半機器人(電子控制的有機體)

半機器人（Cyborg，也做半機器人）是一種“電子控制的有機體”，也就是說，一種一半是人，一半是機器的生物。人類和智慧型機械結合在一起，兼備兩者的優點，成為半機器人（Cyborg），這已經是現代科技發展的目標之一。

在某種意義上來說，半機器人不是新概念，因為人類在一直在通過工程性產品來改善自身。例如，一個裝有木腿的退伍軍人，或者一個由於心臟衰竭而裝有起搏器的現代病人都可以稱為半機器人。

基本介紹

• 中文名：半機器人
• 外文名：Cyborg
• 製造者：日本Cyberdyne公司
• 解釋：電子控制的有機體

簡介

日本科技發明“機器服（robot suit）”——HAL（Hybrid Assistive Limb，混合輔助肢體）終於在2008年10月開始進入量產階段，製造者是日本Cyberdyne公司，首批產品是下半身型的“HAL福利型”，只面向醫療護理、福利機構，由此“半機器人”將大量步入尋常生活。

對於半機器人的概念，科學家和普通人的想像存在差距。科學家認為未來的世界將充滿半機器人，他們可能穿著外骨骼機械服、仿生手臂或者起搏器和玻璃眼睛。普通人所理解的半機器人更傾向於電影《機械戰警》和《終結者》中的機器人，這些科幻情節中的半機器人概念並沒有在現實世界中完全實現。

科學家預言，在21世紀，很有可能在人腦中加入人工智慧成分，以此來增加它的性能，如更高的記憶，更快的計算速度等等。甚至有可能通過基因工程技術來改變人類的DNA，並且以此來改變人類的外表和行為。人類可能會擁有可以生長、繁殖、分化、可移動、自我裝配、自我測試、自我修復等的人工細胞，生物學和技術將融合在一起。

原理

神經控制假肢

在2000年後的不到10年時間裡，美國國防部高級研究計畫署“革命性假肢”計畫改造了多款世界上最先進的假肢，比如DEKA公司研製的機械手臂。

神經控制假肢

心靈控制

利用計算機作為一種中間感應媒介，未來部隊之間的遠距離交流根本不需要說話。2009年，美國國防部高級研究計畫署啟動了一項“無聲通話”計畫。該計畫首先利用腦電圖掃描器讀取大腦信號，然後再對這些信號進行解碼，從而建立起一個腦電波字典。

老鼠警犬

由於擁有超級敏感的鼻子和極小的體形，老鼠可能取代警犬，被用來嗅探炸彈和生化威脅以及探尋災難倖存者。它們的大腦中需要恰當地植入一些電極。

機器人外骨骼

可穿戴的機器人服裝將能夠幫助部隊提高戰鬥力和忍耐力。美國雷神公司研製的“Raytheon Sarcos”模型擁有爪狀手部。美國士兵穿戴這種裝備後，他們的力氣和忍耐力將比正常情況下提高20倍。

自組裝隱形眼鏡

機器人外骨骼

由感測器、天線、半導體電路以及發光二極體等部件組成，可以將任何重要的可視數據，如槍枝瞄準鏡的範圍，甚至還有文字信息，立即顯示到使用者的眼睛裡。

猴子機器人心靈感應

未來，士兵之間可以通過心靈感應進行交流。他們還可以通過一種大腦-計算機互動界面控制武器，而不是通過按鈕或板機。

實驗室人造血液

大量的人造萬能血液將能夠套用於外傷治療中，以解決血庫不足的問題。在美國國防部高級研究計畫署的資助下，美國生物技術公司Arteriocyte公司利用臍帶的造血細胞製造出首批人造血液。

大腦植入器

事實上，並不是只有現役部隊才使用電子人技術。從伊拉克和阿富汗戰場上下來的部隊中，有10%到20%的人大腦都曾受過外傷。將來，他們將有可能會接受腦植入手術，以修復他們受損的大腦。

遠程控制飛蟲

遠程控制的甲蟲、蜜蜂等正在被計畫套用于軍事用途。在美國國防部的支持下，一些科學家們正在利用飛蛾進行試驗。此前，喬治亞理工學院的科學家已經弄清楚如何使它們活更長時間。

人造皮膚

人造皮膚的敏感度足以探測到蝴蝶的輕微碰觸，它們均使用了柔韌、細膩的橡膠、納米線以及電極等。這種人造皮膚套用於電子人上，可以有兩種用途：即超敏感人類假肢，或是機器人手臂等。這種敏感性可以幫助假肢完成一些只有輕微碰觸才可完成的任務。

實例

首例成品

2002年3月14日，英國雷丁大學控制論教授沃里克，在牛津的拉德克利夫醫院接受了一次手術。外科醫生用了兩小時的時間，將一枚邊長為3毫米的矽制晶片植入了沃里克左肘的皮膚下，晶片上100個頭髮絲粗細的電極與他手臂主神經相連，以接收神經衝動信號。他拿自己做實驗有一個嚴肅的目標，那就是幫助因脊髓受傷等原因而癱瘓的病人。他希望能通過對神經信號的研究，最終讓這些病人通過遠程控制恢復部分自身行動能力。

世界唯一政府承認半機器人

沃里克說，手術非常成功，除了偶爾有些許刺痛感外沒有什麼其他不適。25日起，他的試驗進入了下一個重要階段：將體內的晶片與體外的一個信號收發裝置相連，由這個裝置將收集到的神經信號以無線電波的形式傳送給異地的計算機。

沃里克解釋說，例如，當他想移動一個手指時，晶片就會接收到神經信號，並把它們傳給電腦。然後，電腦再將信號傳回他的手臂神經，看是否也能讓手指移動。據悉，類似的試驗以前只有美國科學家在貓和猴子的身上進行過，用於人體還是首次。按計畫，這次試驗將進行3個月。在接下來的過程中，研究人員將晶片、信號收發裝置和計算機把沃里克的神經系統與他妻子伊雷娜的神經系統相連，看沃里克移動手指所發出的神經信號能否讓伊雷娜的手指也動起來。他們甚至打算給沃里克體內晶片安上一個超音波感應器，希望以此讓沃里克得到類似蝙蝠的超音波探物能力。

政府承認

英國色盲男子尼爾·哈爾比森是世界上首個政府承認的半機器人，他能利用一個與頭部結合的攝像頭裝置“聽顏色”。哈爾比森是一個全色盲，只能看到黑與白的顏色，他腦部安裝的這個裝置能把顏色轉化為不同的音符，通過辨別不同音階的聲音他就能“看到”不同的顏色。上大學二年級的時候，哈爾比森上了一門關於感官延伸的人工智慧課程。他說服老師為他製作了一個人工智慧感官裝置。為了能正確聽懂各種顏色，哈爾比森必須記下不同頻率的聲音所代表的顏色，譬如說紅色是最低頻的聲音。哈爾比森表示，這個裝置完全改變了他對藝術的理解，因為在他的世界裡，顏色和聲音是同樣的東西。2004年，哈爾比森得到英國身份管理部門的正式承認，認定該裝置是他身體的一部分。

發展歷史

產業機器人時代始於20世紀70年代，自那時起，日本的機器人開發技術一直處在世界領先地位，今天，這一技術已經達到了世界最高水平。本田技研工業株式會社於1996年開發成功的人型機器人（即雙足直立行走機器人）P2機及其後續機阿莫西機器人（2000年），引起了社會對機器人開發的普遍關注。1999年，由索尼公司開發的寵物機器人AIBO進入消費市場，從而在事實上開始形成了一個機器人市場。在2005年舉辦的愛知萬國博覽會上，有達70種機器人在會場上登台亮相併進行各種操作 。

發展前景

所謂的生化電子人技術，不外是生物體機器人技術之一。 利用生物體機器人技術開發成功的HAL，是一種可穿在身上的機器人，故被稱為機器人服裝，它是世界上首創的人機一體型系統。HAL具有能按照人（即穿著者）的意志而動作的隨意制御功能，同時還具有機械性的自律制御功能，它使人的腦神經和筋骨系統與機器人成為一個整體結構，並作為人體的一部分發揮相應的功能。的身體是根據大腦向筋骨系統發出的運動指令而動作的，身體在動作的時候，會有微弱的生物電位信號溢出到皮膚的表面，HAL就是在測得皮膚表面的生物電位信號的同時，通過安在關節部位的動力裝置來發揮作用的。也就是說，人（即穿著者）的動作，如站立、坐下、行走、提重物等，都是由HAL所支持的。HAL形成一個外骨骼結構，承載著機械體以及攜帶物等負荷，因此，穿著者幾乎感覺不到重量，還能夠提起平時所提不動的重物。

技術的進步擴展了人體功能，然而，人類是否會因技術的進步而捨棄自身進化呢？這是筆者常在深思的一個問題。但我們也可以這樣說，以先進的技術來補充人體功能，這正是HAL的開發意圖，正例如人類因為有了手機，便具有了隨時獲取遠方信息的能力。人類選擇了與技術共生存的道路，試圖以另一種形式來實現人類的自身進化。

那么，人類如何與技術共同生存和進化呢？這裡，有一個如何建立人類與技術的和諧、互依關係的課題，可以說，HAL的開發就是對這一課題的探討。

無論技術的利用如何具有人性意識，但如果不能建立人類與技術兩者之間的協調關係，很多技術是會遭到人類在心理上或生理上的拒絕和排斥的。科幻小說中出現的生化電子人，也許可稱其為是人與機器的結合體，在這個意義上，HAL可以說也是對生化電子人技術的一個挑戰，它試圖通過人與技術的一體化以及互依共存來擴展人體功能。