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 model，LBM）：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AI（physical 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 robotics）：20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。
Q&A
Q1：机器人（robot）这个词是怎么来的？
A：robot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。
