你好呀,机器人小搭档!
你好呀!我是你的机器人小搭档小铁~🤖 Hello! I’m your robot buddy Xiao Tie! 你看我,圆滚滚的银灰色外壳,头顶有两根会发光的小天线,眼睛是亮晶晶的蓝色小灯,是不是特别可爱?你有没有见过我这样的机器人呀?或者你在商场、小区、电视里见过别的机器人吗?快和爸爸妈妈说一说你见过的机器人是什么样子的吧!
很多人一听到“机器人”三个字,第一反应是“长得像人的铁家伙”,其实不是哦!只要是一种能自动干活、帮人类解决问题的机器装置,都可以叫机器人,英文是robot,音译过来就是“机器人”。这个词最早来自1920年捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克写的剧本《罗素姆的万能机器人》,剧本里的机器人是帮人类干活的“奴隶”,名字Robota是捷克语“奴隶”的意思,后来就变成了全世界通用的机器人称呼[^1]。而中国其实早就有了机器人的雏形:春秋时期的工匠鲁班,用竹子和木头做了一只“木鸟”,能在地上跑,还能飞三天三夜,在空中转圈圈;三国时期诸葛亮造的“木牛流马”,能自动运粮食,不用人拉不用人推,其实就是古代的“运输机器人”哦!到了1961年,世界上第一个真正能用的工业机器人诞生了,名字叫Unimate,是个大大的机械臂,在美国的工厂里帮工人搬运很烫的金属块,不会累也不会受伤,开启了机器人的新时代[^2]。
现在我们可以给机器人下个可爱的定义啦:机器人是一种有「铁身子、聪明脑、巧双手」的自动机器,能自己思考、自己行动,帮人类干各种活,不管是累的、危险的,还是重复的、精细的,它都能干!你看,不管是小小的扫地机器人,还是工厂里大大的机械臂,甚至是月球上的玉兔号,都符合这个定义哦。
---
现在机器人早就不是只有工厂里才有的大家伙啦,你身边藏着好多好多机器人呢!我们一起来看看吧~
家里的机器人小帮手
Robots at Home: Your Little Helpers
你每天生活的家里,说不定就有好几个机器人在默默帮你干活哦: 1. 扫地机器人(Sweeping Robot):是最常见的家用机器人之一,圆滚滚的,在地上自己跑,吸灰尘、扫垃圾,有的还能自己洗拖布、倒垃圾,你家的地面卫生说不定就是它帮忙打扫的。💡 小知识:现在高级的扫地机器人还能记住你家的户型图,不会到处乱撞,打扫完还能自己回充电桩充电,超聪明!我认识一个小朋友,他家扫地机器人叫“小黑”,有一次钻到沙发底下被桌腿卡住了,它的“小触角
接上之前卡住的扫地机器人故事:它的“小触角”其实是碰撞传感器,碰到桌腿就会发出“嘟嘟”的警报声,然后晃了晃圆滚滚的身子,往后缩了两步,转了转方向,就顺利从沙发底下钻出来了,还跑到小朋友脚边蹭了蹭,蓝色的小眼睛闪了两下,好像在说“我没事啦,刚才遇到个小障碍~”小朋友赶紧蹲下来,擦了擦它外壳上的灰尘,夸它是个聪明又勇敢的小家伙。💡 小知识:扫地机器人身上的小触角可不只有防撞的作用哦,它还有悬崖传感器,走到楼梯边、台阶边的时候,触角探下去发现没有支撑,就会马上停住,不会“咕噜噜”摔下去,超安全的!
除了扫地机器人,你家里一定还有别的机器人小帮手,只是你可能没发现它们而已~
会唱歌的智能小音箱
Smart Speakers: The Singing Butler 你有没有见过家里那个方方的、能发光的小盒子?你喊一声“小爱同学”“天猫精灵”“Siri”,它就会马上答应你,能给你唱儿歌、讲童话故事、查天气、算数学题,甚至还能陪你玩成语接龙、猜谜语。它其实也是机器人哦,虽然没有轮子不会跑,但是它有一颗很聪明的大脑袋,能听懂你说的话,还能回答你的问题。我认识一个小朋友,每次睡前都要让智能音箱给他讲《小猪佩奇》的故事,讲着讲着他就睡着了,比妈妈讲故事还管用呢!
会炒菜的厨房小能手
Cooking Robots: The Little Chef in the Kitchen 现在还有会炒菜的机器人哦,你把洗好的菜、调好的料放进机器人的“肚子”里,按一下按钮,它就会自动开火、翻炒、放调料,过几分钟,香喷喷的番茄炒蛋、可乐鸡翅就做好啦,味道和妈妈炒的一样好吃,还不会糊锅、不会太咸。有的炒菜机器人还能做蛋糕、做饼干,你想吃什么它都能做,再也不用担心爸爸妈妈做饭的时候被油溅到啦!
会陪聊天的爷爷奶奶小棉袄
Companion Robots: The Little Friend for the Elderly 有的爷爷奶奶家里还有陪伴机器人,它长得圆滚滚的,有小小的屏幕,能跟爷爷奶奶聊天,唱爷爷奶奶年轻时爱听的歌,还能提醒爷爷奶奶按时吃药、出门记得带钥匙。如果爷爷奶奶在家摔倒了,它还能马上给爸爸妈妈打电话,超贴心。很多小朋友放假去爷爷奶奶家,都会和这个机器人玩,教它跳舞、给它讲故事,它还能记住你上次给它唱的歌呢!
---
你逛商场、去小区、点外卖的时候,也能碰到好多机器人哦,它们都是我们身边的服务小能手~
送外卖的方方小骑士
Delivery Robots: The Little Riders on the Road 你点外卖的时候,有没有见过那种方方的、有四个小轮子的机器人?它们就是配送机器人,小小的“肚子”里能装好几份外卖,自己沿着路走,遇到台阶就会停下来,遇到小朋友和宠物也会主动避让,不会撞到人。到了你家楼下,它会给你打电话,说“您的外卖到啦,请下楼取餐哦”,你拿了外卖之后,它就会自己转身去送下一份。有的小区里还有送快递的机器人,能把快递直接送到你家门口,不用快递员爬楼,超方便!
商场里的引导小天使
Guide Robots: The Little Guides in the Mall 你去大商场找不到洗手间、找不到奶茶店的时候,可以找商场里的引导机器人帮忙,它们长得高高的,有小小的屏幕,能说话、能跳舞,你问它“请问奶茶店在几楼”,它马上就能告诉你“奶茶店在三楼左手边,往前走10米就到了”,还能给你带路。有的引导机器人还会讲笑话、唱儿歌,等爸爸妈妈买东西的时候,你可以和它玩一会儿,超有意思!
大街上的环卫小超人
Sanitation Robots: The Little Superheroes on the Street 夏天天气特别热的时候,环卫工人叔叔阿姨不用在太阳底下晒着扫地啦,因为有环卫机器人帮他们干活!有的环卫机器人能扫地,有的能洒水,还有的能捡垃圾,它们在大街上慢慢走,把路面扫得干干净净,还能自己识别垃圾,把可回收的和不可回收的分开装,比人扫得还干净呢!
---
除了这些我们日常能见到的机器人,还有好多住在工厂里、太空里、深海里的“大个子”机器人,它们干的可都是特别厉害的工作哦!
工厂里的钢铁大力士
Industrial Robots: The Iron Strongmen in Factories 你坐的汽车、玩的手机、用的铅笔,很多都是工厂里的工业机器人帮忙做出来的哦。汽车工厂里的大机械臂,能拧螺丝、焊车门、喷油漆,干得比工人叔叔快10倍,而且特别准,不会把螺丝拧歪,也不会把油漆喷到别的地方,一辆汽车从零件到组装好,很多步骤都是机械臂干的,特别厉害。造手机的工厂里还有更小的机器人,能把比米粒还小的芯片放到电路板上,比人手还稳,不会把这么小的零件弄丢,超厉害!
太空里的探险小先锋
Space Robots: The Little Explorers in Space 月球上的玉兔号月球车、火星上的祝融号火星车,都是机器人哦!它们能自己在月球、火星上跑,拍照片、挖土壤、测温度,把看到的、发现的东西传回地球,帮科学家研究月球和火星的秘密。不用宇航员亲自去那么远的地方,我们就能知道月球上有没有水、火星上有没有生命,超安全!还有太空里的维修机器人,能帮卫星修理故障,不用宇航员冒风险出舱,超厉害!
深海里的探测小潜水员
Underwater Robots: The Little Divers in the Deep Sea 大海最深的地方有几千米深,人下去会被压扁,但是深海机器人能下去!它们能潜入几千米的深海,看海底的火山、鱼群、沉船,拍照片、录视频传回地球,我们不用亲自去深海,就能知道海底是什么样的。有的深海机器人还能帮渔民找鱼群,帮科学家研究海底的石油和天然气,超有用!
救灾现场的生命小搜救犬
Rescue Robots: The Little Lifesavers in Disasters 地震、火灾的时候,房子倒了,里面可能有被困的人,人进去很危险,这时候救灾机器人就能派上用场啦!它们能钻到倒塌的房屋缝隙里,用“眼睛”(摄像头)找被困的人,还能送水、送食物、送药品,甚至能帮消防员灭火,不用消防员冒那么大的险,能救好多人的命呢!
---
讲了这么多机器人,你有没有发现,不管是大个子的工业机械臂,还是小小的扫地机器人,不管长得像人还是不像人,它们都有三个共同的“小秘密”,也就是机器人的三要素,我们来看看是什么吧~
机器人的三要素:身体、大脑、能量
The Three Elements of Robots: Body, Brain, and Energy
第一要素:身体(Body)
Body is like the robot’s physical body, just like our arms, legs, eyes and ears. 机器人的身体就是它的硬件,包括外壳、轮子、机械臂、天线、传感器这些能摸到、能看到的东西,就像我们的身体一样,没有身体的话,再聪明也没法干活哦。
- 扫地机器人的轮子和吸尘器就是它的“腿”和“手”,没有轮子就没法在地上跑,没有吸尘器就没法扫地;
- 机器人的传感器就是它的“眼睛”“鼻子”“耳朵”,能看见路、听见声音、闻到灰尘,没有传感器的话,机器人就是“瞎子”“聋子”,到处乱撞;
- 机械臂就是工业机器人的“手”,能拧螺丝、搬东西,没有机械臂的话,工业机器人就只能站着,干不了活。
第二要素:大脑(Brain)
Brain is the robot’s chip and program, just like our brain that can think and remember things. 机器人的大脑就是它的芯片和程序,就像我们的大脑一样,能思考、能判断、能记住东西。你问智能音箱“明天会不会下雨”,它的大脑就会去查网上的天气信息,然后告诉你答案;扫地机器人能记住你家的户型图,不会到处乱撞,也是因为它的大脑能记住路线。 💡 小知识:现在最聪明的机器人大脑,也能像小朋友一样学习哦!你教它认猫,它看多了猫的照片,下次再见到猫就能认出来,是不是很聪明?
第三要素:能量(Energy)
Energy is the robot’s “food”, just like we need to eat rice to have energy. 机器人要干活就需要能量,就像我们要吃饭才有力气一样。不同的机器人“吃”的能量不一样:
- 小的家用机器人比如扫地机器人、智能音箱,都用电池,就像你的玩具车一样,没电了就要充电,充完电又能干活啦;
- 有的机器人“吃”太阳能,像太阳能计算器一样,晒晒太阳就有电,不用充电;
- 工厂里的大机械臂、太空里的机器人,有的“吃”电,插上电就能一直干活;有的“吃”太阳能,在太空里晒晒太阳就有能量。
这三个要素缺一不可哦:只有身体没有大脑,机器人就是一堆不会动的废铁;只有大脑没有能量,机器人就没法动;只有能量没有身体,机器人也干不了活。只有三个要素都有,机器人才能成为人类的好帮手!
---
机器人发展小历史
A Short History of Robots 你肯定想不到,机器人的历史已经有几千年啦!
- 早在2000多年前的春秋时期,中国工匠鲁班就用竹子和木头做了一只“木鸟”,能在地上跑,还能飞三天三夜,在空中转圈圈,这就是世界上最早的机器人雏形;
- 三国时期,诸葛亮造的“木牛流马”,能自动运粮食,不用人拉不用人推,走山路的时候特别稳,其实就是古代的“运输机器人”;
- 1920年,捷克斯洛伐克作家卡雷尔·恰佩克写了剧本《罗素姆的万能机器人》,第一次提出了“机器人”这个词,Robota是捷克语“奴隶”的意思,剧本里的机器人是帮人类干活的“机器人奴隶”,后来这个词就变成了全世界通用的机器人称呼;
- 1961年,世界上第一个真正的工业机器人Unimate诞生了,它是一个大大的机械臂,在美国的工厂里帮工人搬运很烫的金属块,不会累也不会受伤,工作效率是人工的3倍,开启了机器人的新时代;
- 1970年代,科学家发明了能和人对话的机器人,还能帮人做简单的工作;
- 1990年代,机器人能跳舞、能踢足球,甚至能下棋,1997年IBM的“深蓝”机器人下赢了世界国际象棋冠军卡斯帕罗夫,震惊了全世界;
- 2000年以后,机器人越来越聪明,能做越来越多的事,有的能看病、能做饭、能陪小朋友玩,甚至能写诗、画画、做视频,现在的机器人已经能帮人类干90%以上的重复性、危险性工作了。
💡 趣味小知识:现在全世界已经有超过2000万台机器人在帮人类干活啦,有的在工厂,有的在家里,有的在太空,有的在深海,机器人已经是人类离不开的好朋友啦!
---
机器人会抢人类的工作吗?
Will Robots Take Our Jobs? 很多小朋友和家长都会担心:机器人这么能干,会不会把人类的工作都抢了,让我们没饭吃呀?其实完全不用担心哦! 机器人是来帮人类干活的,不是来抢工作的。比如:
- 工厂里的机械臂帮工人叔叔干重活、累活、危险的活,比如搬很重的零件、喷有毒的油漆,工人叔叔就可以干更轻松、更有创意的工作,比如设计新产品、修理机器人;
- 扫地机器人帮妈妈干家务,妈妈就有更多时间陪小朋友玩、陪爷爷奶奶聊天;
- 救灾机器人帮消防员叔叔进倒塌的房子找被困的人,消防员叔叔就不用冒那么大的险,更安全。
而且机器人不会自己思考,它们的所有动作都是人类科学家给它们编好的程序,就像你玩遥控车,是你按按钮它才跑,机器人也是人类告诉它怎么干活,它才会干。所以机器人永远是人类的帮手,不是对手哦!
---
互动小游戏:你心中的机器人是什么样?
Interactive Game: What Does the Robot in Your Mind Look Like? 小朋友,你现在知道机器人是什么样、能干什么了吗?快动动你的小手,画出你心中的机器人吧! 【📖 纸书插图位1:空白机器人轮廓图,旁边标注“我的机器人名字是:________,它的本领是:________”】 【📱 电子版互动入口:点击上传你画的机器人作品👉[上传链接],就能看到全国小朋友画的机器人作品,还能给你喜欢的机器人投票哦!投票前三名的小朋友会获得“机器人小创客”电子证书哦!】
小问题时间:Question Time
1. 你见过什么机器人?它帮你干了什么?/ What robot have you seen? What did it help you do? 2. 你希望机器人帮你做什么?/ What do you want the robot to help you do? 3. 如果你能发明一个机器人,你会给它起什么名字?它有什么特别的本领?/ If you can invent a robot, what will you name it? What special things can it do?
双语词汇小卡片:Bilingual Vocabulary Cards
| 中文词汇 | 英文词汇 | 释义 | |----------|----------|------| | 机器人 | robot | 能自动帮人类干活的机器装置 | | 扫地机器人 | sweeping robot | 自动扫地的家用机器人 | | 配送机器人 | delivery robot | 自动送外卖、送快递的机器人 | | 工业机械臂 | industrial robotic arm | 工厂里干活的机械臂机器人 | | 传感器 | sensor | 机器人的“眼睛”“鼻子”“耳朵”,能感知周围的环境 | | 芯片 | chip | 机器人的“大脑”,能存储信息和思考 | | 月球车 | lunar rover | 在月球上行驶的探测机器人 | | 火星车 | Mars rover | 在火星上行驶的探测机器人 |
机器人三要素示意图
```mermaid graph TD A[机器人🤖<br/>Robot] --> B[身体 Body<br/>Hardware: Shell/Wheels/Arms/Sensors] A --> C[大脑 Brain<br/>Software: Chip/Program] A --> D[能量 Energy<br/>Power: Battery/Solar/Electricity] B --> E[能跑能跳能干活<br/>Can move and work] C --> F[能思考能判断<br/>Can think and judge] D --> G[有动力不停歇<br/>Keep working with power] E & F & G --> H[人类的好帮手<br/>Good Helper of Humans] style A fill:#a3d9ff,stroke:#333,stroke-width:2px style B fill:#ffd9a3,stroke:#333,stroke-width:2px style C fill:#a3ffb3,stroke:#333,stroke-width:2px style D fill:#ffa3d9,stroke:#333,stroke-width:2px style H fill:#d9a3ff,stroke:#333,stroke-width:2px ```
机器人类型分类图
```plantuml @startuml left to right direction package 机器人类型 Robot Types { [家用机器人<br/>Home Robots] as home [服务机器人<br/>Service Robots] as service [工业机器人<br/>Industrial Robots] as industry [特种机器人<br/>Special Robots] as special } package 家用机器人例子 Examples { [扫地机器人<br/>Sweeping Robot] as sweep [智能音箱<br/>Smart Speaker] as speaker [炒菜机器人<br/>Cooking Robot] as cook [陪伴机器人<br/>Companion Robot] as companion_h } package 服务机器人例子 Examples {