一個有趣的事實：機器人迄今為止還沒有被清晰定義。

在機器人發(fā)展的早期，只要是模擬人類行為或思想的機械就被能稱為機器人。但隨著行業(yè)的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)「像人」不那么重要，「反射」才是關(guān)鍵。
1920 年，捷克作家卡雷爾編寫了舞臺劇《羅薩姆的萬能機器人》。他在劇中使用的捷克語 robota 意為奴隸，譯成英文后，就成了沿用至今的 robot，即機器人。
在黃金時代的科幻作家筆下，能夠自主行動有思考能力的機器人是 21 世紀(jì)必不可少的一部分。但到了 2018 年，大多數(shù)人只見過兩種機器人——食堂里的刀削面機器人和家里的掃地機器人。
為什么機器人行業(yè)的進展這么緩慢？
要討論這個問題，首先我們需要回答：什么是機器人？
2011 年，河北農(nóng)民崔潤全提交了一份專利——《可彎曲式刀削面機的揮臂裝置》，這只機械臂被裝在奧特曼和葫蘆娃上，成為餐廳后廚的一員。
但這并不是機器人。
長得像人，會動會說話，可以是裝了喇叭的塑膠娃娃。能獨立完成任務(wù)，可以是洗衣機和鐵皮青蛙。這些都是不成為機器人的充分條件。
機器人必須能模仿人類的復(fù)雜行為——但人類的復(fù)雜行為源自條件反射的即時判斷，而不是任何封閉的預(yù)存指令，封閉的預(yù)存指令也不可能在變化世界中實現(xiàn)復(fù)雜行為。
所以，機器人研發(fā)的關(guān)鍵應(yīng)該是構(gòu)造反射，即觀測感知外部世界的變化，并做出相應(yīng)反饋。
比如汽車不是機器人，但無人駕駛汽車就是。
感知環(huán)境(perception)，分析推理(planning)，運動控制(control)，這是所有機器在成為機器人之前都需要面對的三道關(guān)卡。
感知環(huán)境的本質(zhì)是量化物理世界，今天，有成百上千種傳感器可以幫助機器感知光線、溫度、角度、速度、距離，甚至識別對象的姿態(tài)和三維特征。
而深度學(xué)習(xí)算法的突破可以支持機器人對收集到的信息進行分析和推理，在復(fù)雜的動態(tài)環(huán)境下做出更好的規(guī)劃與決策。
在傳感器技術(shù)和深度學(xué)習(xí)算法不斷發(fā)展的今天，運動控制成了機器人發(fā)展的最大瓶頸。這需要我們對機器人的活動部位建立完善的動力學(xué)模型，使其像人一樣精細(xì)操作。今天，即使最頂尖的實驗室型號也只能做到勉強像人一樣走路。
這就是著名的莫拉維克悖論：
要讓電腦如成人般地下棋是相對容易的，但是要讓電腦有如一歲小孩般的感知和行動能力卻是相當(dāng)困難甚至是不可能的。
這也是為什么今天的家用機器人都用輪子來完成移動，而對運動控制能力要求不高的掃地機器人成為了最常見家用機器人。
以科沃斯 D520 為例，我們來看看它是如何成為機器人的。
各式各樣的傳感器將負(fù)責(zé)掃地機器人的感知部分。一臺掃地機器人通常有包括碰撞、跌落、加速度、轉(zhuǎn)速等十幾種傳感器。其中最關(guān)鍵的是激光測距傳感器，通過激光投射在障礙物上的反射光，傳感器可以確定與障礙物的距離信息。
這些距離信息可以幫助掃地機器人構(gòu)建房間地圖，確認(rèn)自己在地圖上的位置。進而實時規(guī)劃清掃路徑。
為保證清掃效果和清掃效率，科沃斯 D520 會采用弓字型清掃方案，不遺漏死角的同時，高效的完成清掃任務(wù)。
除此以外，科沃斯還有類似方案的空氣凈化機器人和擦窗機器人。盡管這些家用機器人技術(shù)已經(jīng)成熟，但整個機器人行業(yè)仍在等待基礎(chǔ)技術(shù)的突破。在可預(yù)見的未來，掃地機器人都將是大多數(shù)家庭唯一能見到的機器人。