前言

在过去50多年中，浓缩现代高科技精髓的机器人学与机器人技术从无到有获得了长足进展。现在，机器人正在阔步前来，并以迅雷不及掩耳之势席卷全球，其应用已融入各行各业，进入千家万户，对各国经济的发展与转型升级、增进民生福祉、促进社会发展发挥了重要作用。机器人已融入人类社会，成为人类的得力助手和朋友。

习近平总书记2014年在院士大会上提到：“机器人革命”有望成为“第三次工业革命”的一个切入点和重要增长点，将影响全球制造业格局。国际上有舆论认为，机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。2016年4月，工业和信息化部、国家发展改革委、财政部等三部委联合颁布了《机器人产业发展规划（2016—2020年）》，为“十三五”期间我国机器人产业发展描绘了清晰的蓝图。

中国的机器人学研究和机器人产业已取得重要进展，但也存在不少问题，特别是工业机器人产品质量和机器人学人才培养问题。纵观全球人工智能之争，很大程度上也是机器人化与智能化之争，一种高素质人才之争。中国各级教育需要适应机器人科技发展对机器人学和人工智能科技人才的巨大需求，培养高素质机器人学与人工智能创新人才。我们需要抓住机遇，迎接挑战，培养大批高素质机器人学与人工智能创新人才，为我国国民经济发展和人民幸福做出新的更大的贡献。

作为科技和教育工作者，我们有责任为培养人才出力。我们深知青少年一代对神奇多彩的机器人充满了向往和幻想。今天的中小学生和大学生，在不久的将来就要肩负开发中国机器人技术的重任。现在向他们介绍有关机器人的科普与科幻故事，对于普及机器人的知识、提高他们对机器人技术的兴趣，具有十分重要的意义。

本书是一本以机器人学、人工智能知识和机器人技术为中心内容的科普长篇小说。书中通过形象与连续的故事和插图，介绍机器人的发展历史、基本结构与分类，在工矿业与农林业、空间与海洋探索、国防与安保、医疗卫生、家庭服务、文化娱乐、教育教学等方面的应用，以及智能化工厂、未来宇宙开发与星际航行以及发展方向等。此外，还展望了其他一些新技术或潜在高新技术的未来应用。

本书密切联系实际，适当加入了一些科学预测知识，故事情节生动，图文并茂，寓知识性、趣味性和娱乐性于一体，是广大青少年、大中小学生、中小学教师、机器人和人工智能产业园科技与工作人员以及从事科技与产业管理的政府与企业人员的课外阅读佳作，也是对机器人感兴趣的公众值得一看的好作品。小学高年级学生可以在家长和老师的指导下阅读，对个别章节可以跳过，不影响对全书的理解。

近年来，国内外出现众多的关于机器人的科幻惊险作品，其中许多被改编为电影，一时间吸引了众多青少年的眼球，创造了不菲的票房效益。这些作品中的故事，能够激发青少年的科学想象力和创新思维能力，值得肯定。同时，我们应该重视接近现实的科普与科幻作品，向广大读者特别是青少年传播科普知识，为青少年提供求真务实、健康向上的精神食粮。希望关心我国机器人科普作品的新闻工作者、电影和电视工作者、科学与科普作家一道，为开创具有中国特色的科普文学艺术而共同努力。

我们都是教师，写作这部小说的目的就是帮助读者了解机器人的过去、现在和将来，增进对机器人技术的兴趣。

衷心感谢中国工程院院士、哈尔滨工业大学蔡鹤皋教授为本书作序及对书稿的建议。他是我国机器人学和机电一体化技术领域的著名专家和学术带头人，对机器人学和机电一体化有深厚的造诣，德高望重。他成功研制了我国第一台弧焊机器人和点焊机器人，在工业机器人、空间机器人和智能机器人开发研究等诸多方面取得了大批研究成果，解决了机器人轨迹控制精度及路径预测控制、机器人机构仿真、机器人力控制、机器人宏／微控制、多传感器智能手爪、力控机器人末端执行器系统、纳米微驱动技术、柔性机械臂控制技术，以及机器人多指灵巧手等多项关键技术问题，并提出了主轴回转运动误差理论，成功研制了主轴摆角误差动态测量仪等设备。他在百忙中为本书撰写的序言是对广大读者的教诲，体现了他对本作品的厚爱，也是对作者的鼓励。

感谢本书初稿的第一位读者——我们的孙子天昀，一位小学五年级的学生。每当我们写完一章后，就首先让他阅读，并征求他的意见。问他是否看得懂、是否有不认识的词汇、对知识性和趣味性有什么建议。他的认可和朴素意见使我们对本书信心满满。

特别感谢《机器人技术与应用》杂志社同仁对本书写作的大力支持与无私帮助。他们热情地向我赠送了2001年以来该刊的每期杂志，为本书的写作提供了丰富的素材。十分感谢湖南省自兴人工智能研究院／学院和中南大学智能系统与智能软件研究所同仁们对本书的支持与鼓励。

在本书写作的过程中参阅了许多文献，给了我们莫大的启发与帮助。在此，谨向这些文献的作者们致以诚挚的感谢。

由于我们的文学水平有限、编写文学作品的经验不足，书中可能存在一些不妥之处，敬请广大专家、作家和读者批评指正。

机器人学具有非凡的魅力和诱人的发展前景。如今，中国已经成为国际最大的机器人市场，一股前所未有的机器人学热潮汹涌澎湃，席卷神州大地，这一技术的进步必将为中国经济的快速持续发展和人民生活水平的不断提高打下更加坚实的基础。

世界这么广大，想要探访的领域很多很多。厉害啦，机器人来了！让我们带你去揭开机器人王国的神秘面纱，探索机器人家族的奥秘，拥抱多彩多姿的机器人，看看他们都干了哪些“雷倒众生”的新鲜事儿。

蔡自兴　翁环

2018年1月5日

于长沙德怡园