Who decides what robots look like?
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嗨,听众们。我很想告诉你们我们播客的一个朋友,《谁聪明?》在《谁聪明?》的每一集中,值得信赖的叙述者都会带孩子们进行史诗般的发现冒险,学习科学和历史知识。使用时间旅行应用程序和其他很酷的发明,值得信赖的人可以向前或向后穿越时空,缩小自己去探索人体内部,或者参观外太空、其他星球或深海。

宇宙中几乎没有值得信赖的叙述者无法带你去参观和学习的地方。每集平均 15 分钟,非常适合在乘车、用餐、休息、洗澡和睡觉时收听。任何人都可以从《谁聪明?》中学到有趣的事实,即使是成年人也是如此。在您收听播客的任何地方搜索《谁聪明?》。

在我们开始之前,这里有一条给正在收听的成年人的信息。But Why 的支持来自 Progressive 保险公司。财政负责、金融天才、货币魔术师。人们会这样形容将汽车保险改成 Progressive 并节省数百美元的司机。访问 Progressive.com 查看您是否可以节省开支。Progressive 意外险公司及其关联公司。潜在的节省金额会有所不同。并非所有州或情况都适用。

这是 But Why,一个来自佛蒙特州公共广播电台的儿童好奇心播客。我是简·林德霍尔姆,如果今天的音乐听起来有点刺耳,那是因为它来自一个机器人,一个叫做欧姆龙的机器人。这个机器人的名字叫格列佛,它在佛蒙特州一家晶圆厂的 Global Foundries 工作,它的工作是从一个地方运送东西到另一个地方。它现在有点生我的气。

今天我们将讨论所有关于机器人的问题。去 973 号,医生。

Global Foundries 是一家在全球运营的大公司,生产用于从手机到汽车,甚至可能包括您正在使用的平板电脑等各种电子产品的微芯片。佛蒙特州的工厂被称为 Fab9。这是一个非常大的地方。因此,有时他们会使用机器人来帮助将箱子从一个地方运送到另一个地方。他们的许多工具中都有机器人,它们可以执行重复性任务,而人类很难以同样的方式每次都完成这些任务。

有时,他们甚至会让机器人四处走动,检测设备的温度,以确保设备不会过热。由于它距离我们在佛蒙特州公共广播电台的总部只有几英里远,我们认为我们可以去 Global Foundries 了解更多关于机器人的信息,并获得您一直发送给我们的问题的答案。

播放 But Why 主题曲的机器人是将一箱箱微芯片从工厂的一个部分运送到另一个部分的机器人之一。它看起来有点像一个带轮子的文件柜,但它的前面贴着大大的凸眼。正如您听到的,它在走廊里漫游时会播放音乐。如果您挡住了它的路,它会非常礼貌地说:“对不起”。

这种机器人被称为欧姆龙机器人,而这个机器人特别被命名为格列佛,以一个虚构的环游世界的人物命名。格列佛似乎在自行移动,但它实际上是由工程师编程的,您可以看到它在走廊中来回走动时留下的车轮痕迹,日复一日地走着同样的路线。

负责为像格列佛这样的机器人编程的人之一是阿德里安·普卢夫,他是 Global Foundries 的工厂自动化工程师。阿德里安告诉我们一些关于格列佛如何工作的信息。它被称为欧姆龙机器人。欧姆龙做什么?欧姆龙机器人是我们场地的移动平台。把它想象成一个上面放着架子的手推车。这个机器人可以去不同的地点,为我们取货和送货。

为什么不让人来做呢?我们这里的人非常忙,实际上是在操作生产车间的工具。那么,为什么我们要让他们把东西从场地的这一端搬到另一端呢?这可能需要 15 或 20 分钟,而我们可以让机器人为我们做这件事。我们不想让格列佛长时间离开工作岗位,所以阿德里安按了几下按钮,格列佛就离开了。去吧,格列佛。播放 But Why 主题曲。再见。

我们决定最好避开任何其他在走廊中移动的机器人或人员。因此,我和阿德里安去了一个比较安静的房间,在那里我们加入了另一位工程师,以便他能回答您关于机器人的问题,并了解更多关于这家公司机器人做什么的信息。你好。

你好,我是露西·怀特,我是 Global Foundries 的工艺工程师。我的工作意味着我负责某种类型的设备,并确保其正常运行,如果它无法正常工作,我会尝试找出问题所在。你们都在这个叫做 Global Foundries 的地方工作,但从名字上很难看出

它生产什么以及为什么需要机器人。我们生产用于全球分销的各种技术的微芯片。具体来说,伯灵顿的 Global Foundries 是一家 200 毫米半导体晶圆厂。当我们说微芯片时,微的意思是小的。所以这些是非常小的东西,用于技术。它们有多大?200 毫米,很难理解这意味着什么。

是的,我们进行生产的晶圆,把它想象成你正在上面绘画的纸张,直径为 8 英寸。但在那个 8 英寸的形状内,我们有增量线,所有这些数据都通过这些线传输,以及所有这些细小的导线。这些导线可能比你的头发还细。它可能比一根头发小 10,000 倍。

因此,在那一个大的,我们称之为晶圆的纸张上,最多可以有 20,000 个微芯片。它们不是真正的纸张,对吧?不,它们实际上是在硅上制造的。什么是硅?硅是一种半导体,这意味着它既可以导电,又可以不导电。它既能做这两件事,为什么这很重要?这很重要,因为这就是我们能够打开和关闭事物的方式。

简单地说,Global Foundries 生产微芯片。微芯片是用于各种设备的微型技术部件,从您的电子游戏到您的成年人使用的手机、笔记本电脑、现代汽车、环绕地球运行的国际空间站。

它们有点像电子设备的微型大脑。每个微芯片都是一系列电子电路,位于一块小的扁平硅片或其他半导体材料上。这意味着一种既可以使电流通过它,又可以作为绝缘体阻止电流通过它的材料。因此它可以打开和关闭。

微芯片可以在非常小的封装中存储大量信息。因此,在 Global Foundries 这样的地方,他们日夜不停地制造这些复杂的微芯片,他们使用机器人来帮助制造微芯片并执行其他任务。我们肯定有数百种类型的机器人。我敢打赌,我们现场的单个机器人数量少于 1000 个,但肯定超过 700 个。机器人在这里做什么?

这里的机器人以多种方式帮助我们。首先,机器人可以用来帮助确保我们较大的设备正常工作,并在机器人无法正常工作时帮助维护团队修理机器人。

我们的大多数机器人都在帮助我们移动我们刚才谈到的晶圆或装有所有晶圆的箱子,从一个地方移动到另一个地方。我们的晶圆厂非常大,因此人类不再需要每次都走遍整个晶圆厂。我们可以把它们交给机器人,让机器人为我们移动它们。我的名字是伊莱莎。我五岁了。我住在密歇根州克拉克维尔。机器人是如何工作的?

我来自加利福尼亚州洛杉矶。我四岁。机器人是如何工作的?我是汉克。我五岁了。我住在加利福尼亚州格林湾。我想知道机器人是如何工作的。我的名字是卢卡。我住在密歇根州南里昂。我想知道机器人是如何工作的。

我的名字是詹姆斯。我六岁,住在安大略省圣雅各布。我的问题是,你如何编程一个机器人?

那么机器人是如何工作的呢?这是一个很棒的问题。机器人通过接收命令来工作。例如,去这里,在这里拿起一些东西。我们的许多机器人工作方式有点像出租车服务,如果你愿意这样想的话。他们说:“嘿,我必须在这里取一些东西,然后把它送到这里。”然后,一旦他们到达目的地,他们就会回到流程中,说:“好吧,我现在可以从其他地方取一些东西,然后把它送到另一个不同的地方。”

当你说它们响应命令时,如果我走到一个机器人面前说:“动!”你指的是那种命令吗?他们可能不会听从那个命令。我们的大多数机器人都是通过发送类似短信或电子邮件的指令来工作的,这些指令包含例如这样的列表:“嘿,这是你要取货的地方,这是你要送货的地方。”但是我们确实还有其他与这些机器人互动的方式,我们可以走到屏幕前,按下几个按钮来告诉它去哪里,然后最终到达哪里。

这都是计算机编程。从本质上讲,这就是机器人所说的或响应的语言。数字命令可以帮助机器人理解如何在各种情况下做出反应。这是尼古拉斯的一个问题。

我五岁了。我住在华盛顿特区。遥控器如何向机器人发送信号?所以当尼古拉斯问:“遥控器如何向机器人发送信号?”机器人是如何接收这些短信和信号的呢?这是一个有点棘手的答案。把遥控器想象成魔杖。当你将控制器指向机器人时,你实际上是在发送带有信息的无形波。

然后机器人接收这些信息,将其转换为命令,然后执行我们想要它执行的操作。

这就是我们在 Global Foundries 做的事情,也是微芯片的作用。微芯片有助于发送和接收信号,以便机器人完成其工作。所以这让我有点震惊,机器人正在帮助制造微芯片,但微芯片本身就是控制机器人的东西。它们有点像是在制造自身已经拥有的东西。这就像一个完整的循环。鸡和蛋。是的,当你想到它的时候,这真是太疯狂了。我是休斯,我四岁了。我喜欢它。

我住在查塔努加,我想知道机器人是如何控制的?

机器人是如何控制的?你提到了命令。它们响应命令,但我们是否总是使用小型控制器来让它们移动?并非总是如此。我认为这是最有趣的方式,因为我们可以直接使用视频游戏控制器来驾驶机器人,或者有一些按钮可以告诉它执行它可以执行的所有不同操作。但正如我之前所说,我们也可以向它发送电子邮件或文本命令,然后最终我们可以达到机器人......

可以自行运行的地步。他们知道他们会收到来自某物的呼叫或回复,内容是:“嘿,我需要你这样做,但在 10 分钟内或一小时内完成。”我是以斯拉。我来自犹他州奥格登。我四岁了。机器人是如何移动的?

机器人有很多移动方式。但是机器人移动需要两样东西:它需要一个电源,然后需要一种方法将电源转换为运动。这可能是电池和电动机,或者你可以把它想象成汽车里的发动机,或者它甚至可能只是风和,你知道,像风车一样,它可以将风能转换为运动。

机器人正在开发的一些方法是以新的方式移动,因为早期的机器人,那些自行移动的机器人,经常会遇到障碍物,而它们对此无能为力。正在开发的一些新型机器人可以在不平坦的地面上行走,并且可以攀爬岩石和巨石而不会翻倒,这想想就非常不可思议,没有人告诉它们,“小心,那里有块石头”。

它们可以感知它,并知道如何在没有人类抬起并使其移动的情况下移动。

机器人通常在世界各地做什么?我们如何看待机器人是什么以及它与工具或计算机有何不同?我认为工具可以帮助人类更轻松地完成工作。因此,在某种程度上,机器人有点像工具。但是,如果你必须指出一些区别,我会说机器人使用电力

并且机器人能够在没有人类在场的情况下完成任务。如果你考虑一下螺丝刀和钻头,你必须用手握住螺丝刀并旋转它才能拧紧螺丝。钻头是动力驱动的,可以更容易地完成这项任务。然后,如果我们有一个带有钻头的机器人,我们将能够设置该机器人进行钻孔,而无需人类站在它旁边。

因此,机器人是一种工具,但它也能够通过阿德里安之前谈到的编程来完成复杂的任务,而无需人类移动它。它自动移动,许多先进的机器人可以感知环境中的事物,并根据情况采取不同的行动。有时很难准确地决定什么是机器人,什么不是机器人。例如,你的汽车是机器人吗?

也许不是。也许它是一种工具,可以帮助你从一个地方到另一个地方,而你或你的成年人是踩踏板和转动方向盘的人。但是有些汽车可以在没有人踩踏板甚至没有人驾驶的情况下行驶。你可能听说过无人驾驶汽车,但即使是在有驾驶员的汽车中,有时汽车也会在偏离方向时提醒驾驶员,并自行纠正。

或者如果它在汽车倒车时检测到汽车后面的物体,它会自行停止,或者你可以完全把手从方向盘上拿开,有些汽车会为你进行复杂的平行停车,而你只需坐在驾驶座上即可。

那么,它们是机器人吗?我认为汽车可以是机器人。我认为随着技术的不断进步,定义什么是机器人,什么是工具变得越来越棘手。嗨,我的名字是华金,我六岁了。我是罗米娜,我是华金的妈妈,我 37 岁了。

我和妈妈住在澳大利亚,具体来说是在里士满。我的问题是,为什么机器人是用金属制成的,谁决定它们的样子?机器人是用金属制成的,这是一个很棒的想法,因为金属是一种很棒的材料。它很坚固,经久耐用。它也可以以许多不同的方式成形。你知道,我们可以弯曲它、切割它、焊接它,甚至可以用一些非常精密的数控机床来成形它。

除了金属之外,有时我们还需要考虑机器人的重量,因为它必须能够移动。因此,有时我们使用其他材料,如塑料或碳纤维,我们也可以使机器人更轻,并且你知道,它们可以具有不同的特性或不同的能力来移动并无缝地工作。华金还想知道谁决定机器人的样子?决定机器人外观的真正因素是决定机器人将要做什么的过程。

所以你认为一个看起来像,我不知道,鲸鱼的机器人,可能不太适合打扫你的房间。所以你需要这样考虑:“好吧,一个能帮助我,你知道,捡起我的玩具的机器人可能需要有一个手臂。”所以突然之间,太好了,现在这个机器人有一个手臂了。我的房间在楼上吗?现在机器人必须有腿才能上楼,而不是轮子。

但是真正将这些想法整合在一起的人是工程师或我们所说的机器人专家。他们是那些想象所有这些设备可能是什么样子以及它们如何工作并实际建造它们的人。接下来,我们将遇到一只机器狗。

这是 But Why,一个儿童好奇心播客。我是简·林德霍尔姆。我们今天正在与 Global Foundries 的工程师阿德里安·普卢夫和露西·怀特讨论机器人,他们在那里工作,佛蒙特州埃塞克斯交界处的一家微芯片工厂。在我与阿德里安和露西在这个安静的会议室交谈的整个过程中,房间里一直有一个机器人。

侧翻了。但事实是这样的。这个机器人形状像一只狗。所以就像我们有一只宠物狗侧躺着,在我们聊天时睡在我们旁边一样。阿德里安在我们开始之前告诉我,这种机器人被称为 Spot。而这个特别的机器人被命名为章鱼哥。这是一个名为《海绵宝宝》的卡通节目中的角色。

在某个时刻,我不得不问,我们可以谈谈 Spot 吗?当然我们可以谈谈 Spot。它是一只好狗狗,就坐在那里。Spot 是来自波士顿动力公司的一款自主移动机器人。因此,自主意味着这个机器人不需要明确告知它可以和不可以走的地方。

它在移动时能够环顾四周,并能够确定:“嘿,我可以走这条过道吗?或者我可以上这些楼梯吗?”我们使用 Spot 来查看或检查我们的设备。我们在这个设施中使用的一个主要部件是,我们移动大量的液体和化学物质。为此,我们需要泵,它们可以将液体推送到不同类型的设备。

我们需要维护这些设备。因此,Spot 的头上有一个热像仪,把它想象成你可以远距离使用的温度计,它可以为我们拍摄这些设备的照片,然后将它们导出到我的电脑或露西的电脑,甚至导出到人工智能驱动的数据库聚合系统,在那里计算机可以告诉我们:“嘿,这台设备运行温度过高还是过低?”

因此,我不必走遍我们的地下室并检查数百甚至数千个不同的设备部件,我只需要查看 Spot 认为可能有问题的五到六个设备即可。

因此,机器人也可以做对人类来说很危险的事情。你可以派像 Spot 这样的机器人去检查情况,四处走动,看看一切是否安全,或者如果它有不同的传感器来检测空气中的化学物质,以确保人们的安全,这样他们就不必处于那种环境中了。绝对可以。你能向我们展示它是如何工作的吗?我们绝对可以谈谈它是如何工作的。阿德里安在他的控制器上按了几下按钮,它看起来很像游戏控制器或小型平板电脑。

这只机器狗翻了个身,站了起来。现在,我正在移动。当我们真正让它工作时,它会自行完成所有操作,有点像 Roomba。如果有人走到它前面,章鱼哥会怎么做?它会停下来。我们可以试试吗?当然可以。好的,你让它走,我站在它前面。你想站在它前面吗?是的。所以我只需要说:“章鱼哥,向前走。”我不会做任何其他事情。好的。它比我的狗更听话。好的。

它非常好。我们可以控制所有这些设置。所以我们说:“嘿,也许太近了。”我们可以说:“不,不要那么近。离远一点,或者走更宽的路。”所以它看起来像狗的原因是什么?大自然是令人难以置信的发明家。那么,为什么我们必须去尝试设计一些东西,而我们已经有一个为我们想到的设计,我们知道它在物理上是可行的呢?

因此,如果我们不必做任何工作来设计膝盖或肩膀的样子,为什么我们要做所有这些工作呢?然后,章鱼哥可以上楼吗?章鱼哥可以上楼下楼。哇。这看起来像章鱼哥的头,但这是工具的一部分吗?这是工具的一部分。那是连接到 Spot 的手臂。因此,手臂增加了许多额外的功能

它可以做的事情。因此,现在它不仅可以四处走动并拍照,Spot 还可以打开和关闭门。它还可以捡起东西,或者为我们翻动开关或阀门。当章鱼哥或 Spot 需要睡觉时,你如何让它睡觉?它会自己睡觉。它回到它的底座,坐下来,充电,然后它就准备好执行下一个任务了。你能让它翻身吗?当然可以,我们可以让它翻身。什么狗不会翻身?

它最喜欢的事情之一?肚子按摩。Spot 真的很酷。它看起来也像狗一样移动。尽管它有一个巨大的脖子和一个抓握臂而不是头部,这看起来有点奇怪。但是,你仍然可以很容易地将 Spot 想象成一只宠物狗,并想象它在得到肚子按摩时很高兴,或者在有人挡住它时感到恼火。这个想法是

无生命的、非人类的、非活的物体具有像人类一样的思想和感情,这被称为拟人化。我们有一种倾向,即通过假设它们像我们一样来与非人类事物产生联系。但 Spot 不是人类。它甚至不是狗。

它可以自行移动。它可以爬楼梯并避开障碍物。露西和阿德里安说,他们的许多机器人似乎都有自己的个性。那么 Spot 和我们的其他机器人是活的吗?我的名字是拉斐尔。我四岁了。我住在澳大利亚墨尔本。我的问题是,机器人是活的吗?我认为它们不是活的。

当你想到它时,人类必须建造一个机器人,打开它,并告诉它该做什么。机器人无法自己思考,它也不吃东西。

所以,我认为它们不是活的。如果你考虑一下汽车,汽车在有人进入并驾驶它之前不会启动或移动。因此,基于这一点,我认为它不是活的。机器人不是活的。它们是由人类建造和控制的。它们不会自己呼吸。它们不吃东西。它们不能繁殖并创造新的机器人。它们没有意识,这意味着它们没有自我意识或情感。但这可能会令人困惑。

有些机器人被设计成看起来像活的一样。它们可以在无需进行特定编程的情况下对新情况做出反应。随着技术的进步,机器人甚至看起来像是在自己思考并回应我们。此外,还有大量的电影和书籍想象如果机器人复活并可能接管世界会是什么样子。

是的,我认为这很有趣,我们有时会说机器人正在看东西,或者它正在思考,或者它知道该做什么,并且做了我们没有预料到的事情。但实际上,人类才是拥有大脑和想象力的人。所以当我们看到一个机器人自己移动时,我们会想,哦,它可以看到,哦,它可以听到。但实际上,你只需要记住,人类才是建造机器人并将传感器放入机器人中以告诉它该做什么的人。

我的名字是罗汉,我住在纽约市,我五岁了。机器人会哭吗?不,机器人不会自发地哭泣。至少不是因为他们生气、悲伤或类似的事情。但我相信有人制造了一个会流泪的机器人,因为它被编程成那样。在我们结束今天的节目之前,露西和阿德里安想确保,如果您对机器人感兴趣,您知道随着年龄的增长,有很多方法可以与它们一起工作。

露西和阿德里安都是工程师,他们建议学习工程学作为机器人技术职业生涯的一条良好途径。

但一个好的起点就是享受科学和数学的乐趣,甚至玩乐高之类的游戏,或者课后参加计算机编程课程。我会请你的父母寻找不同的课外活动,这些活动可能以 STEM 的名义进行。STEM 代表科学、技术、工程和数学。在 Global Foundries,我们与不同的学校和图书馆合作,为我们地区的孩子们举办课外活动,让他们玩机器人。

对机器人的热情是最重要的。科学和数学很难,需要练习才能做好。所以如果你认为自己不擅长科学和数学,不要灰心。感谢 Global Foundries 的露西·怀特和阿德里安·普卢夫帮助我们了解机器人是如何工作的。特别感谢 Global Foundries 的吉娜·德罗西、马文·蒙蒂库和奥托·芬克帮助我们接触到这些机器人。

本集就到这里。如果您对任何事情有任何疑问,请让成年人录制您提出的问题。使用 Voice Memos 等应用程序在智能手机上轻松完成此操作。告诉我们您的名字、居住地和年龄,以及您的问题。然后将文件发送电子邮件至 questions@butwhykids.org。我们无法回答我们收到的所有问题,但我们喜欢听所有问题,并肯定利用它们来帮助我们理解我们应该制作哪些节目。

But Why 由梅洛迪·博德特和我,简·林德霍尔姆在佛蒙特州公共广播电台制作。特别感谢乔伊·帕伦博和凯莉·芒福德对本集的帮助。我们的主题音乐由卢克·雷诺兹创作,我们由 PRX 分销。我们两周后将推出全新的一集。在那之前,保持好奇心。♪

But Why,一个儿童好奇心播客,以对孩子们提出的愚蠢问题的认真回答而闻名,就像你一样。但你知道 But Why 现在已经成为一个书籍系列了吗?

我们的第一本书《我们的羊驼很痒》解答了孩子们关于农场动物的真实问题。这本图文并茂的书非常适合8到10岁的孩子。我们的第二本书《鱼在水下呼吸吗?》探索了海洋水下世界。更多信息请访问butwhykids.org/books。来自公关。