松下、三洋等知名的大公司也都在積極開發(fā)不同類型的服務(wù)機器人產(chǎn)品，其中部分產(chǎn)品已經(jīng)開始投入市場。

　　韓國政府將智能機器人確定為21世紀推動國家經(jīng)濟增長的10大增長發(fā)動機產(chǎn)業(yè)之一，給予了充分的重視和較大強度的投入。韓國科技部(MOST)、商業(yè)、工業(yè)與能源部(MOCIE)和信息與通信部(MIC)都對服務(wù)機器人進行立項研究，其主要的目的就是預(yù)計到2012年能使韓國成為服務(wù)機器人世界三大生產(chǎn)國之一。

　　美國政府對服務(wù)機器人的支持主要集中在對空間機器人、作戰(zhàn)機器人、反恐機器人、醫(yī)療機器人等專用機器人關(guān)鍵技術(shù)的研究，并已成為服務(wù)機器人技術(shù)開發(fā)的先導(dǎo)，而在服務(wù)機器人的產(chǎn)品研制開發(fā)方面美國起步也比較早，已經(jīng)推出了部分有代表的機器人產(chǎn)品。例如：HelpMate自十幾年前進入市場，在全世界已經(jīng)有超過80家的醫(yī)院在使用。

　　從1985年前后開始，在EU的“框架計劃”和“尤里卡計劃”中都包含有與服務(wù)機器人相關(guān)的內(nèi)容。最近EU在機器人和智能系統(tǒng)研究上有許多新的部署，正在積極推動醫(yī)療機器人、服務(wù)機器人、納米操作機器人等方面的研究。法國國家科學(xué)院在機器人領(lǐng)域中啟動了一項稱作Robea的國家計劃，這個計劃包含多種學(xué)科，在機器人領(lǐng)域主要偏重醫(yī)療機器人用于臨床檢查與外科手術(shù)。另外德國在2001年7月啟動了機器人服務(wù)項目，目標(biāo)是研制一種在日常環(huán)境中以多種方式與人協(xié)作的仿人機器人。

　　二、機器人發(fā)展方向

　　第一、 以為人服務(wù)作為要素。

　　2O年后。家中掃除、清潔的工作或老人的護理保健工作可能全部由機器人取代。美國舊金山的醫(yī)院已開始使用機器人開展為病人送藥、配藥的服務(wù)。美國的阿伊機器人公司的總裁接受媒體采訪時表示，該公司生產(chǎn)的家用大掃除機器人產(chǎn)品，2002年只有一百二十萬美元銷售額，到2004年已猛增10倍以上，近幾年銷售額又翻了幾倍。還有，家居的全自動化，無需駕駛的自動汽車，等等，實在無法一一計數(shù)或做出預(yù)計。我國針對目前的發(fā)展趨勢也進行了相關(guān)的技術(shù)研發(fā)和投入，如通過國家863計劃中機器人重點專項等方式，在國內(nèi)高校和研究機構(gòu)(哈爾濱工業(yè)大學(xué)機器人研究所)中進行家庭陪護、助老助殘、人機交互機器人等專題的重點研發(fā)，使其相關(guān)技術(shù)水平緊隨世界發(fā)達國家。應(yīng)用多傳感器融合路徑規(guī)劃技術(shù)、智能控制技術(shù)的導(dǎo)購講解、服務(wù)、宣傳、安保機器人也已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，正在不斷地開拓市場，服務(wù)到千家萬戶。

　　第二、仿生性，生物性大趨向。

　　目前，有很多部門以趣味性、生物性來制造機器狗、貓、魚等動物。如日本三菱重工附屬公司RyomeiEngi—neering研制成功的金色機械魚“金鰱”長1公尺，重25公斤，能自動暢游于水中，可協(xié)助監(jiān)察橋梁的保安和搜集魚汛，監(jiān)視河水污染等。索尼公司研制的Aibo機器狗會對主人聲音有情緒反應(yīng)，已能夠模仿喜怒哀樂和恐懼等情緒，將來可出現(xiàn)代替真正導(dǎo)盲犬的機器狗。另外，電影《侏羅紀公同》的恐龍機器人等也是例子，這類仿生性機器人還被廣泛用于軍事上的偵察救險、情報傳送，甚至殺敵于無形的手段上去。美國夏威夷大學(xué)設(shè)有水下機器人研究中心，已具規(guī)模。今年八月初俄羅斯迷你潛艇在海底被漁網(wǎng)所纏，困于190米下的深海，就是得助于英國的“天蝎”號救援艇而脫險的，“天蝎”號就是海底機器人。

　　第三、人性化趨向

　　日本愛知舉行的萬國博覽會，被稱為機器人的大集合之展覽會，在展場中，接待工作、清掃工作、警備工作等，多以機器人替代。博覽會期間還舉辦多項活動，其中最引人注目的是人工智能及人性化的機器人表演。大阪大學(xué)工學(xué)院石黑浩教授制作的“Ac—troidRepliee”，以“電視臺新聞播音員”的外貌再現(xiàn)，其手、頭和上身皆可自如活動，外形逼真.惟妙惟肖。還有造型奇特有趣的高爾夫球機器人“坎迪一5”，內(nèi)置整個高爾夫球場的3D地形和球會會員的資料，并設(shè)置有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，能作360度自如旋轉(zhuǎn)。此外，還有具備“視覺”、“味蕾”的機器人，它的紅外線測定可以對食物及飲品的成份、含量馬上作出判定。最引人注目的是機器人管樂隊的演奏，以機器人演奏真正的樂器，而且隊形不斷變換，演奏技術(shù)臻于上乘。

　　三、機器人科普教育對策

　　第一，以政府為主導(dǎo)，制定政策予以扶持。

　　沒有充足的資金投入，這項活動將成為無源之水，因此政府及教育行政主管部門要著眼未來，舍得投人、敢于投入，同時制定相關(guān)政策，主導(dǎo)機器人研發(fā)、教育、競賽等活動的開展�？梢栽诮�(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)中先行推廣，但也不應(yīng)排除在西部及一些貧困地區(qū)的中小學(xué)小規(guī)�；騻�別地進行試驗，對他們的參與更應(yīng)予以鼓勵及支持。

　　第二，各級各類學(xué)校在機器人研發(fā)與普及教育中發(fā)揮主要作用。先從介紹國外的情況人手，引進專門的教材與相關(guān)書籍，可在大、中專院校中開設(shè)機器人專科，從中國海外留學(xué)生中引進一批專業(yè)人材在高校(尤其是師范大學(xué))執(zhí)教，為培養(yǎng)未來中小學(xué)生攻讀此學(xué)科奠定基礎(chǔ)。同時加大高�？蒲辛Χ龋�深化機器人制作課題的研究，在中小學(xué)組織第二課堂活動，進行普及教育。

　　第三，爭取媒體的配合，吸引大眾關(guān)注并支持。

　　媒體可以制作專題節(jié)目介紹機器人制作技術(shù)及趨勢，包裝并轉(zhuǎn)播國外的同類大賽，讓中小學(xué)生及其家長開始注意到這一新生事物。各級各類比賽中，地方電視臺可現(xiàn)場直播，全國大賽則應(yīng)由中央電視臺教育頻道予以轉(zhuǎn)播，以此造就輿論，使這種科技潮流深入人心。

　　第四，發(fā)揮科普場館資源，

　　科普場館作為主要的科普教育基地和重要的精神文明建設(shè)基地，有著不可估量的、廣泛的社會影響。目前，我國大陸地區(qū)的31個省(自治區(qū)、直轄市)中已建或在建的自然科學(xué)類科技場館共計1500座。利用場館資源平臺，建立組織機器人展示、培訓(xùn)、比賽的常設(shè)機構(gòu)，對青少年進行興趣培養(yǎng)、系統(tǒng)培訓(xùn)、動手實踐、參與競爭系列學(xué)習(xí)環(huán)境。

　　第五，創(chuàng)造商機，帶動相關(guān)企業(yè)發(fā)展，保障配件供應(yīng)。

　　可以考慮把一些校辦工廠轉(zhuǎn)為生產(chǎn)機器人的零部件，同時，鼓勵各地企業(yè)對此類大賽予以贊助。這其中具有相當(dāng)大的商機。日本、韓國的此類機器人組裝部品、零件專門店成行成市，與電腦市場一樣吸引了許多年輕人。在青少年中舉辦機器人競技大賽，激活動力，廣泛參與，這一點尤為重要。在青少年中激發(fā)對機器人的興趣.進行機器人制作教育，各級比賽將是一個極大的動力源�？蓞⒄瘴覈�體育界重視從青少年中層層選拔、訓(xùn)練選手的模式來開展各級各類比賽。政府、學(xué)校、媒體、配件商可以聯(lián)合舉辦機器人大賽，最大程度地吸引學(xué)生參與其中，逐次參加更高一級的比賽。屬于未來產(chǎn)業(yè)的機器人制造，涵蓋的產(chǎn)業(yè)面十分廣闊。是未來綜合生產(chǎn)力的表現(xiàn)。它關(guān)系到人才培養(yǎng)的頂層設(shè)計，關(guān)系到科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略的貫徹落實，關(guān)系到國防科技、工業(yè)發(fā)展以及國力提升的路向。我們倡言要在我國青少年中普遍地深入持久地開展這一科學(xué)活動，正是著眼于未來。搶抓機遇，時不我待!

　　【參考文獻】

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