日本机器人研发与日本的文化因素

四、日本机器人研发与日本的文化因素

日本的机器人技术已达到世界顶级水平。2005年爱知万国博览会上，有达70种机器人在会场上亮相并进行各种操作表演。其中有双足直立机器人。还有能演奏乐器或能担任向导的机器人，以及清扫及巡逻警卫机器人等。

过去，所谓的机器人，一般指的是工业上用的机器人，但这已经成为历史了。现代社会，机器人已经在越来越多的领域大显身手。在日本的办公室、商店、救灾现场，甚至在家庭生活中机器人已经开始融入人们的生活，他们与人们一起工作，帮助人们完成一些脏、难、重、累的工作。机器人不仅是人们的好帮手，而且，正在开发的现代机器人还可以担当很多角色，一些个性机器人，才色兼备，可以识别人的面孔，与人进行简单对话。有一种叫做人型机器人，还能举手与人打招呼，其双臂活动自如，近似人体。它可以用于服务台应对或是办公室简单事物处理，今后可能成为办公室里的快乐伙伴。有的机器人也许能成为人们优雅的舞伴。他能领舞，可以带着舞伴跳交谊舞。如果人们有了现代具有特殊功能的机器人，人们可以放心外出。遇到危险时，机器人可以来救援，例如他能登高，还能检测毒气。日本还开发了可以参与地震救援的机器人。

日本机器人正在不断进化中。人型机器人的活动功能在不断扩大，例如上楼梯、奔跑、跌倒了会自己重新站立起来。它正逐步成为日本人社会生活中的同伴，它甚至能操纵重型机械，能够推动轮椅，端茶等。

现代日本人很多成为机器人制作爱好者。在日本正在积极地进行人形机器人（拟人机器人）的开发和研制。最近，除了研究人员，有越来越多的人加入到机器人制造的队伍中来。这是与日本机器人比武大赛的红火，以及机器人制作材料的推出是分不开的。科技使我们的生活越来越便利，科技使我们实现了自己的梦想。日本的一名机器人爱好者自行研发出一款高个机器人，它不仅会走路鞠躬，还能和主人一起踢足球。

2007年12月3日，东方卫视《环球新闻站》播出“日本机器人格斗大赛奇招频出”，报道称25位机器人高手，全部出自日本民间机器人爱好者之手。在这里，不分招式，不分门派，打倒对手，就是好汉。而且，最简单的招式，往往会是最实用的进攻，不少身怀绝技的机器人纷纷使出怪招。据英国《每日邮报》报道，2009年6月，一款能够展现表情的机器人在日本东京早稻田大学揭开神秘面纱。据悉，这款名为“Kobian”的类人机器人可以利用整个身体展现每一种不同的情绪。它和我们人类一样，也长着可以活动的眉毛和眼睑，研究人员甚至还为它安装了一对亮粉红色嘴唇。除此之外，Kobian还长着双重关节脖子，帮助它完成更富于表情的动作。为了展现悲伤这种情绪，Kobian会闭合眼睑，身体向前弯曲同时将手放在前额上。展示快乐时，它的嘴巴会张开，眼睛睁大同时将手臂举向半空，做出庆祝胜利的动作。表现厌恶时，它会撅起嘴唇同时将一只手收回，就像是一个柔弱的女子。

2009年，一则“日本新娘机器人艳惊四座”的报道，让人又一次了解了日本最新机器人的状况。7月22日，日本大阪，类人机器人“HRP-4C”身穿由著名婚纱设计师桂由美为其量身定做的婚纱，亮相2009桂由美品牌发布会。主办方介绍，这是第一次有机器人穿上婚纱。“HRP-4C”，它的体内装有30个发动机，能够帮助它行走和移动手臂，面部的8个发动机则赋予它愤怒、惊讶等表情。“HRP-4C”高5英尺2英寸（约合1.57m），在设计上与普通的日本女性非常相似。前文仿真机器人阿西莫（ASIMO）是日本本田公司研制的智能机器人，被认为是世界上最“聪明”的机器人，它有和人类相似的形貌，可以模仿人类的情绪表情，诸如啼哭、欢喜、惊讶等，还能识别主人的指令，感知障碍物，作出相应的动作，比如行走、跳舞等。最为奇特的是，阿西莫会根据自己的存储内容，辨貌识人，接待客人并主动和熟悉的人打招呼。

日本卡通所创造出来的众多机器人形象与机器人开发研制是有紧密关联的。卡通也是机器人科学发展的一种文化氛围。早在手塚治虫时代，类似“铁臂阿童木”之类的机器人卡通角色便成了孩子们钟爱的对象。近一段时期，日本的机器人已经开始从产业走向家庭。除了以给人解除寂寞为代表的“安慰型”机器人之外，有看护老人功能的机器人的开发也取得了飞跃的进展。2003年4月，三菱重工的看护机器人“若丸”首次在世界公开亮相。这种看护机器人内藏具有多种功能的手机，一旦发现主人有问题就会自动向指定的地点发出通报。通过体内设置的网络照相机，医生或者是家人可以随时掌握被看护者的情况，而且，还具有一定的对话功能，按时提醒主人吃药等。说话声音可以按照主人的需要设置成男声或者是女声。这种机器人的价格初步预定为100万日元，目前已经上市。

随着科学技术的不断进步，各国的机器人研究掀起了一个又一个高潮，具备各种功能的智能机器人出现在人们的视野。这些高科技产品除了带给人们新奇感觉和便捷的生活方式外，也越来越让人类感受到由此带来的生存威胁。智能机器人功能强大，人类担心遭机器人抢饭碗的威胁似乎已经出现。2009年3月，世界首位机器人教师在日本“上岗”。6月，日本“烹调机器人”亮相，并能熟练地完成煎饼工作。在刚刚过去的7月，高仿真美女机器人也完成了自己的首场婚纱秀……不难想象，随着越来越多的机器人具备了与人类并肩工作甚至取代人类工作的能力，未来机器人将会逐步取代人工劳动。就以近日英国政府研发的“消防机器人”为例，虽然机器人的应用能够避免消防人员在火场因公殉职，但当伦敦城完全实现“消防机器人化”之时，伦敦城内所有的消防人员也将全部“下岗”。另外智能机器人脱离人类控制、使人类生存受到威胁的状况已经有所预测，在众多的好莱坞科幻电影中，人类与机器人之间的对抗向来能吸引影迷眼球。但如果有一天，电影中的一切都变成现实，可能人们就不会像欣赏影片时那样轻松了。英国谢菲尔德大学的一位人工智能教授就曾表示：“现在需要采取措施来控制智能机器人的发展，如果任由其发展，那么在不远的将来，人工智能很有可能将带来毁灭性的灾难，到时候人类的生存都会受到威胁。”

目前，智能科学的发展仍处于初级阶段，以上列举的种种危机还仅仅限于人类的猜想，相信只要充分利用人类的智慧，正确处理好人与智能机器人两者之间的关系，智能科技将会继续造福人类，人与机器人也将会和谐共存。wowwee公司一直因推进机器人学的发展极限而著名。过去，它发布过许多轰动一时的产品，比如会唱歌的猫王艾尔维斯·普莱斯列的半身像、飞行玩具bladestar和温柔的女性机器人femisapien。此次，wowwee在2009年拉斯维加斯ces（消费电子展）上推出了全新生产线的高科技机器人玩具，包括一个可以用互联网遥控的偷拍机器人、一个ufo式的遥控飞行器、一种新型的会打拍子和进行格斗的互动式机器人，以及专供孩子使用的仿真机器娃娃。

日本素有“机器人王国”之称。在制造业、高科技产业、服务业等诸多领域，机器人正在被越来越广泛地使用，性能也在不断提高。据统计，目前全世界投入使用的机器人大约有95万台，其中日本就占了总数的38%，位居各国之首。从全球来看，机器人产业化的历史可追溯到20世纪60年代。1962年美国万能自动公司制造的“尤尼梅特”和美国机械与铸造公司生产的“沃萨特兰”机器人分别在全球率先投入使用。日本从20世纪60年代后半期开始从美国引进机器人。在当时，由于担心机器人的使用会剥夺人们的就业岗位，因此受到了行业工会的抵制，美国机器人没有立即得到普及和应用。然而，在日本则不同，当时日本正值经济高速增长时期，劳动力不足问题非常严峻，同时，产业界对自动化的需求也很高，因此机器人得到了广泛的应用。此外，还有一个原因就是危险工作环境等，也需要大量的机器人。1969年，日本成功研制出第一台应用于生产的机器人，当时它被用于提取和搬运重物。自20世纪80年代起，日本机器人的数量开始增加。从20世纪80年代后半期到90年代初的泡沫经济时期，机器人数量激增。泡沫经济破灭后，虽然机器人产量迅速减少，但机器人的出口却有了长足的发展。据统计，2007财年日本机器人销售额为5850亿日元，其中出口额达到3730亿日元。推动机器人发展的主要原因是向海外发展的日本企业数量逐渐增加，同时海外的汽车制造商也开始积极地引进机器人。现在，日本机器人主要用于汽车制造业和电子机械产业。电子机械产业中的电子零部件封装、半导体封装、无尘室、组装等领域占了机器人销售额的一半。日本的机器人制造商非常多，竞争也十分激烈。正因为如此，高性能低价格的机器人不断地被开发出来。此外，在生产技术能力不断提高及精确的设计规格要求下，汽车业和电子产业等大的用户也纷纷同机器人制造商进行联合开发。在日本，对零部件、传感器、电机等机器人制造过程中必不可少的关键元器件制造技术进行研发的相关产业的不懈努力下，大大推动了机器人产业的不断升级。同时，政府为了促进机器人的普及和利用，对使用机器人的企业实行了一系列优惠政策，如给予企业特别折旧、减税、优惠贷款等措施。为了鼓励机器人制造商进行新技术研发，政府也对其实行许多扶持政策，如优惠税制、帮助融资等。通过这些政策的实施及企业的不断开拓，近年来，日本机器人产业从整体上有了大幅度的提升。尤其是机器人的性能，通过“智能化”技术的应用，目前已发展到很高的水平。由于“智能化”的推进，机器人的应用范围进一步扩大，促进了产品多元化的发展。如今，机器人正向着“小而有力”的方向迅速发展。

日本在智能机器人技术方面一直居于世界领先地位。在日本的工厂里，生产线机器人已经被广泛运用；餐馆里，机器人可以做寿司；农田里，机器人在种植水稻并负责看管稻田；在大公司里，有负责接待客人并帮客人倒茶的机器人，还有负责清洁卫生的机器人；在家庭中，有能够陪老人聊天、给老人喂饭的保姆机器人……机器人甚至有望进入日本人的宗教领域，科学家正在设计可以主持神道教仪式的机器人。而今在研究具有人类情感的机器人方面，日本也走在了世界的前列。日本已经制造出会发怒的“敏感”机器人，在东京郊外的明治大学，工程系的几位学生正在为一个橡胶仿真人脸装配电子线路。这是一个拥有6种人类表情的机器人：愤怒、恐惧、悲伤、快乐、惊讶和厌恶。为了配合它丰富的表情，大学生们给这个机器人起名叫“敏感”。“敏感”的“大脑”中有一个词汇数据库，人们只要对它说一个单词，它就会发出相应的表情。比如你对它说“战争”，它就会浑身颤抖，并作出讨厌和害怕的神情；当你对它说“爱”的时候，它就会咧开嘴对你微笑。

“我们研发机器人的最终目的是让它们融入社会，因此机器人需要面对复杂的社会环境”，“敏感”机器人项目的负责人说：“为了跟人类相处，机器人必须学会认知、了解人类的表情。”

在日本，大规模开发机器人技术既是科技进步的结果，也有不得已的原因。作为一个五分之一以上人口都是65岁以上老人的老龄化社会，日本需要大量机器人来作为劳动力的补充，并负责照顾生病、孤独的老人。

日本文化对待机器人是采取善待机器人的态度。日本政府也对机器人项目给予大力支持，比如前不久一项类人机器人项目就获得了4200万美元的政府资助。根据日本政府的预测，2010年全国机器人产业的产值将达到260亿美元，比2006年（52亿美元）高出5倍多，而在2025年这一产业将创造700亿美元的产值。

“Promet”是位于日本筑波的产业技术综合研究所（AIST）的作品。它是日本正在开发的数十种与人类形似的机器人之一。日本正以全球其他地区无可匹敌的热情，投入“类人型机器人”（humanoids）研究。如果你把机器人“Promet”推倒在地，它会非常费力地站起来，就像一位患有关节炎的老者。让它从冰箱里拿一罐啤酒，它会打开冰箱门，以慢得让人发火的速度取出一罐来。不过，要是对着“Promet”演奏日本传统音乐，它会以惊人的优雅和敏捷翩翩起舞。

名声最响、也最为先进的类人型机器人项目是“Asimo”，该项目始自1986年，由本田汽车（Honda Motor）发起。在实验室进行类人型机器人研究的其他主要公司，还有丰田（Toyota）、日立公司（Hitachi）、NEC和三菱（Mitsubishi）。一些不那么知名的企业也跻身这一行列。例如，“Promet”就是AIST与川田工业株式会社（Kawada Industries）联合进行的项目。后者的主营业务是修建钢铁桥梁。AIST类人型机器人项目负责人表示：“我们在这个项目上一年要花掉大约200万美元。”现在，市场对类人型机器人的需求不大，因为尽管这些机器人能以其逼真的动作吸引观众，但它们实在是太昂贵了——而且其灵活性或智能尚未达到实用程度。目前，大概一个能双腿行走的机器人比一辆法拉利（Ferrari）还贵，如果能找到好的应用，卖出一百万个机器人，其价格可能会降至一辆廉价汽车的水平。短期内最有前景的应用是娱乐和演艺行业。

机器人可以成为强大的公关手段，正如本田公司在公司活动中让“Asimo”慢步走过时所表现的那样。机器人“Asimo”可以说是本田公司一位出色的科技大使，不过，它不只是被当成是促销花招或玩具，这是一个重要的研究项目，本田公司已经为此研究了20年。

对机器人远期希望是，机器人将能够代替人做大量仆役性质的工作，人类不愿意从事的那些工作，或是无法从事的那些工作。在适龄工作人口正在减少的日本，显而易见的应用之一，是让机器人帮忙照料迅速增多的老年人。

对许多欧美人来说，这种前景并没什么吸引力，在他们看来，机器人最好也只不过是个冷冰冰的没有人情味的东西，而在最坏情况下，还可能成为威胁人类的邪恶力量。不过，多数日本人有着不相同的看法，在他们看来，机器人是和蔼的、友善的，甚至惹人喜爱。类人型机器人与日本人喜欢“卡哇伊”（かわいいkawaii）的风尚极为吻合，“卡哇伊”翻译成英语时，通常译作“可爱”（cuteness）。日本一个研究所开发的一只机器小海豹Paro便是一个明证，这款机器人旨在为患病儿童和老人提供“机器人治疗”。Paro是该研究所历史上最为成功的商业化产品之一，目前已售出500个，每个售价数千美元。这种毛茸茸的白色格陵兰海豹，安装有感知影像、视觉、听觉、触觉和姿势的传感器，可以根据人们对它的触摸方式，相应地调整动作。负责Paro的研究人员称，测试表明岁数很大的老人的反应尤其令人满意：“Paro改善了他们的情绪，给他们带来了活力。”他补充称，与Paro的互动，降低了老年人的精神压力。

除了与机器人在文化方面的密切联系外，20世纪70至80年代，日本还具备了工业机器人技术方面的实力。科学家和工程师们在20世纪90年代中期开始认真考虑研究类人型机器人，当时，经过10年的研究，本田公司制造出了首个机器人的原型，即后来的Asimo机器人。

要想使类人型机器人的用途远远超越宣传和娱乐，研究人员们需要在机器人的机械性能乃至智力方面取得巨大的进展。两个最重要的机械问题是，如何使它们的动作更为敏捷和安全，但与赋予机器人与人类类似的智力相比，这些问题更容易解决。

机器人制造厂商表示，类人型机器人最终将拥有大规模的市场，不过这或许需要数十年的时间。日本人正在努力实现的设想是，在30年至50年的时间内，每个拥有汽车的人可能也会拥有一个机器人。

社会学家已经投入大量精力，来解释日本对机器人的反应为何如此积极。他们常常将这归因于日本的神道信仰，这种信仰赋予日本人一种信念，即万物皆有生命灵气；而另一方面，西方基督教认为，人类按照自己的形象创造类人型机器人，隐隐有些亵渎神灵之嫌。

日本一位研究机器人的教授金出武雄（Takeo Kanade），自1980年起就在美国卡内基美隆大学工作，他将原因更多地归于日本的通俗文化。50多年来，这种文化一直将友善的机器人形象塑造为玩具和卡通人物。20世纪50、60年代在日本长大的人，都不可能感受不到阿童木大使（Atom Boy）及其后继者铁臂阿童木（Astroboy）的魅力。机器人制造厂商表示，类人型机器人最终将拥有大规模的市场，不过这或许需要数十年的时间。本田公司表示：“我们正在努力实现的设想是，在30年至50年的时间内，每个拥有汽车的人可能也会拥有一个机器人。”

在日本人的计划中，机器人技术下一步发展重点是家用机器人，跟人一样的、走进人们日常生活的机器人将是机器人开发的方向。目前很多这类机器人都已经进入试用阶段。在东京北部岩松市的一家医院里，一个个头和小孩子差不多的机器人已经开始担任“导医”工作，这个蓝白相间、由轮子带动的机器人可以将病人带到各个门诊区域。它会向病人发出问候，能给行动不便的病人带路，甚至还有为病人把脉的功能。日本还开发出了像电子小鸡这样的机器人宠物玩具。

日本人对于研发机器人的热情全球闻名，每隔一两年就会有新的产品出现。可是这些斥巨资研制的机器人大都没有产生直接的经济效益。那为什么日本人还乐此不疲呢？这里既有现实的需要，也有对未来的考虑。日本是个缺少劳动力的国家，工业机器人大有市场；日本的国教文化也让日本人对机器人没有任何排斥心理。而让高科技的机器人代言本国的一流研发能力，也是一个重要的因素。只要日本的科学家动动手，全世界就可能要等着看机器人棒球大赛了。每隔一两年，日本的研究人员就会推出一款新的机器人发明。虽然大部分的机器人发明，不管是让人眼花缭乱的，还是让人惊骇的，都无法进入大众消费市场，日本的科学家们似乎没有一点意向要在近期中止他们研究：机器人技术在日本的应用比世界上其他任何国家都要大得多。目前全球70%的工业机器人由日本公司制造，日本经济产业部希望日本的机器人市场规模能在2025年增长至6.2万亿日元（约合人民币4437亿元）。

日本之所以聘用大量机器人，既是为了应对高昂的人工成本，也是为了进一步支持各行业的机械化。日本在岗机器人的数量在接下来的15年里，预计将达到100万。“如果说，汽车引领了日本的20世纪；那么21世纪的排头兵肯定就是机器人行业了”，密西根大学人类学教授詹尼佛·罗伯逊说。除了大型类人机器人或工业机器人外，日本的研究人员还创造了大量的“消费者友好型”的机器人，或用于给人带来乐趣，或用于医疗用途。比如早前生产的宠物狗或者最近推出的能摊煎饼的机器人厨师等。不管这些产品多么聪明可爱，就算是在日本的机器人市场上，也都有一个致命的弱项：价格。其高昂的价格阻碍了普通客户的消费欲望，这些东西动辄就要数千美元。索尼公司的AIBO机器狗，每只要2000美元，还是到七年之后，在2006年才降价的。

在日本，真人劳动力缺乏，因此就把机器当人用。这也是机器人研发的一个原因。日本的人口出生率一直在稳定地下滑着，其劳动力大军的规模也在不断缩小中。同时，日本又是一个全球闻名的对外来移民非常警惕的国家。因此，日本希望不断增长的机器人大军能够缓解这种自家人手不够、外来人口不用的窘境。目前，非本国出生的人口只占日本总人口的2%弱，而在美国，这个数字是12%。尽管不同行业的需求不同，不过总的来说，一个机器人可以顶替好几个工人的工作，对于日本政府官员来说，这个消息听起来简直就是优美的乐曲。他们知道，日渐缩小的劳动力队伍将给未来的养老计划和卫生保健计划带来沉重的负担。而用机器人顶上，用坏了大不了一扔了事，绝不会成为负担。另外，在日本这个国度里，许多工薪阶层在上班的路上经常会手捧一本漫画书；许多居家主妇也是视频游戏的狂热爱好者。从多个方面说，机器人融合了日本两大文化背景即是技术和动画。

日本机器人可以说是“技术羊头”，即使没人购买也要生产。尽管日本在机器人行业上的主要投资确实有着近期功利的考虑，同时这也使得日本的机器人技术在全球首屈一指、声望颇高。日本的大型技术公司在炫耀其一流的研发能力时，都会把这个亮点作为最好的说辞。本田公司投入成百上千万美元来研发能够行走的机器人阿西莫夫时，看不到“任何一点直接商业效益”，英国一位研究机器人技术的教授诺埃尔·沙基说。之所以还这么做，不是因为本田公司傻，而是因为这么做“既能表明他们才是最新技术的领跑者，又能给公司里的一流工程师找到用武之地”。日本人爱机器“发自内心”，日本之所以举国爱上机器人，根源在于该国的神道教。该宗教以其对自然中的神灵和祖先的尊敬为特征，对生命和非生命物质没有明确的区分。相信所有事物，包括物体，都可以拥有活着的灵魂。即信奉宗教文化中的“泛灵论”。“日本有关机器人的历史长久而友善，类人机器人被认为是有生命的，甚至是求之不得的家庭成员”，罗伯逊说。在西方文化里，机器人经常被描画成一种邪恶的力量，是世界和平的威胁；更糟的情况是，还是人类饭碗的威胁。“而日本人则视机器人为一种善的力量”，东京麦格里证券的技术分析师达米安·索恩这样说。日本机器人工业之所以领先世界，和他们的机器人文化也有关。

在日本，有一种“让机器人成为人”的氛围，机器人毁灭人类的科幻故事只是在美国或其他西方国家才有，在日本，由于人口不多，而且老龄化趋势严重，他们需要机器人来承担劳力的工作，因此培养起浓厚的机器人文化。在日本人的观念中，机器人不是异己的存在物。日本人喜欢研发机器人，有其文化方面的因素。与欧美文化中对机器人的怀疑和不信任不同，日本人一直把机器人当做可信赖的朋友和帮手。在欧美的很多文学和影视作品中，机器人最后总是成为人类的反叛者和毁灭者，而在日本，机器人则是铁臂阿童木这样的可爱形象。在日本传统文化中，山川草木皆有灵性，因此日本人能够接受“有生命”的机器。正是这种文化因素，成为日本机器人研制开发走在世界前列的原因之一。

【注释】

[1]中国科普博览.http://www.kepu.com.cn