1.1 定義機器人的7個標(biāo)準(zhǔn)

　　在開始著手于機器人編程任務(wù)之前，需要明確是什么讓一個機器人能真正被稱作機器人。那么，什么時候才能讓一個自操作的軟件控制裝置有資格成為一個機器人呢？在ASC（Advanced Software Construction公司，作者為機器人和軟件機器人打造智能引擎的地方），一臺機器需要滿足以下7個標(biāo)準(zhǔn)：

　　1.通過編程，應(yīng)具備以一種或多種方式感知外部或內(nèi)部環(huán)境的能力。

　　2.其行為、動作和控制是執(zhí)行一組程序指令的結(jié)果，并可重復(fù)編程。

　　3.通過編程，應(yīng)具備以一種或多種方式來影響外部環(huán)境、與外部環(huán)境交互或者在外部環(huán)境中進(jìn)行操作的能力。

　　4.應(yīng)擁有自己的電源。

　　5.應(yīng)具備一種語言，它適合表示離散指令和數(shù)據(jù)并支持編程。

　　6.一旦啟動，無需外部干預(yù)即具備執(zhí)行程序的能力。

　　7.必須是一個沒有生命的機器。

　　下面將詳細(xì)闡釋上述標(biāo)準(zhǔn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)1：感知環(huán)境一個有用或有效的機器人應(yīng)具有一些感知、測量、評估或監(jiān)測環(huán)境與態(tài)勢的方法。機器人計劃執(zhí)行的任務(wù)決定了其需要什么感知，以及如何在所處環(huán)境中利用這些感知。它可能需要識別環(huán)境中的對象、記錄或區(qū)分聲音、測量遇到的物質(zhì)、通過觸碰定位或規(guī)避物體等。在某種程度上，如果缺少感知環(huán)境與態(tài)勢的能力，機器人將很難完成任務(wù)。當(dāng)然，除了具有一些感知環(huán)境與態(tài)勢的方法之外，機器人還必須具有接受指令的能力，諸如如何、何時、何地以及為何使用其感知等。

　　標(biāo)準(zhǔn)2：可編程的動作和行為應(yīng)要有給機器人指令的描述方法：執(zhí)行什么動作何時執(zhí)行動作何地執(zhí)行動作何種情形下執(zhí)行動作如何執(zhí)行動作通過本書可知，對機器人編程相當(dāng)于給機器人一系列關(guān)于是什么、何時、何地、為什么和如何執(zhí)行動作問題的一組指令。

　　標(biāo)準(zhǔn)3：改變環(huán)境、與環(huán)境交互或作用于環(huán)境一個有用的機器人不但需要感知環(huán)境，而且在某種程度上要改變其所處的環(huán)境或態(tài)勢。換言之，一個機器人應(yīng)能夠通過行動改變某些東西或利用某些東西來完成任務(wù)，否則就是無用的。采取行動或執(zhí)行任務(wù)的過程應(yīng)影響或作用于環(huán)境，否則就無法得知機器人的行動是否有效。一個機器人的行動以某種可測量的方式改變其所處環(huán)境、場景或態(tài)勢，并且這種改變是向機器人發(fā)出一組指令后直接的結(jié)果。

　　標(biāo)準(zhǔn)4：具備電源機器人的主要功能之一是執(zhí)行某種動作，這就需要消耗機器人的能量。能量應(yīng)來自某種電源，比如電池、電力、風(fēng)力、水力和太陽能等。只有電源持續(xù)提供能量，機器人才能操作和執(zhí)行動作。

　　標(biāo)準(zhǔn)5：適用于表示指令和數(shù)據(jù)的語言一個機器人需要給定一系指令以確定如何、何時、何地以及在何種態(tài)勢或場景下執(zhí)行什么動作。有些指令是硬連接于機器人的，并且不論機器人處于何種情況，只要其有主動電源便會一直執(zhí)行這些指令。這是機器人的機械部分。常規(guī)機器與機器人之間最重要的差異之一表現(xiàn)為：機器人可以接收新指令而不用重建或改變硬件，也無需重新連接。機器人擁有接收指令和命令的語言，該語言應(yīng)能夠表示命令和數(shù)據(jù)以描述機器人的環(huán)境、情景或態(tài)勢。機器人的語言裝置應(yīng)允許給定指令而無需物理連接，即機器人可以通過一組指令實現(xiàn)再編程。

　　標(biāo)準(zhǔn)6：無需外部干預(yù)的自主性我們堅持本條是定義機器人的硬性標(biāo)準(zhǔn)，雖然此觀點仍有爭議。我們認(rèn)為，真正的機器人是完全自主的，但該觀點并未得到所有機器人專家的認(rèn)同。圖1-1源自機器人新兵訓(xùn)練營，它給出了機器人操作的兩種基本分類。