机器人简史

（一）古代的机器人

尽管世界上各大文明的发源地不同，但基本上都出现过关于自动机械装置或机器人的记载。例如，《墨子·鲁问》中记载了“公输子为鹊”的典故，“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下”。古希腊人荷马在《伊利亚特》中记载，火神赫菲斯托斯创造了一组金制的女偶人作为他的助手。中外史籍中记载的自动机械装置，基本可以分为两大类，即“工具”和“玩具”。其中，工具的代表有指南车、漏壶，玩具的代表有自动玩偶。

1.神奇的指南车

我们在驾车出行或游山玩水时，通常离不开手机里的导航软件。通过导航软件，我们可以方便地获取自身定位、方向指示、路线指引等服务，轻松地到达目的地。然而在科技并不发达的古代，辨别方位、选对路线并不是一件容易的事情。古人做了很多努力，发明了能指示方向的指南车，如图1-1所示。

指南车是一种由齿轮系统构成的自动指向装置。不管指南车向何方行驶，车上所立木人的手指永远指向南方。西晋崔豹撰写的《古今注》记载，黄帝与蚩尤在涿鹿之野大战时，蚩尤施法布下百里大雾，三天三夜不散。为了突出重围，黄帝命令大臣造指南车，为大军领路，最终大破蚩尤，统一了中原。《古今注》里还记载，西周成王时，南方的越裳氏到镐京进贡，路上迷失方向，周公便派指南车接其入镐京。需要指出的是，根据现代科学家的考证，齿轮最早出现于我国战国时期，因此《古今注》中关于指南车的两则记载并不可信。

三国时期，魏国人马钧在没有资料和模具的情况下，刻苦钻研，反复实践，终于利用差动齿轮原理制成了指南车，“从是天下服其巧矣”。南北朝时期，南齐太祖萧道成命令大名鼎鼎的祖冲之仿制一台缴获的指南车。祖冲之潜心钻研，在充分吸收前人工艺的基础上，对指南车的构造进行了改良，将其内部机件全部改成铜制的。萧道成派人去检验这台指南车，发现它运转灵活、指向准确，比之前的那辆更加坚固、耐用。

后来，指南车被更为精巧的指南针所取代，逐渐退出了历史舞台。尽管如此，指南车仍然是古代中国乃至世界文明史上最重要的发明之一。

2.水滴记录的时间

古人没有手表、手机等计时工具，那他们是如何计量时间的呢?

大约在夏商时期，古人发明了用来计时的“沉箭壶”，这是早期的漏壶。“沉箭壶”内竖有一根带刻度的标杆，壶底凿有一小洞。当壶内盛满水时，水会从底部小洞慢慢流出，人们便可以根据标杆上对应的水位刻度来判断时间。由于壶中的水量对水流的速度有一定的影响，所以计时的准确性较差。图1-2中的左图所示是一把汉代的铜制漏壶。

为了提高计时精度，东汉时期的人们又发明了“浮箭壶”，如图1-2中的右图所示。其结构原理为：三个漏壶被放在不同高度的平面上，最下面的接水……