1.2 机器人从哪儿来
正如标题所示，本节要介绍的应该是机器人的历史起源。我们已经知道了一些非常重要的事实，比如“机器人”一词是由一位捷克作家Karel apek在1920年提出的，而且通过事实考证，在那几年里，还发生了很多更有趣的事情。为了讲述上更有序，让我们从头开始来看。
历史上很难准确地找出一个具体日期，说它就是第一个机器人诞生的时间。在此之前，我们对机器人已经有了一个相对严格的定义，因此一直等到20世纪，一个真正的严格意义上的机器人才出现。在那之前，我们充其量只是提到这个名词而已。
第一个接近机器人的设备，是一种被称为“鸽子”的机械鸟。它是公元前4世纪，在意大利的塔伦特姆，由希腊数学家Archytas发明的，由蒸汽推动前进。根据我们对机器人的定义可知，它还不能被认为是一个机器人（无法感知周围环境已失去资格），但在那个时代已经算是相当接近了。在接下来的几个世纪，有许许多多的机器人被尝试创建，如依靠水流来测量时间的钟表，实物大小的机械图案，乃至第一个可编程的人形机器人（实际上是一艘载有4个机械乐手的船）。所有这些机器存在的问题是它们几乎都没有获得可靠的信息来源，因此都存在很大争议。
这样的状态一直延续了相当长的一段时间，直到20世纪50年代Leonardo Da Vinci的笔记被重新发现。它完整地记录了1945年发明的一个类人机器（从外形上看起来与人相似的机械装置），它看起来像一个装甲骑士。从表面上看，它被设计成可以端坐、挥舞手臂、摇头，最重要的功能是用来娱乐皇室成员。在18世纪的娱乐行业方面，Jacques de Vaucanson发明了3个自动玩偶：可以演奏12首歌的长笛乐手，手鼓演奏器，以及最著名的“消化鸭”。这只鸭子能够自己移动，发出嘎嘎声，拍打翅膀，甚至有能力吃东西并将食物消化（不是真正将食物消化，而是把食物存储收集在一个隐藏的容器内）。它是一个“运动解剖学”的例子，用机械装置建模人体或动物解剖学。
我们再来看看接下来的一个世纪里那些非常类似于机器人的装置，它们在机器人的历史演变长河中是不可或缺的。它们中的大部分是由无线电控制的，如Nikola Tesla的小船，之前陈列在纽约麦迪逊广场花园的玻璃柜内。你可以控制它前进、停止、向左或向右转，打开或关闭灯光，甚至让它下沉。所有这些在当时似乎并不太令人印象深刻，因为当时的报刊新闻报道认为这是一种“精神控制”。
就是在这样的社会认知下，我们再一次接触到机器人这个术语，这也是它第一次被正式公开提到。正如我们之前说过很多次，在1920年Karelapek在他的剧本《R.U.R》中正式用到了机器人这个术语。20年后，另一个非常重要的术语又被创造出来了。1942年，Issac Asimov在他的短篇小说《环舞》（Runaround）中第一次提到了机器人学（robotics）这个术语。Issac Asimov还写了很多其他关于机器人的故事，是一位当时非常著名的科幻小说家。
然而，在机器人学领域，他更为突出的贡献是提出了机器人学三定律：
第一定律：机器人不得伤害人类，或坐视人类受到伤害。
第二定律：在不违背第一定律的前提下，机器人必须服从人类的命令。
第三定律：在不违背第一及第二定律的前提下，机器人必须保护自己。
后来，他又补充了机器人零定律：
零定律：机器人不得伤害人类的整体利益，或坐视人类的整体利益受到伤害。
这些定律一定程度上反映了当时人们对称之为“机器人”的这种机器的态度。看到具有一定智能的机器人奴役真的成为可能，那么我们在发明设计这种新的智能机器的时候，就算不能直接遵循这些定律，也应该将其作为指导原则牢记在心。同时，虽然很多人还是害怕机器人会带给我们灾难，但从时代发展上看，暂时还不会这样。机器还将需要拥有一定程度的智能，一定的思考能力，能根据它们自己的想法去行动，这样才能认为机器人真的来了。我们纵观机器人的历史发展过程，虽然在当时机械方面确实有了一定进步，但在智能方面基本还是停滞不前的。
正是在这样的情况下，到1956年夏天，几个非常聪明的年轻人（Marvin Minsky、John McCarthy、Herbert Simon和Allan Newell）聚集在一起，讨论要如何给机器创造智能（人工智能），他们被认为是人工智能这个新领域的奠基人。
虽然这几个年轻人当时野心勃勃（有些资料上甚至提到他们计划在那个夏天就能发明创造出整机智能），但到一些有意思的结果出现之前，还是经过了一段时间。
一个有代表性的案例就是Shakey，美国斯坦福国际研究所（SRI）1966年发明的一个机器人。它是首台能够自主进行推理行动的机器人（按照我们现在对机器人的理解）。在此之前的机器人，都是通过执行预编译程序指令来完成动作的。换句话说，Shakey能够分析更复杂的程序指令，并能自行将复杂指令分解成一系列更简单的问题。图1-2所示的这张Shakey的图片来自于https://en.wikipedia.org/wiki/File:ShakeyLivesHere.jpg。
它的硬件配置也是非常先进的，它装有撞击探测器、声呐测距仪和电视相机。它可以在一个摆满各种障碍物的小的封闭的环境里运行。为了要在这些障碍物间行走，必须要找到一种能够不碰到并且绕过它们的方法。Shakey采用了一种非常简单的方式。
开始，它先小心翼翼地给自己规划了一条能绕过这些障碍物的行动路径（那时候的路径搜索技术还不太先进），然后试着慢慢地移动并绕过障碍物。当然，从一个稳定位置开始移动不可避免地会出现一些偏移。Shakey在移动过程中就出现了很多这样的偏移，由此得名为Shakey。
那些试图想教会Shakey怎样去适应周围环境的研究人员总结出了很多非常重要的经验。其中A*搜索算法（一种在两个目标点之间能非常快速有效地找到最佳路径的算法）毫无疑问可以算是众多研究成果之一。这个算法不仅在人工智能或机器人领域，而且在整个计算机科学领域都被认为是最重要的基础算法之一。
关于机器人的历史起源，我们还可以讨论很长时间。虽然任何人都能以这个主题写一本书（当然它本身就是一个很有意思的事情），但这并不是本书主要想讲的内容。还是回到我们之前关心的问题：机器人从哪儿来？
简而言之，机器人主要是从非常基础的机械自动化发展演变而来的，系统或装置通过远程遥控对象使其能够自主（甚至是自适应）地去完成特定目标。这样听起来太复杂了？别担心，事实上制作一个你自己的机器人，可以不需要理解太深的原理。你见到的绝大部分机器人都是由很多简单的部分组成的，被拆分的这些小部分都不难理解，并不像整体看起来那样难懂。
那么，接下来就来看看怎样构建一个我们自己的机器人，了解一下这些机器人都是由哪些部分组成的。