1、题，以转变经济发展方式为主线，坚持把建设资源节约型和环境友好型社会作为重要着力点，大力发展循环经济。我国政府相继出台了一系列支持和鼓励政策。在国家政策的鼓励和引导下，我国资源综合利用取得一定的成绩。但资源消耗高、利用率低，废物资源综合利用和无害化处理程度低等问题仍然普遍存在。为适应经济增长方式转变和实施可持续发展战略和需要，推动资源综合利用工作，特明确公布了资源综合利用的主要范围：对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热、余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废旧物资进行回收和再生利用。航空散热管是进入21世纪以来国内外推崇并迅速发展的一种新型环保材料，符合国家节能环
2、保的政策导向。具有原料资源化、制备可塑化、产品环保化、应用经济化、再生低碳化等5大优良性能的航空散热管，既能发挥材料中各组分的优点，克服因强度低、变异性大及有机材料弹性模量低等造成的使用局限性，又能充分利用资源，也有助于资源给环境带来的污染，有利于循环经济的发展。2.3.3顺应我国战略性新兴产业节能环保事业快速发展的需要我国经济发展将以科学发展为主题，以加快转变经济发展方式为主线，进一步推进经济结构战略性调整，优化升级产业结构，在这一背景下，战略性新兴产业、现代服务业、文化创意产业等成为投资的热点。我国战略性新兴产业将形成健康发展、协调推进的基本格局，对产业结构升级的推动作用显著增强，增加值占
3、国内生产总值的比重力争达到8%左右。到2020年，战略性新兴产业增加值占国内生产总值的比重力争达到15%左右，吸纳、带动就业能力显著提高。节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造产业成为国民经济的支柱产业，新能源、新材料、新能源汽车产业成为国民经济的先导产业；创新能力大幅提升，掌握一批关键核心技术，在局部领域达到世界领先水平；形成一批具有国际影响力的大企业和一批创新活力旺盛的中小企业；建成一批产业链完善、创新能力强、特色鲜明的战略性新兴产业集聚区。再经过10年左右的努力，到2030年，战略性新兴产业的整体创新能力和产业发展水平达到世界先进水平，为经济社会可持续发展提供强有力的支撑。节能环保
4、称谓战略性产业重中之重。在循环经济与资源循环利用领域，要大力发展源头减量、循环利用、资源化、再制造、零排放和产业链接、物质流分析等新技术，推进产业化，提高资源产出效率。重点发展共伴生矿产资源、工业生产废弃物综合利用技术，汽车零部件及机电产品再制造、再生资源回收利用，餐厨、农林和建筑废弃物资源化利用。推动跨行业跨企业循环利用联合体建设，促进生产过程协同资源化处理废弃物；大力发展“城市矿山”资源。因此，本项目属于朝阳产业，项目的大力发展正是顺应了我国新时期战略新兴产业发展规划，可有效促进我国节能环保产业的快速发展，为我国循环经济发展作出有力贡献。2.3.4促进国内新材料技术及产业化发展的要求当前中
5、国新材料产业发展迅速，产业规模保持平稳增长；材料种类日益丰富，产品结构略有起伏；政策资金积极扶持，发展环境逐步优化；产业基地建设加快，区域特色逐渐形成。中国已成为全球制造基地，新材料下游化工、能源、建材、机械、IT 等行业发展迅速，新材料优异的产品性能和应用领域使其产品市场需求一直保持较高的增长，新材料已成为支撑中国制造的基础行业。新材料领域中，信息功能材料与器件是一个科学内涵极丰富、创新性极强、应用前景极广阔、社会经济效益巨大的领域，极有可能触发新的信息技术革命。本项目航空散热管能够充分发挥材料中各组分的优势，克服单一材料的缺点，不仅改进材料的物理力学性能和加工性能，降低成本并扩大应用范围，
6、还提高了材料的附加值。用其经特殊加工和增强手段制成的板材，可以获得普通材料所不具备的性能，既具有高韧性、耐疲劳等优点。本次项目的上马将促进当地新材料产业生产基地建设步伐加快，将极大推动中国新材料产业的发展进程。2.3.5符合中国制造2025 “三步走”实现制造强国战略目标在2015年的十二届全国人大三次会议中，国务院总理李克强提到要：推动产业结构迈向中高端。制造业是我们的优势产业。要实施“中国制造2025”，坚持创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。采取财政贴息、加速折旧等措施，推动传统产业技术改造。坚持有保有压，化解过剩产能，支持企业兼并重组，在市场竞争中优胜劣
7、汰。促进工业化和信息化深度融合，开发利用网络化、数字化、智能化等技术，着力在一些关键领域抢占先机、取得突破。且国务院已经印发中国制造2025通知，部署全面推进实施制造强国战略，明确了9项战略任务和重点：其中特别提出支持战略性重大项目和高端装备实施技术改造的政策方向，稳定中央技术改造引导资金规模，通过贴息等方式，建立支持企业技术改造的长效机制。推动技术改造相关立法，强化激励约束机制，完善促进企业技术改造的政策体系。支持重点行业、高端产品、关键环节进行技术改造，引导企业采用先进适用技术，优化产品结构，全面提升设计、制造、工艺、管理水平，促进钢铁、石化、工程机械、轻工、纺织等产业向价值链高端发展。研
8、究制定重点产业技术改造投资指南和重点项目导向计划，吸引社会资金参与，优化工业投资结构。围绕两化融合、节能降耗、质量提升、安全生产等传统领域改造，推广应用新技术、新工艺、新装备、新材料，提高企业生产技术水平和效益。因此，项目实施符合中国制造2025 “三步走”实现制造强国战略目标。2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要本项目除少数管理人员和关键岗位技术人员由企业解决外，新增员工均由当地招工解决，项目建成后，将为当地提供大量就业机会，吸收下岗职工与闲置人口再就业，可促进当地经济和谐发展；此外，项目的实施可带动相关行业上下游产业的发展，为提高中国综合国力产生巨大而深远影响，对于搞活国民经济、增加
9、国民收入、提高国民生活水平有着非常重要的意义。2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要本项目正式运营后，可实现年均销售收入为47666.67万元，年均利润总额3980.57万元，年均净利润2985.43万元，年上缴税金及附加为343.37万元，年增值税为3433.65万元；年可上缴所得税995.14万元，项目年可为当地上缴税金总额4772.16万元。因此，项目的实施可有效促进项目地经济发展进程。2.4项目建设可行性分析 2.4.1政策可行性国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要明确提出，绿色是永续发展的必要条件和人民对美好生活追求的重要体现。必须坚持节约资源和保护环境的基本国策，坚持可持续
10、发展，坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路，加快建设资源节约型、环境友好型社会，形成人与自然和谐发展现代化建设新格局，推进美丽中国建设，为全球生态安全作出新贡献。工业绿色发展规划(20162020年)中提出：按照减量化、再利用、资源化原则，加快建立循环型工业体系，促进企业、园区、行业、区域间链接共生和协同利用，大幅度提高资源利用效率。全面推行循环生产方式。推进钢铁、有色、石化、化工、建材等行业拓展产品制造、能源转换、废弃物处理-消纳及再资源化等行业功能，强化行业间横向耦合、生态链接、原料互供、资源共享。因地制宜推进水泥窑协同处置固体废物，鼓励造纸行业利用林业废物及农作物秸秆等制浆。
11、推进各类园区进行循环化改造，实现生产过程耦合和多联产，提高园区资源产出率和综合竞争力。国务院办公厅关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见中指出：推广新型墙材。发展本质安全、节能环保、轻质高强的墙体和屋面材料、外墙保温材料，以及结构与保温装饰一体化外墙板。推进叠合楼板、内外墙板、楼梯阳台、厨卫装饰等构配件工厂化生产。引导利用可再生资源制备新型墙体材料，支持利用农作物秸秆、竹纤维、木屑等开发生物质建材，发展生物质纤维增强的木塑、镁质建材等产品。加快推广应用水性涂料、胶黏剂及高分子防水材料、密封材料、热反射膜、管材等产品。国务院关于印发中国制造2025的通知中提出：推进资源高效循环利用。支持企
12、业强化技术创新和管理，增强绿色精益制造能力，大幅降低能耗、物耗和水耗水平。持续提高绿色低碳能源使用比率，开展工业园区和企业分布式绿色智能微电网建设，控制和削减化石能源消费量。全面推行循环生产方式，促进企业、园区、行业间链接共生、原料互供、资源共享。推进资源再生利用产业规范化、规模化发展，强化技术装备支撑，提高大宗工业固体废弃物、废旧金属、废弃电器电子产品等综合利用水平。大力发展再制造产业，实施高端再制造、智能再制造、在役再制造，推进产品认定，促进再制造产业持续健康发展。由上可见，本次项目的建设符合国家的相关政策，并且可在极大程度上带动我国资源综合利用产业发展进程。因此，本次项目的建设具备政策可
13、行性。2.4.2技术可行性随着现代工业的发展，自然环境受到愈来愈严重的破坏，环境污染及资源缺乏使人类认识到有效利用自然资源的重要性。我国是一个农业大国，安全生产引起了各界领导和广大群众极大关注。 这种现状迫切要求我们为材料的合理化有效利用开辟新途径。 航空散热管通过一定的成型加工方法形成的一种新型材料，具有生物降解性和再生性，航空散热管的开发研制对于提高材料利用率、开拓产品的材料化技术及拓宽产品的材料化应用领域在环境保护和节约资源方面具有重要意义。“十三五”时期，伴随着政策、技术和渠道逐步成熟，航空散热管产业将进入一个全新的发展高峰时期，因而看好整个行业的发展前景。这也充分说明该项目发展具备市
14、场可行性。2.4.2技术可行性项目公司拥有一支作业技术纯熟、诚实敬业、年富力强、精干高效的技术人员和生产工人队伍，从而为公司的稳健高效发展奠定了雄厚的基础。项目产品技术及工艺均达到国内领先水平，同时，项目公司还将着重对综合利用技术进行研发，不断提高产品综合技术水平。因此，本项目建设在技术上可行。本次项目建成后将紧跟国内国际先进技术发展脚步，不断缩短技术更新周期，对生产各环节进行全程质量控制，确保本项目技术水平的先进地位。2.4.3管理可行性本项目将根据项目建设的实际需要，专门组建机构及经营队伍，负责项目规划、立项、设计、组织和实施。在经营管理方面将制定行之有效的各种企业管理制度和人才激励制度，
15、确保本项目按照现代化方式运作。2.5分析结论本项目的建设不仅可使项目企业提高经济效益，抢占更多市场份额，有利于企业全面落实科学发展观，不断提高企业管理水平，降低生产成本，进而逐步建立和运行环境管理体系，还可有效缓解当前市场供求紧张的局面。项目将给中国的资源综合利用及新材料产业注入新的活力，带来新的技术，实现新的飞跃。还将带动项目当地就业，带动当地经济发展，促进我国社会经济可持续发展，符合国家经济可持续发展战略，符合国家产业发展规划。综合以上因素，本项目建设可行，且十分必要。第16页年产航空散热管项目可行性研究报告第三章 行业市场分析3.1生态文明建设发展现状及意义分析生态文明是一种文明形态，也
16、是一种理念，绿色循环低碳发展是生态文明理念的基本内涵，也是实现生态文明的主要途径。生态文明与绿色发展、循环发展、低碳发展、节能减排、环境保护等概念的关系非常紧密。党的十八大是我国建设生态文明的一个新的里程碑。十八大报告指出：“建设生态文明，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势，必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念，把生态文明建设放在突出位置，融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程”。从党的十七大首次提出生态文明概念，到十八大将其作为战略任务，提出五位一体的总体布局，不但对生态文明的理解达到了一个更深的层次
17、，而且对生态文明的重视也达到了一个前所未有的高度。十八大报告提出了生态文明建设的三个标志性特征：绿色发展、循环发展、低碳发展，既体现了生态文明建设的基本内涵，也明确了推进生态文明建设的基本途径和方式，这也是加快转变经济发展方式的重点任务和主要内涵，标志着推进绿色循环低碳发展，成为加快生态文明建设的重要抓手和着力点。绿色发展从广义上说涵盖节约、低碳、循环、生态环保、人与自然和谐等内容，从狭义上说，绿色一般表示生态环保的内涵；循环发展就是通过发展循环经济，提高资源利用效率，其基本理念是没有废物，废物是放错地方的资源，实质是解决资源可持续利用和资源消耗引起的环境污染问题；低碳发展就是以低碳排放为特征
18、的发展，主要是通过节约能源提高能效，发展可再生能源和清洁能源，增加森林碳汇，降低能耗强度、碳强度以及碳排放总量，实质是解决能源可持续问题和能源消费引起的气候变化等环境问题。只有在经济建设和社会发展的各个方面充分考虑自然资源和生态环境承载能力，推动城乡建设和生产、流通、消费各环节的绿色化、循环化、低碳化，大力推进节能减排，实施循环经济，加大环境保护力度，加快生态修复保护，才能有效促进生态文明建设。一、推进生态文明建设是实现中国梦的时代抉择实现中华民族伟大复兴的中国梦，就是要实现国家富强、民族振兴、人民幸福。“中国梦”非常宏大，但中国梦离每个普通老百姓的生活又很近：每天喝上干净的自来水，呼吸新鲜的
19、空气，沐浴温暖的阳光，吃上放心的食品，安居乐业就是老百姓心中的“梦”。没有天蓝地绿水清的美丽中国，民族复兴的任务难言实现，人民群众的生活难言改善。我国正处于中等收入向高收入阶段迈进的关键时期，要顺利跨越“中等收入陷阱”，只有切实加强生态文明建设，不断改善生态环境，才能以实际效果取信于民。二、推进生态文明建设是保持我国经济持续健康发展的迫切要求发展是解决一切问题的重要前提，但发展不等于简单的增长，我们需要高质量的增长，更需要可持续的发展。我们没有权利为了满足我们这一代的需要，剥夺子孙后代满足他们需要的权利，更不能让子孙后代承担我们过度使用资源和破坏环境的恶果。只有大力推进生态文明建设，在发展经济
20、的同时，把资源环境生态利用好、保护好，才能维护资源环境对人类的长远供养能力，使后代具有生存和发展的公平机会。三、推进生态文明建设，关系到有效破解发展中面临的资源约束资源是实现我国全面建成小康社会的物质基础，要实现13亿人口的全面小康，对资源的需求是很大的。我国人口众多，资源相对不足，很多重要资源人均占有量低于世界平均水平。改革开放以来，随着我国工业化、城镇化快速发展，以及发展方式粗放，消耗大、浪费多，能源、资源供给矛盾变得十分突出，对外依存度不断升高。国内外实践证明，推进生态文明建设中的许多行之有效的措施，都有助于破解我国所面临的资源约束。例如，废弃商品和废料中可循环利用的金属、玻璃、塑料、橡
21、胶等资源，被形象地称为“城市矿产”或“城市矿山”。在发达国家，开发城市矿产已经成为一个新兴的朝阳产业，美国开发利用的城市矿产资源每年的销售额高达2360亿美元。在国内，浙江宁波某公司每年从废弃金属、电器中回收再生铜4制成铜制品，而国内某大型铜矿一年产量也就是50万吨左右。四、推进生态文明建设是解决我国面临的生态环境问题的根本途径发达国家一二百年工业化过程中分阶段出现并逐步解决的生态环境问题在我国快速发展的30多年里集中显现，呈压缩型、复合型特点，增加了治理和修复的难度和复杂性。水、土壤、空气污染等问题尚未得到根本遏制，森林生态系统质量不高，草原退化、水土流失、土地沙化、地质灾害频发、湿地湖泊萎
22、缩、地面沉降、海洋污染等问题十分严峻。推进生态文明建设，核心就是保护环境，改善生态环境质量。因此，大力推进生态文明建设，是从根本上解决我国面临的生态环境问题的核心途径。五、推进生态文明建设，关系到我国应对气候变化能力的不断提高由于国家大、人口多，加之经济高速发展以及以煤为主的能源结构，我国的温室气体排放总量大、增速快。目前，应对气候变化已经成为全人类的共同任务，我们必须同国际社会一道积极应对气候变化，在督促发达国家承担历史责任的前提下，承担起相应的责任和义务。推进生态文明建设的一系列措施，可以有效控制温室气体排放，更好地彰显我国作为负责任发展中大国的形象，增强我国在国际事务中的话语权和影响力。
23、3.2我国资源综合利用行业发展状况分析开展资源综合利用是我国国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对于贯彻落实节约资源和保护环境基本国策，缓解工业化和城镇化进程中，日趋强化的资源环境约束，提高资源利用效率，加快经济发展方式转变，增强可持续发展能力具有重要意义。资源综合利用产业作为发展循环经济的重要载体和有效支撑，是战略性新兴产业的重要组成部分，具有广阔的发展前景。资源综合利用包含的内容广泛，利用的途径也在不断拓宽。近年来，废弃资源综合利用正在向高译者序 在我们的文化宝库中，有一本非常有趣而且富有智慧的书，名叫列子。除了大家熟知的“两小儿辩日”和“愚公移 山”等故事外，这本书中还记录了一个非常
24、生动的关于机器人的故事。 话说西周的第五位君主周穆王到西部巡游，返回途中，一个名叫偃师的人毛遂自荐，说有绝活给大王看，周穆王便答应了。 一天后，偃师带着一个“人”来了。穆王问：“和你一道来的是什么人啊？”偃师回答说：“是我所造的能唱歌跳舞的人。”穆 王惊奇地看着它，行走俯仰和真人一样。偃师摇它的头，它便唱出了符合乐律的歌；捧它的手，便跳起了符合节拍的舞。千变万 化，你想叫它做什么它就做什么。 上面的白话翻译有些失色，文言文更加精彩：“锁其颐，则歌合律；捧其手，则舞应节。千变万化，惟意所适。”好一 个“歌合律、舞应节”，太生动了。看来今天的机器人，还有很大差距。 故事还没有完，周穆王看得兴起，便
25、叫心爱的美人盛姬和宫内待御一起来观看。表演快要结束的时候，机器人眨着眼睛，向 穆王的左右嫔妃“放电”。这气坏了穆王，立刻要杀偃师。偃师十分害怕，连忙剖开机器人的肚子让穆王看，里面尽是皮革、木 料、胶水、油漆、白粉末、黑粉末、红粉末、青粉末等材料。周穆王仔细察看，其体内的肝、胆、心、肺、脾、肾、肠、胃，体 外的筋骨、四肢、骨节、皮肤、汗毛、牙齿、头发等，全是假的，但却一应俱全。把所有的东西聚合起来，它又和一开始见到的 一样。周穆王试探着拿走它的心，它的嘴便不能再说话；拿走它的肝，它的眼睛便不能再看东西；拿走它的肾，它的脚便不能再 走路。发现确实是假人后，穆王终于高兴地赞叹道：“人的技巧竟然可以媲
26、美创造万物的天帝（人之巧乃可与造化者同功 乎）？” 我第一次看这个故事时，节选的版本就是上面这些。在准备写这篇序言时查看原文，发现还有一段精彩的尾声。上面的故事 流传起来后，鲁班和墨子的徒弟（东门贾和禽滑厘）听到，便告诉了他们的师傅。两位师傅听说后，大为震惊。鲁班以发明云梯 著名，墨子以发明风筝著名，他们还曾经夸耀自己的发明已经登峰造极（自谓能之极也）。可这与偃师的机器人比相差太多了。 于是两位大牛深感惭愧，用现在的话来说，很受刺激，从此异常低调（终身不敢语艺，而时执规矩）。 列子的主要作者列御寇出生在公元前450年。列子成书的时间没有确定说法，大约是在战国时期，公元前是一定 的。这足以让中华
27、文明列入机器人历史的前列。 2000多年过去了。科技的不断进步，已经让本来只存在于想象之中的机器人逐渐走进现实世界。从简单的机械臂，到人形 机器人；从轮子移动，到可以双足行走；从只会摇头，到富有表情终究有一天，机器人会真的像列子所描述的那 样：“锁其颐，则歌合律；捧其手，则舞应节。千变万化，惟意所适。” 关于机器人的书已经有很多。不敢说这一本有多好，但是它确实非常有特色。全书章节以两条线索交替进展，一半是科幻小 说，一半是现实世界。前者天马行空般地敞开想象的翅膀，思考机器人会给这个世界带来的影响。后者脚踏实地，从零开始，教 你如何建造自己的机器人。 去年春天，我们多位“格友”（微信公众号：格友
28、）开始一起翻译这本书。他们是杨小平（宣言相关部分）、张银奎（第1 章、中文版序和封底文字等）、罗冰（第2章和第5章）、朱韦玮（第3章）、程煜明（第10章）、王科平（第4章和第11章）、 沙梓社（第6章和第9章）、宋维（第7章）、张佩（第8章）（排名不分先后）。张锦旭小朋友翻译了英文原书中就出自小朋友 之手的附录部分。大家结对相互审查了译稿初稿。张银奎通读检查了所有章节。虽然这本书不厚，但是也投入了很多时间。为了 提高翻译速度，便于沟通，我们曾经聚集在庐山秀峰景区的松雪楼，排除干扰，专心翻译，附上当时的照片一幅，以兹纪念，也 刚好与布莱恩中文版序之照片呼应。 张银奎代表所有译者 于珠海富华里锦江
29、之星 中文版序 你手中的这本书是许多人过去十几年努力的成果。他们来自全球各地，从英国的科尔切斯特到马来西亚的吉隆坡，从澳大利 亚的悉尼到美国俄勒冈州的波特兰。而且工作在这个项目中的每个人都怀着同一个愿景：要让世界上尽可能多的人都可以构想、 设计和建造机器人，并给它编写程序。我们相信每个人都应该有一个属于自己的机器人，如果他们喜欢的话，甚至可以有两个。 现在我们的书和项目来到了中国。对于中文版的出版，我们无比激动。它非常重要，原因如下。 作为一个未来学家，我的职责就是要和各种组织一起工作，以预测10年以后的未来是什么样子。我把多种学科和方法混合 起来使用，包括社会科学、技术研究、经济学、文化历史
30、、趋势数据、全球专家访谈，甚至还有科幻小说。在过去15年里，科 幻故事已经成为我工作的一个重要部分。在我们可以构建未来之前，我们不得不先想象未来是什么样，你说是不是？没有哪一种 伟大的东西是未经想象就能构建出来的。一旦想清楚你所希望的未来世界应该有什么，应该没有什么，那么剩下的就只是工程的 事情了。 我们生活在最美妙的时代。我们有强大的科学和技术，可以把任何我们想到的东西建造出来。毫不夸张地说，在工程和商业 领域中，最没有得到充分利用的工具就是想象。我在2011年写的一本书名叫科幻原型法：使用科幻小说来设计未来（预计 中文书名，Morgan&Claypool出版社出版），那是一本教材，解释了为
31、什么科幻可以成为发展商业和科技的工具。你手里的这 本书是应用该方法的成果。 13年前，要想构建本书所描述的机器人还不可能，但是这并没有令我们止步。桑迪温克尔曼和我使用科幻故事和插图来设 计我们的机器人，构想机器人的行为，以及它们与人交互的方式。从那里起步，我们逐步推进，编写软件，开发应用程序，然后 是3D设计文件。当技术赶上来时，我们已经准备好了于是我们就建造了吉米。 你会在这本书中读到关于吉米的所有故事，还会认识他的朋友。我可以告诉你，吉米现在就生活在我写作这篇序言的书房 里。 不过，吉米是我的机器人。现在，轮到你来学习如何构想、设计、建造你自己的机器人，并且给它编写程序了。这就是这本 中文
32、版图书特别重要的原因。一想到中国的天才工程师的技术深度和想象广度，就让人激动。我想知道你想构建什么类型的机器 人，你可以通过 向吉米和我介绍你的机器人，我们非常愿意听到你的梦想。 让我们一起构建一个有机器人的更好未来，先想象出来，然后开始建造！ 布莱恩戴维约翰逊（和吉米） 于美国俄勒冈州波特兰 宣言的诞生 这本书的结局是一个小机器人在后台等候出场，即将在拉斯维加斯的5000名观众面前首次亮相。他的名字叫吉米，他是第 一个21世纪机器人。 你可能会问：21世纪机器人是什么？ 好问题。 在机器人的历史中，它们大多时候都生活在科幻小说中。在构建机器人的科技做好准备之前的很长时间里，人类只能通过科 幻
33、小说、电影、漫画或者玩具看到或者感受机器人。不过，这并没有阻止人类对机器人的想象和探索。事实上，在1920年捷克 作家卡雷尔恰佩克（Karel apek）发明机器人这个名字之前，关于机器人的想象和探索就早已经出现在世界上的各种文化中。 在20世纪的后半叶，机器人开始走出人类的想象，踏上了现实之旅。工业机器人开始在工厂里工作，帮助我们制造小轿 车。在大学的实验室里，人们制作出了各种形状、各种大小的机器人。不过，尽管这些新的机器人已经真实存在并不断发展着， 但是对于大多数人来说，机器人还是停留在科幻世界里的陌生人。直到后来 在世纪更替的那几年，机器人开始变得非常不同。制作机器人不再是著名大学和大公
34、司的专利，而是任何人都可以，机器人 成为我们日常生活的一部分它们原本就应该出现在那里。 与21世纪一起到来的是以全新的方式设计、构建机器人并为其编写软件。科技进步和完全不同的开发途径为我们提供了很 多新的工具，去除了原本横亘在我们和机器人之间的障碍。开源软件和应用（App）为我们提供了全新的方式来开发和分享软件 代码。开源硬件汇聚了数百万开发者和新生代创客的创造力。3D打印的出现让任何人都有能力把自己设计的机器人生产出来。 这个世界变了。 现在，任何人都可以构思、设计、建造自己的机器人并为其编写软件。这些新的机器人就是21世纪机器人。 作为一个未来学家，展望未来和研究人类与科技的相互影响是我的
35、工作。简单来说，我要展望未来10年、15年甚至20年的 世界会是什么样子。十几年来，我一直在构想新的21世纪机器人。大约3年前，我清楚地看到科技已经发展到可以实现我的机器 人构想的时期了。我构想的机器人是完全开源的，可以3D打印，而且还有最重要的一点社会化（social）。它们会与以前 出现的任何机器人都不同。3年前的突然领悟产生了这本书。 诞生的过程 “那么，21世纪机器人到底与20世纪机器人有什么不同？”Maker Media（我的出版商）的CEO戴尔多尔蒂（Dale Dougherty）在一次电话沟通中如此问我，那时这个项目刚开始。戴尔对我的机器人想法始终给予极大的支持，并且总是怀着 无
36、尽的好奇，他督促我把关于21世纪机器人的设想定义出来。 “好，”我站在厨房，准备在电话中发表演说，“我想说21世纪机器人是构想在先。它是社会化的、开源的，而且是迭代 改进的，还有，它满载着构建他、她或它的人的愿望和梦想。它还是易于构建的。” “所以，一切是由构建机器人的人来决定的，是吗？”戴尔继续询问，“那还是21世纪机器人吗？” “不知道，”我回答，“那其实正是伟大之处。当我们谈论21世纪机器人的时候，我们真的不知道它是什么。我不知道它 是什么，那不是由我决定的，而是由构建机器人的人决定的。每个机器人都是个性化的，每个机器人都具有个体性，因为每个构 建机器人的人都独一无二。” “我想你需要起
37、草一项宣言，”戴尔一边笑一边说，“实际上你刚刚写了一项。” “我从来没有写过宣言。”我回答道。我不认识写过宣言的人。 “只需回答如下问题：是什么使21世纪机器人与20世纪机器人不同？是什么使它与此前出现的机器人不同？” 这就是一项宣言的诞生经过，诞生地就在我的厨房，位于俄勒冈州波特兰市。这就是我的开场白 21世纪机器人宣言 21世纪，技术发展到了只要能想象出来就可以构建出来的时期。 是时候构思一种完全不同的机器人了。该机器人的设计、构造方式和编程方法都是新的。我们可以构思和创建具有更加神奇 未来的机器人，远远超过今天我们所看到的更具创造力，更加丰富多彩。21世纪机器人的时代来了。我们的宣言是：
38、 想象为先 人类历史上，从来没有什么东西是没有先经过想象就构造出来的。 想象是构建机器人的最重要技能。在21世纪，任何人都可以想象、设计、建造一个机器人。 但首先你必须问自己：你想要机器人成为谁？你的机器人叫什么名字？（因为每个机器人都有一个名字。）每个机器人都是 一个个体。你想怎样和机器人互动？你的机器人会做什么特别的事？你想要机器人做哪些其他人不会做的事？ 把你的机器人画出来，写一个故事，描述每天与你的机器人一起生活是什么样子。你的机器人会做什么新鲜有趣的事情？哪 里可能出错？我们应该避免什么？你的想象力和这些想法会让你的机器人成为一个独立的人。 科幻小说、漫画和电影是强大的工具，可以帮助
39、你构思机器人。以科学事实为基础，我们可以用科幻小说的方式来设计机器 人，把这些故事作为技术需求文档。 容易组建 回顾20世纪，那时建造一个机器人是很难的。计算机庞大而且缓慢，电子产品复杂，少数有钱人控制了制造工艺，只有他 们才能建造工厂和装配线。但现在这一切都改变了。 今天的计算机很小而且很容易获取，软件工具和应用程序让任何人可以成为程序员或设计师，3D打印机打破了数字世界和 物理世界之间的壁垒，使我们能够制造几乎任何我们梦想的东西。你可以去社区和工作坊设计和打印你的机器人。 完全开源 开源的目的是让人们掌控所使用的技术，以实现创建、修改和分享。20世纪末，随着互联网以及它所依赖软件（比如开源
40、 的Linux操作系统）的流行，开源的各种应用和社区非常热门。 21世纪机器人是完全开源的。基于开源的3D设计文件，每个人都能够设计和定制自己的机器人。管理机器人和充当机器人 大脑的所有软件都是自由和开放的。你可以操控机器人的系统，也可以为你的机器人设计不同的应用程序。 尤为重要的是，我们希望你与别人分享设计。如：你是不是想出一种新的方法，让机器人的腿很酷？你最新开发的应用是什 么？甚至机器人的生产制造也是开放的，世界各地的人可以合作构建更好、更聪明、更有趣、更令人兴奋的机器人。 迭代演进 当你可以制造很多机器人时，为什么只做一个机器人？ 所谓迭代，就是重复一个过程，为一个目标或者一个项目开发
41、出多个版本。我们制作很多机器人的目的是试验不同的版本， 不断改进。每个机器人都是下一个机器人的起点，每一个新的机器人都包含着从以前版本学到的东西。在新版本中，也可以尝试 以前没有使用过的新方法。通过开源的分享机制，当你试验别人的想法时，事情可能变得非常有趣。 全面社交 21世纪机器人是会社交的，主要是与人互动，也可连接到互联网、社交网络以及其他20世纪机器人。你的机器人会对另一 个机器人说什么呢？ 构建机器人的过程也是社交化的。世界各地热衷于构建新型机器人的人们组成了一个庞大的社区。通过共同努力，我们可以 改变机器人的未来。 富有人性和梦想 机器人是由人构建的，我们用自己的梦想和希望来设计机器
42、人。我们可以想象未来，并把未来的梦想放入机器人中。 日本机器人专家森昌弘认为我们设计的机器是自己的延伸。1974年，他写道：“机器虽然表面上与我们不同，但实际上仅 功能和我们有差距，从本质来说是我们的一部分。” 机器人为我们提供了一种新的方式，让我们想象不同的未来，构建梦想，并让它们和我们共处。 为她/他/它自己考虑 你可以设计机器人，让她/他/它有自己的个性和行为，也可以设计应用程序让它做任何你可以想象到的事情。 21世纪机器人不是木偶，它能为自己考虑，具有真正的人工智能，能移动，能做出决策，还能与你和其他人互动。我们希 望这些机器人有自己的想法，古怪而且有趣。 我们的座右铭：“每个机器人都
43、有一个名字” 人们在后院、车库或者地下室组建机器人。每个人都有一个名字，并且都是独立个体。因此，每个机器人也都应该有一个名 字：因为你所构建的机器人，以及你将来要构建的所有其他机器人，都是你的延伸。你的机器人和你的设计会走出去，融入世 界。其他人可能选取其中的部分来制造他们的机器人。这种分享和迭代可以持续下去。我们不断构建，不断分享，不断设计和建 造机器人并为其编写软件。 这就是21世纪机器人。它是我们想象、设计、构建并分享对未来看法的一种方式。这种方式也让我们结识了很多非常棒的 小朋友。 这本书记录了第一个21世纪机器人是如何制造出来的，也讲述了帮助制造这个机器人的很多人的故事。 致谢 感谢
44、Make系列图书的出版人Brian Jepson，多谢他第一个相信这个项目并坚持到底。感谢Dale Dougherty，多谢他的微 笑和赞许，以及源源不断的问题嘿，机器人宣言写完了吗？ 过去5年里，几乎每天早上我都和Joe Zawadsky谈论机器人。他对机器人的高度热情让我不断前行。 谢谢Ken和Teri Hertz的无尽热情和支持。同时感谢Danny和Annie认为我很酷。 Justin Rattner一直是吉米和机器人的最大粉丝，他鼓励我尝试新的东西，并不断深入。了解我的人都知道Christy Bachich 基本上控制了我的世界，她就是这么神通广大。多谢Harlene Conley把目
45、标设得如此高。 Jennifer Sullivan和Membrain团队总是展现最甜美的笑容，总是处于兴奋状态，总是有很棒的想法。谢谢Brad Fisher成为 我的“Perry Mason”。 感谢Shyama在我和Sandy接手工作室时大力帮忙，并提出了敏锐且犀利的批评。 Jim Olsen和April Miller也许比我和Sandy更喜欢吉米，他们的创造力和合作精神让赶工加班变成了乐趣。 接下来，感谢科学家Simon Egerton、Vic Callaghan、Graham Clarke、Sumi Helal、Sara Criz、Tadayoshi Kohno给 了我很多灵感。 最后感激创客们！你们中的大部分人都会在这本书中出现，虽然许多人只是搭了一把手，如借了一个胶枪或一个电烙铁，谢 谢你们！ 第1章 他用自己的思想打造机器人 我在前面说过，这本书的结尾是吉米站在后台，准备闪亮登场，这是他的首次亮相。当我把吉米的这张照片发给我太太时， 她很快回复：“这真的是用你的思想打造出的机器人！” 图1-1 吉米在候场 （布莱恩戴维约翰逊拍摄） 十年前，我开始思考21世纪时人类是如何与机器人相处与交互的。21世纪的机器人
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