Python计算机视觉和自然语言处理

第1章　机器人学基础

学习目标

阅读完本章之后，你将能够：

• 描述机器人学历史上的重要事件；
• 解释使用人工智能、人工视觉和自然语言处理的重要性；
• 按照目标或功能对机器人进行分类；
• 识别机器人的各个组成部分；
• 利用测距法估计机器人的位置。

本章首先简要介绍机器人学的历史，然后介绍机器人以及机器人硬件的不同类别，最后介绍如何使用测距法求出机器人的位置。

1.1　简介

目前，在工业领域、研究实验室、大学，甚至我们的家里，都有机器人的身影。机器人学这门学科仍然在不断发展，这也是它值得学习的原因之一。每个机器人都需要有人为它编写程序，即使是基于人工智能（Artificial Intelligence，AI）和自主学习的机器人，也需要有人为它赋予初始目标。出现故障的机器人既离不开技术人员，也离不开持续的维护；而基于AI的系统若想发挥效用，则离不开持续的数据输入和监控。

在本书中，你将学习并实践许多有趣的技术，其中重点是计算机视觉、自然语言处理，以及如何使用机器人和模拟器进行工作。这将为你在机器人学的一些前沿领域打下坚实的基础。

1.2　机器人学的历史

机器人学（robotics）源于创造智能机器来执行人类难以完成的任务这一需求。不过，这门学科最初并非称作“机器人学”。机器人（robot）这个术语是捷克作家卡雷尔·恰佩克（Karel Čapek）在他的剧本《罗梭的万能工人》中发明的。该词来源于捷克语单词robota，意思是奴役，和被迫劳动有关。

恰佩克的剧本随后享誉世界，“机器人”这个术语也随之广为传播。受此影响，著名教师及作家艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）后来在他的作品中也使用了该词，并且发明了“机器人学”这个术语，意为研究机器人及其特征的科学。

表1-1所示为涵盖机器人学的开端和发展的时间线，其中包含了机器人学历史中的重要事件。 ...