侯小橋

智能玩具的發(fā)展歷史較短,即使在日本及歐美的成熟市場上也沒有非常明確類別劃分。本文嘗試從兩個(gè)不同角度來進(jìn)行分類的探討。首先是從玩具的使用方法上,可分為組裝好的成品玩具和需要使用者自己動(dòng)手完成裝配的動(dòng)手裝配型玩具。再者,從應(yīng)用智能技術(shù)的不同目的上來看,組裝好的成品玩具中又可以分為模擬動(dòng)物行為的電子寵物型,和帶有一定服務(wù)性質(zhì)的個(gè)人陪伴型。

首先是動(dòng)手裝配型的智能玩具。動(dòng)手裝配型智能積木機(jī)器人是一種DIY式的科技玩具,需要玩家具備一些基礎(chǔ)的電腦編程專業(yè)技能與電子裝配的操作能力,是一種開發(fā)型的科技玩教具?？删幊淌街悄芊e木機(jī)器人的同類產(chǎn)品,在國內(nèi)市場較為罕見。無論給成人還是兒童設(shè)計(jì)的,所有機(jī)器人套裝都應(yīng)為用戶提供制作機(jī)器人拼裝模塊以及組裝方法。在裝配機(jī)器人的過程中,向用戶展示了有關(guān)機(jī)器人的組成、工作原理以及機(jī)器人變成等方面的基本知識(shí)。機(jī)器人組裝完成后,有的機(jī)器人只能執(zhí)行預(yù)先固化好的程序任務(wù),而有的則能根據(jù)用戶在斯基輸入的程序完成不同的工作。

套裝的出現(xiàn)拉近了一半玩具與尖端技術(shù)之間的距離。有的機(jī)器人套裝很便宜,能讓發(fā)燒友門盡情發(fā)揮他們的興趣和想象力;另一些機(jī)器人套裝雖然較貴,但其技術(shù)含量更高,讓使用者接觸到了高級智能機(jī)器人的入門知識(shí)。所以要的智能玩具套裝都具有教育功能,不過在制作和操作機(jī)器人的過程中獲得樂趣也是其中功能之一。

套裝也有不同也分有不同的級別層次。簡單的機(jī)器人制作套裝,如市場上多見的很多的機(jī)器手套裝,或一種名為CAM的不行機(jī)器人套裝,他們僅能展示運(yùn)動(dòng)及其平衡的復(fù)雜性。但更高級的套裝,如Dr.Robot的HR-6,則屬于tongeijiqiren中的高端產(chǎn)品,他們能完成復(fù)雜的行走、談話、下棋,甚至網(wǎng)上沖浪等任務(wù)。

樂高公司以前以制造傳統(tǒng)拼裝玩具為主,現(xiàn)在也進(jìn)入了智能玩具領(lǐng)域?！邦^腦風(fēng)暴”智能玩具套裝就是最受歡迎之一。樂高生產(chǎn)的系列機(jī)器人套裝主要針對兒童市場,他們采用了樂高玩具原有的拼裝風(fēng)格,可以組裝成一個(gè)具有智能的機(jī)器人。樂高的“機(jī)器特工“(Spybotics)套裝還為其使用者提供了一個(gè)網(wǎng)上交流平臺(tái),通過該網(wǎng)絡(luò)可以下載各種故事、、探險(xiǎn)任務(wù)以及秘密使命,這種方式不僅有趣,還教會(huì)了使用者一些基本的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。

然而,無論什么層次的機(jī)器人套裝,他們都能帶給制作者自己動(dòng)手的樂趣。即使用最簡單的套裝拼裝出的機(jī)器人也能模仿一些基本的生物行為,如機(jī)器猴子、機(jī)器老鼠、機(jī)器蟲子,甚至能品裝出一些建議的人形機(jī)器人。這些人形機(jī)器人利用一系列傳感器就能相應(yīng)聲音和觸摸,或者跟蹤光線,或沿著房間的墻面行走。事實(shí)上,這些簡單的機(jī)器人套裝剛面世的時(shí)候,正是公眾對機(jī)器人興趣日漸濃厚的時(shí)期,而且當(dāng)時(shí)還有很多業(yè)余團(tuán)體在組織國際機(jī)器人比賽。

有些更復(fù)雜的機(jī)器人套裝,還表現(xiàn)出一些初級的機(jī)器人智能。通過某些輔助配件,還能為這些機(jī)器人升級,增強(qiáng)他們的智能功能。

電子寵物是智能玩具的另一個(gè)重要分支。1939年在紐約的世博會(huì)上展出了一只名叫SPARKY的機(jī)器狗,從那時(shí)起人們開始對機(jī)器動(dòng)物著迷起來。現(xiàn)在,人工智能技術(shù)已經(jīng)使得電子寵物具有了一些真實(shí)動(dòng)物的智能和個(gè)性。

真的寵物需要人非常精心地照顧,而機(jī)器寵物僅僅需要一塊可以維持他們行動(dòng)的電池,因此他們成為了人們新一代的伙伴。20世紀(jì)90年代中期,會(huì)鳴叫的電子娃娃Furbies首先問世,隨后又出現(xiàn)了多款類似的玩具,但直到世紀(jì)之交,日本索尼公司推出了一款名叫“愛寶”(AIBO)的機(jī)器狗,人們才相信電子寵物不僅僅是一些逗小孩子玩的小把戲,它也能成為吸引普通大眾的智能型伙伴。如今市場上有多種機(jī)器狗產(chǎn)品,而且還有大量的機(jī)器貓和它們?yōu)榘?。索尼公司的機(jī)器狗是一款針對成年人的高級設(shè)備,但今天有相當(dāng)一部分電子寵物寵物仍然延續(xù)了20世紀(jì)50年代以來的大眾玩具路線,成為普通人買得起的玩具,不同之處在于這些最新的玩具里面包含了日益進(jìn)步的人工智能技術(shù)。

對于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的研究可追溯到14世紀(jì),而且還產(chǎn)生了很多的自動(dòng)動(dòng)物裝置。這些裝置中既有從簡單的時(shí)鐘機(jī)構(gòu)演變而來,供人娛樂的玩偶,也有靠陀螺儀實(shí)現(xiàn)平衡的機(jī)器。1971年計(jì)算機(jī)微處理器面世,他極大地促進(jìn)了機(jī)器動(dòng)物玩具業(yè)在20世紀(jì)70年代到80年代的快速發(fā)展,而傳感器、電機(jī)和其他電子器件的小型化也起到了同樣的促進(jìn)作用。個(gè)人電腦的出現(xiàn)又導(dǎo)致了用戶可編程機(jī)器人的發(fā)展?，F(xiàn)在,高級機(jī)器人已經(jīng)可以獨(dú)立的行走和跑步,而其中的部分技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到價(jià)廉物美的電子寵物上。電子寵物及低價(jià)個(gè)人機(jī)器人的市場爆發(fā),其中主要?jiǎng)恿κ侨毡镜囊恍┐蠊?如索尼電子公司和本田汽車公司,他們參與了一系列家用機(jī)器人的研究開發(fā)。這些公司在人力物力上的大量投資葉韻試著個(gè)人機(jī)器人以及機(jī)器寵物將會(huì)有個(gè)美好的未來。

Thomas Edison早在1886年就設(shè)計(jì)了會(huì)說話的洋娃娃,然而直到一個(gè)多世紀(jì)后的今天,電子寵物才可以同他們的主人進(jìn)行真實(shí)的交流,而不是簡單的播放錄音。實(shí)際上,電子寵物能成功的關(guān)鍵在于它對外部刺激的反應(yīng)能力?，F(xiàn)在,大多數(shù)的電子寵物都可以借助能檢測運(yùn)動(dòng)、光和聲的傳感器與他們的主人進(jìn)行交流,其中一些還可以根據(jù)主人對的訓(xùn)練形成他們獨(dú)特的個(gè)性。雖然電子寵物可能還不如真的寵物那樣惹人疼愛,但他們完全能模仿真是動(dòng)物的動(dòng)作,甚至模仿他們的叫聲,再加上他們所具有的可愛外表,電子寵物正在成為愛心人士的忠誠伙伴。圖2-3為日本東京的一名工作人員在展示外形為狗、貓、小熊和熊貓的微型電子寵物玩具。這些玩具裝備了光學(xué)和觸覺感應(yīng)器,能夠跟隨目標(biāo),躲避障礙而且相互之間能通過紅外線傳感器溝通,并進(jìn)行合唱。

個(gè)人陪伴型智能玩具是另一個(gè)發(fā)展的新方向。以個(gè)人陪伴為設(shè)計(jì)訴求的智能玩具有很多種,適合不同的使用者的年齡。其中市場上常見技術(shù)含量較低的智能玩具大都是為兒童設(shè)計(jì)益智智能玩具的,價(jià)格不高,大都在幾十元到幾百元不等。這個(gè)層次的陪伴型玩具主要以補(bǔ)充兒童的早期認(rèn)知教育為設(shè)計(jì)目標(biāo),外形大都以傳統(tǒng)的娃娃,流行的卡通角色為主。功能上除了基本的錄音、講故事和鬧鐘外,高級一些的產(chǎn)品還可以與電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互動(dòng),包括語音內(nèi)容下載、操作指令更新、時(shí)間同步等,使玩具更具個(gè)性化。

除了孩子需要啟蒙和陪伴,在現(xiàn)代社會(huì)中,越來越多的成年人也樂于在生活中擁有一位智能伙伴。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展,目前多種類機(jī)器人的智能玩具已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,雖然這一部分的產(chǎn)品因?yàn)榧夹g(shù)成本較高,售價(jià)多在一千到數(shù)千元不等。但由于此類玩具的高靈敏反應(yīng)和情緒表現(xiàn)的合理設(shè)計(jì),還是受到高收入階層的歡迎和爭相購買。比如日本NEC公司生產(chǎn)的智能玩具機(jī)器人PaPeRo。它長著一副天真小巧的面容,但卻擁有非常高的智商,能識(shí)別650條短于以及3000個(gè)詞匯,他還會(huì)遙控電視和其他家用電器;另外,人還可以通過互聯(lián)網(wǎng)對它實(shí)施遠(yuǎn)程操作。然而PaPeRo最初的設(shè)計(jì)目的還是為了使人心情放輕松,它的傳感器能區(qū)分出人是再撫愛它還是打它,而且能感受到自己是否被人抱起來。

一些高級的陪伴型智能玩具機(jī)器人可以承擔(dān)一些照顧人的任務(wù),比如提供遠(yuǎn)程醫(yī)療保健指導(dǎo),或者僅僅充當(dāng)人們消愁解悶的伙伴。而像“牛若丸”(Wakamaru)、“機(jī)器人博士”(Dr.Robot)、“納沃”(Nuvo)、“庫里奧”(QRIO)這些更高級的智能玩具機(jī)器人,他們不僅能擔(dān)任娛樂伙伴和居室保安,還能根據(jù)主人的語音指令上網(wǎng)沖浪,并將視頻圖像通過電子郵件發(fā)送到主人的移動(dòng)電話上。另一些智能玩具則能像真人一樣唱歌、跳舞、走路、跑步。而有的機(jī)器人,如川田公司的HRP-2,甚至還能摔倒后自己從地上爬起來。現(xiàn)在,能像人一樣行走和說話的新一代智能玩具已經(jīng)問世了?？梢灶A(yù)見,越來越多的智能玩具將會(huì)來到家里以及公共場所里為我們服務(wù),而且每個(gè)智能玩具都會(huì)憑借網(wǎng)絡(luò)的速度從他們前輩那里學(xué)到大量知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。

我國的玩具業(yè)近年來無論在產(chǎn)值,還是在出口創(chuàng)匯的增長方面都已有了不俗的表現(xiàn),已經(jīng)成為世界玩具生產(chǎn)和出口大國。智能玩具的產(chǎn)量也在增加,但大都屬于針對兒童生產(chǎn)的益智認(rèn)知類的陪伴型玩具,其交互技術(shù)含量較低,外形也接近傳統(tǒng)的布娃娃和卡通絨毛玩具,缺乏新意。其主要表現(xiàn)是玩具業(yè)還未走出兒童天地,絕大多數(shù)玩具生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)面狹窄,智能玩具市場上針對成人設(shè)計(jì)的玩具寥寥無幾。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析,和兒童消費(fèi)群體相比,成年消費(fèi)群體更具購買高檔玩具的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。尤其是受教育程度較高,職業(yè)收入較高的白領(lǐng)階層。白領(lǐng)階層也是各種個(gè)人電子產(chǎn)品的熱門消費(fèi)群體,對智能玩具的欣賞和接受能力也會(huì)很高。

毫無疑問,智能玩具今后的發(fā)展防線將主要在于性能的提升,既變的體積更小、速度更快、走得更遠(yuǎn),同時(shí)其外形也正變得和我們?nèi)祟惛鼮橄嗨?他們的臉會(huì)微笑,眉頭會(huì)皺,會(huì)表達(dá)喜怒哀樂,也會(huì)與人交談,而且他們的手會(huì)更加靈活和精確,能完成很多精細(xì)的作業(yè)。不要認(rèn)為上述技術(shù)進(jìn)展只是虛構(gòu)的劇本,事實(shí)表明,與具有人形的機(jī)器一起生活會(huì)讓人感覺更加舒服,而且這些機(jī)器所具有的高精度和可靠性也是我們?nèi)祟愃枰摹?/p>

不要小看現(xiàn)在的智能玩具,我們完全可以從中看出未來的高級智能玩具將如何發(fā)展。外表從純機(jī)器到人型化的可預(yù)見的漸變,其實(shí)他們只是其內(nèi)部大規(guī)模質(zhì)變的外部表象。技術(shù)的普及使我們早已熟悉了各種自動(dòng)化操作,還有低成本、高性能的計(jì)算,其實(shí)這兩者的結(jié)合就為我們勾畫了未來機(jī)器人發(fā)展的清晰輪廓,即同時(shí)擁有高超的操作技巧和高級計(jì)算智能的人形機(jī)器人。今天我們已經(jīng)擁有了因特網(wǎng)、移動(dòng)數(shù)字通訊以及共享開發(fā)資源的操作系統(tǒng),這些技術(shù)進(jìn)步無不拉近了地球上人與人之間的距離,使相隔千里的人們更容易開展項(xiàng)目合作,分析彼此間的技術(shù)和知識(shí)。