第一传奇：1939年纽约世界博览会上的人形机器人Elektro

寂静回声

1939年纽约世界博览会（第20届世界博览会）于1939年4月30日在纽约皇后区法拉盛草坪公园开幕，纪念乔治·华盛顿就职美国总统150周年，展会主题为“建设明日世界”（Building the World of Tomorrow），旨在向公众展示通过科学规划和技术创新实现的未来生活愿景 。

展会持续至1940年，由于二战爆发而提前结束 。
共有近60个国家、33个美国州及属地，以及超过一千家参展商参与。

展会展示了大量20世纪初的新发明和技术创新，包括电视机首次直播、尼龙、磁带录音机、空调等。


就在同一年，铁皮人（The Tin Man）登上了银幕，出现在 1939 年上映的电影《绿野仙踪》中。
与此同时，在大西洋彼岸，希特勒正准备入侵波兰。
而在英国剑桥，艾伦·图灵正去听维特根斯坦的数学研讨课。他破解“恩尼格玛”密码机的努力尚未真正开始。
但在短短 3 年后，正是这些努力，帮助人类开启了计算与可编程机器的时代。



lektro ，又名Westinghouse Motor Man。是早期机器人发展史上具有里程碑意义的展示型机器人，它由西屋电气公司打造，在 1939 年纽约世界博览会上首次亮相，成功地将“人形机器人”的概念带入了大众的想象之中。Elektro 证明了即便是在生产力还不发达的历史条件下，机器也能被制造得在外貌和行为上酷似人类。
它在历史上的意义，并非作为一台实用的自主机器，而是作为机电自动化技术的一次公众展示。Elektro 能够执行预设的动作，比如行走、挥动手臂、通过录音发声以及对简单的指令做出回应。这使其成为最早被广泛认知的“机器人”展品之一，并对后世人们构想机器人的方式产生了深远的影响。


Elektro 是一台由 J.M. Barnett、Jack Weeks Sr.、Harold Gorsuch 以及西屋电气公司俄亥俄州曼斯菲尔德工厂的其他工程师们，于1937 年至 1938 年间共同打造的机器人。外面包裹着一层铝制“皮肤”。他的光电“眼睛”能够分辨红光和绿光。

在1939 至 1940 年的纽约世界博览会上，为了观看 Elektro 这短短 20 分钟的表演，数以百万计的观众甘愿排起长达三个小时的队伍。

“LADIES AND GENTLEMEN, I’LL BE VERY GLAD to tell my story. I am a smart fellow as I have a very fine brain of 48 electrical relays.”1939年纽约世界博览会上，机器人Elektro便是这样向围观人群做自我介绍的。
Elektro常挂在嘴边的一句话是：“My brain is bigger than yours.”它的大脑重达25千克，这话所言非虚。


尼古拉・特斯拉是公认首位造出无线缆远距离操控飞艇装置的研究者，其贡献远超同时代其他科研人员。
他于 1892 年启动相关实验，此后常年在纽约市南第五大道 35 号的实验室展出多款无线遥控器械。
1897 年，他造出一套完整的船形自动控制装置，该船能够接收岸上发射的赫兹电波引导信号，自主调整航行方向。

1898 年 11 月 8 日，这项发明获得美国专利授权。在这份专利文件中，特斯拉列举了各类可用于操控的能量形式，包含电磁感应、静电感应、大地传导、水体传导、高层大气传导，以及各类纯辐射能。


到了 20 世纪 20 年代初，西屋电气公司已成功研发出全自动变电站，工程师们正积极寻找改进这些设备的方法。当时，一位操作员提出希望能实现远程控制变电站系统，并启动常规运行程序的更改。Televox（远程语音控制装置）由此应运而生，这套控制单元也开启了西屋电气研发机器人的探索之路。
Roy J. Wensley 设计的 Televox 能够通过识别声音来改变变电站内的开关状态，Televox 装置分为两部分，一半放置在中央发电站调度员的办公桌上，另一半则安装在变电站内。中央站的 Televox 利用音叉振荡器产生不同的频率，这些频率组合成一种代码，供接收端的 Televox 进行解读。操作员会通过现有的电话线将这种代码发送到变电站。接收端单元必须自动拿起电话听筒，处理传入的代码，然后做出相应的动作，例如打开或关闭某个特定的开关。
Wensley 看到了这项设备在公共事业领域的巨大潜力。他请求广告部门协助宣传，但遭到了拒绝。不过，他的项目自由支配预算里还有足够的资金，于是他自己动手打造了一台便携式的 Televox 演示模型。在 1928 年的一则广告中，Televox 被宣传为“一种将成为未来仆人的全新仪器”。但 Wensley 具备销售人员的敏锐直觉，他深知仅靠一箱继电器和电线根本无法吸引非技术背景的普通大众，因此他决定给它稍微“包装”一下。


1928 年 2 月 21 日，Herbert Televox（赫伯特·远程语音机器人）在纽约市的 Level Club 首次亮相。这台所谓的“机器人”其实只是一个用石膏板拼凑而成的粗糙人形外壳（带有头部、关节手臂和双腿），其核心正是 Televox 控制单元，充当了它的躯干。

Herbert Televox 的“拿手好戏”，是在华盛顿诞辰纪念日这天，为观众揭幕一幅乔治·华盛顿的画像。事实证明，给一个冷冰冰的控制单元赋予名字、面孔和性格，简直是个天才般的创举。这一举动成功抓住了大众的好奇心，彻底点燃了人们对机器人未来无限可能的想象。


该设备并不具备真正的语音控制能力，将其命名为 “Televox”，核心原因是它所识别的单音必须处于电话网络适配的人声频段内。最初设定的三组音调频率分别为 600、900 和 1400 赫兹（周 / 秒）。Scott Schaut写过一本介绍西屋电气机器人的优质著作《Robots of Westinghouse – 1924 – today"》（2006 年），书中记载了大量相关细节，本文不再赘述。
倘若你拆开它，会发现其内部构造和家用收音机十分相似，复杂程度也相差无几。

发明者称，即便你外出时把它安置在家中值守也完全可行，它会像一名可靠听话的管家为你打理家事。这套装置核心由一系列电气继电器构成，每一枚继电器仅对特定音调的声响产生感应，并能将该声音转化为指定机械动作，例如开合各类电器的开关。每一枚继电器都由一组调谐电路驱动，电路仅响应特定频率的振动，其余频率一概无动于衷，原理和收音机电路可调谐至对应波长的广播电台十分相近。

这个机器人并未与电话进行电路连接，但其收听方式和人类相差无几。它的“耳朵”是紧贴电话听筒的高灵敏麦克风，“嗓音”则是靠近送话器的扬声器，而它发出的“语言”是一系列机械驱动的信号蜂鸣声。

在实验阶段，这款设备已能够识别人类语音并做出对应反馈，但为满足实际使用需求，触发它执行动作的指令信号被简化为三种音调各不相同的声音。这类指令声可由三支定调音管生成，也可如纽约演示现场那般，借助三台电动音叉发出。
举个例子方便理解：假设你此刻身在朋友家中，致电装有电视语音控制装置（Televox）的自家住宅。

和普通通话流程一样，你拨通家里的号码后，家中电话响起。电视语音控制装置拿起听筒，发出一组组合蜂鸣声，告知你号码已接通。
接下来你用第一支音管吹出一声高音，该音调代表指令：“你好，准备就绪，请下达指令。”
电视语音控制装置随即停止蜂鸣，发出一连串咔哒声作为回应，含义为：“已就绪，请问需要执行什么操作？”
随后你用同一支音管吹出两声短音，这条指令会让设备切换至电烤箱的控制开关通路。设备会先发出两声短促蜂鸣，表示“已接通对应控制通路”，紧接着拖出一段悠长的嗡鸣，告知你“烤箱开关当前处于断开状态”。
见状，你用第二支音管吹出低沉音调，对应指令：“闭合开关，启动烤箱。”
电视语音控制装置立刻停止长嗡鸣，闭合烤箱开关，随即发出一声干脆短促的蜂鸣，反馈开关已闭合、烤箱正在运行。
之后你若想查看供暖炉的工况，可使用第一支音管吹出三声尖锐高音，这条指令意为：“接通供暖炉控制通路，告知当前炉温。”
设备会先发出三声短蜂鸣，表示通路接通，短暂停顿后再响起两声蜂鸣，代表“供暖炉温度偏低”。


当年就有三台该设备投入华盛顿特区的水库实际使用，替代人工值守人员。它们通过嗡鸣声向远端来电者反馈水库水位仪表显示的水位高度，还能依照指令调控水流。
这里有个当年资料的PDF文档：
https://cyberneticzoo.com/wp-con ... v40-41-Jan-1928.pdf

当年报纸杂志头条：

New York Times
MECHANICAL 'MAN' OBEYS HUMAN VOICE; Westinghouse Demonstrates an Automaton That Fills Jobs and Executes Orders. SENSITIVE TO CERTAIN TONE Three at Work at Reservoirs Answer Phone Calls on Status of Water Supply.  
October 14, 1927, Friday
Page 1,
The Westinghouse Electric and Manufacturing Company demonstrated yesterday at the Westinghouse Building, 150 Broadway, an electric mechanism which, when addressed in a proper tone, replies by means of sound waves within the human voice register, gives correct information and executes various commissions.

"New System Controls Machinery by Sound," Scientific American, 137 (Dec, 1927), .S36.
Televox Notes by RJH (2009).
The earlier version of Televox was a large upright rectangular box, with a smaller squarer box on top. When mounted on a bench, the two boxes resembled a body with a head.  The New York Times, on 23 Oct 1927, had an article on Televox with a cartoon of the boxes carrying articulated limbs, in robot likeness.

关于 “Televox” 是否是首台机器人，学界时常存在争议。英国 W.H. 理查兹上尉制造的机器人Eric于 1928 年 9 月首次公开亮相，因此二者相较，以人形机器人标准而论，Televox问世更早。
热情的记者们夸大了Televox的功能，声称它能通过远程操控管理整套住宅。Wensley耗费大量精力澄清了Televox机器人实际具备的能力。尽管如此，此番宣传还是推动了后续相关研究。例如，美国军方曾研究利用Televox远程发射枪械。一些无法全天候配备工作人员的乡村机场，考虑借助该设备，在夜间有飞机靠近时自动点亮跑道灯光。

1929年，Wensley机缘巧合之下被指派去统筹冰箱的工程研发与市场营销工作。这让他来到了位于俄亥俄州曼斯菲尔德（Mansfield）的西屋家电部门，并在那里结识了几位志同道合的工程师。很快，他们便接连推出了“Katrina van Televox”、“Rastus以及其他几款机器人。在每一次的版本迭代中，工程师们都在不断打磨这些机器的动作、发声、控制系统以及各项技能。


Katrina van Televox这位惊艳的机械女性即将莅临本市为大家带来演示，她由西屋电气制造公司打造，象征着各类机械设备自动化操控的未来潜能。
小到一盏电灯，大到整座工厂，皆可实现自动化运作。你将亲眼见证她按照随行的西屋工程师的指令，按要求按下汽车喇叭、开启电灯、风扇与扫地设备，再逐一将它们关闭。工程师只需通过电话向她吹口哨，就能下达各类操作指令。现场还会为你讲解，短短数年之内，这类新奇操作以及更多同类功能，都有望走进寻常百姓家。试想这样一幅场景：你身在市中心，想启动家中晚餐的烹饪设备，只需拨通卡特里娜的电话下达指令，她便能自动完成操作，何其便利。你将全面了解这些新奇有趣的创新技术，并亲眼观看完整实操演示。想要真正模拟人类女性，卡特里娜自然具备说话能力，而她的确可以发声。这场独特的机械演示，视听兼具，不仅会勾起你的好奇心，她的语音播报内容也十分有趣。


Elektro 是他们最巅峰的杰作，这台机器人由曼斯菲尔德工厂的J.M. Barnett、Jack Weeks Sr.、Harold Gorsuch及其他工程师共同打造，它的躯干、手臂和双腿均由铝板制成，头部和双手则是铸铝材质。至于其他零部件，则直接“顺手牵羊”从工厂里淘来的，比如电熨斗、咖啡壶和华夫饼机的电源线，还有吸尘器上的轮子。

作为西屋电气一系列机器人的明星产品，Elektro 胸前的那个空洞是刻意设计的，因为西屋电气公司希望借此向公众直观地证明：他的身体里绝对没有藏着人。当有人向他发出指令时，他胸腔内的两个灯泡之一就会闪烁，以此让幕后的操作员知道他已经接收到了信号。Elektro 的头部不仅能左右转动，还能上下俯仰；说话时，他的嘴巴会随之开合；两只手臂不仅可以独立活动，手指也带有灵活的关节。
Schaut 强调，他绝不仅仅是一个用来表演的噱头机器人。幕后并没有人在暗中拉动操纵杆，Elektro 是当时最尖端技术的结晶。

由铝制成的 Elektro 内部配备了凸轮轴、齿轮和电机系统。他的头部不仅能左右转动，还能上下俯仰；说话时，嘴巴会随之开合；两只手臂不仅可以独立活动，手指也带有灵活的关节。
他的手指、手臂以及用于发声的唱盘由 9 个电机驱动，而另一个小电机则负责拉动风箱，让这位“巨人”能够抽烟。

第 11 个电机驱动着每只脚底的四个橡胶滚轮，使他得以行走。他依靠一系列唱片机、光电池、电机和电话继电器来执行各种动作。
Elektro 能够响应操作员发出的语音指令，其内置系统具备基础的音节识别功能。每当它识别出一个词时，胸腔内的灯光就会随之亮起。每个词语都会引发特定的振动，这些振动被转化为电脉冲，进而驱动继电器来控制 11 个电机。
Elektro 能够表演 26 套常规动作（程序），并掌握 700 个单词的词汇量。这些句子是由一系列连接到继电器开关的每分钟 78 转的唱片机拼接而成的。
Elektro 是通过录音来说话的，这得益于他体内嵌入的 8 张转盘唱片，每张都可以用来发表长达 10 分钟的演讲。不过除了大约一分钟的开场白外，他其他的发言都只有短短几秒钟。一个由电磁铁（螺线管）驱动的装置会根据语音的轻重缓急产生相应比例的电脉冲，从而使 Elektro 的铝制嘴唇随着演讲的节奏同步开合。

它不仅能向前行走，还能自如后退。它能像初入社交圈的名门少女般优雅低头，也能将头部向左右任意一侧转动 45 度，摆出一副放浪不羁的乖张模样。兴致来时，它会抬手至面部做出标准致敬礼；若提前调试妥当，它还能抬起双手，按照规范的计数手势，一根一根弯曲手指算数。

除了预录的音频外，Elektro 并没有任何真正的“软件”。他也完全不具备学习能力——Elektro 能做什么，完全是由工程师们通过电路、继电器和执行器预先设定好的。
操作人员通过麦克风向Elektro 下达语音指令，但这款机器人实际上并不能听懂话语。根据刊登于1939 年 8 月刊《Radio Craft》杂志的一篇文章记载，这些语音指令是经过精准计时的音节编码，会经由栅辉管转化为电脉冲。电脉冲会开启灯泡前方的遮光板，向舞台另一侧机器人控制单元内的光电管发送闪光信号。这只 “电眼” 将信号转换为电流，再经由电话继电器传导，驱动Elektro内部齿轮开始运转。
当时的资料介绍：
https://www.worldradiohistory.co ... 8-OCR-Page-0055.pdf
据1942至1943年间随机器人Elektro一同巡演的C. Bruce Hardy介绍，所有用于启动或结束一段表演动作的指令都遵循3-1-2的音节格式，语句分段间需留有停顿。例如指令“你能否走到/台前/来？”会触发Elektro向前移动；
“你已经走得/够/远了”则会让机器人停下，操作人员可调整语句措辞，只要音节格式不变即可。“说说你今年/几/岁”和“用手指/数/你的年纪”两段不同指令都能触发同一个表演动作。但操作人员会严格按照编排好的脚本操作，不会随意跳换程序流程。
虽然行走是Elektro机器人大肆宣传的特技之一，但这台机器人其实并不能真正行走。它依靠舞台轨道上的滚轮移动，移动时左膝弯曲，右腿拖在身后。
1941 年，工程师在Elektro机器人的上唇增设了第二个孔洞，不过这个孔洞的用途只是一项无伤大雅的派对小把戏。埃莱克卓总爱邀请现场观众比拼吹气球，看谁能先把气球吹爆。这台机器人配备了空气软管与压缩机，几乎每次都能赢得比赛。
尽管以我们现在的眼光来看，他显得有些原始，但在当时的人们眼中，Elektro 绝对是超越时代的存在！
Schaut 表示，他的名气给许多男孩留下了深刻印象，他们正是受这台机器人的启发，才走上了科学与工程领域的职业道路。


在1939年西屋电气公司制作的一部时长一小时、用于展示西屋馆的完整电影《米德尔顿一家在纽约世博会》中，可以在 33 分 55 秒处 Elektro 活动的彩色有声影像，您可以全面了解 Elektro 究竟能完成哪些操作。
https://www.youtube.com/watch?v=AuyTRbj8QSA

在 1940 年的博览会上迎来了一位“搭档”——机器狗 Sparko。

这只机器狗会吠叫、坐下，还会向人类作揖讨食。

Don Lee Hadley以自家苏格兰梗犬Bonnie为原型设计出了Sparko。

西屋电气共定制了三台机器狗，一台原型机，外加分别配套Elektro与另一台西屋机器人Willie Vocalite的两台伴宠机器狗，其中之一原计划亮相 1939 年纽约世界博览会。这款机器狗具备热感应功能，设计设定会主动靠近参观者并轻咬人们的小腿。但在展会开幕前夕，它因自身的感应特性意外损毁。当时一扇门敞开着，它感应到路过车辆的车灯后径直猛冲过去，即便司机全力避让，最终还是被车辆碾轧。



Sparko站在舞台后方，此时指令电路切换至它身上，不再连接Elektro。操作人员会按照固定启动流程（3-1-2）下达指令唤醒它：“Hey,..Spar..ko,…… 可…… 轮到 (1)…… 你上场了 (2)。” 注意：操作人员发令时要格外留意字母 “S”，任何带有嘶嘶的齿擦音都会被电路识别为多组脉冲信号，造成误触发。机器犬向前走出约五步后停下。
操作人员接着说道：“Now..Spar..ko(3)……do (3)…… 表演 (1)…… 你的特技 (2)。” 再次通过 3-1-2 的固定流程触发下一组指令。机器犬会依次吠叫、趴下、坐直作揖、转头、重新坐好，随后再次转头吠叫一声，仿佛在询问主人：“我表现得怎么样？”
这段表演结束后，斯帕可与伊莱克特罗的整场展示通常也就到此落幕。


世博会结束后，它们（Elektro 和他的“搭档”）便踏上了横跨美国的巡回之旅。

据说，西屋电气原本计划为 Elektro 打造一位女性机器人伴侣，但随着第二次世界大战的爆发，铝材变得极度紧缺。
由于西屋电气需要将精力投入到众多战时项目中，制造女机器人的计划最终只能被迫取消。


1950 年，Elektro 在北美各地巡回展出，为西屋电气做宣传。

1951年，它亮相由Art Baker主持的电视节目《show You Asked for It》，次年该节目相关片段入围上一年度最受欢迎剧集候选。在世博会结束后的数年里，以及第二次世界大战结束后，Elektro还在全美各地巡回现场演出，演出场地大多设在百货商场的家居用品专区。

随后，作为“明日之屋”展览的一部分，他被陈列在加利福尼亚州圣莫尼卡市海洋公园（Ocean Park）的太平洋海洋公园内，该公园于 1958 年至 1967 年间开放运营。

此外，Elektro 还以“Thinko”的名字客串了 1960 年的电影《性感小猫上大学》（Sex Kittens Go to College）。



在此后的许多年里，他的下落一直是个谜，直到后来人们才在多个不同的地点找到了他散落的部件。
经过一番艰苦的努力，Elektro 终于被修复如初。



好奇的人们可以去曼斯菲尔德纪念博物馆一探究竟，Elektro 正安静地安顿在那里，作为一个庞大档案库中的无价之宝，见证着西屋电气公司雄心勃勃的机器人项目曾在这个“铁锈地带”城市留下的辉煌印记。

左边是一比一还原的 Herbert Televox复制品，这是西屋电气于 1928 年制造的首台人形机器人。
中间展示的也是一比一复制品，呈现的是 Elektro 在 1957 年被改装之前的经典样貌。
右边则是 Elektro 的原件，也就是他今天的模样。


如今，再也没有长长的队伍只为看他一眼，也没有衣着暴露的女郎围着他跳舞了；自从当年在游乐园的那次“打工”经历后，他的双腿便已经折断。
但好在 Elektro 终于有了归宿。他的头颅与身体得以重聚，并由一位名叫 Scott Schaut 的男士悉心照料。

Schaut 对他保护欲极强，以至于当博物馆提出想借用这位“金灿灿的机器人”时，通常都会被他一口回绝：“除非从我尸体上踏过去！”

“只要我还活着，他就会一直留在这里。”博物馆馆长 Schaut 说道，“等我死后，他的所有相关档案将作为一个完整的整体移交给另一家博物馆。协议规定这批藏品绝对不能拆分，因为他太重要了。”
Schaut收集了大量与西屋电气机器人研发历程相关的存档资料，他始终在搜集更多相关史料，但也坦言，得知大量历史遗存已然损毁，自己心中十分惋惜。Schaut在其著作 《Robots of Westinghouse, 1924–Today》中写道：“Every day, historical artifacts are discarded or thrown in the trash without any regard to their significance to the community and the posterity of history,”这本书收录了大量照片与宣传物料，完整记录了Elektro的过往经历。这本书有亚马逊有介绍页面https://www.amazon.com/Robots-We ... chaut/dp/0978584414
该书结尾提出了一个引人遐想的设想：倘若Elektro拥有一位女性机器人同伴会怎样？Schaut掌握着西屋电气机器人团队绘制的六幅女性机器人草图。这些机器人保留了Elektro的部分特征，比如胸口的圆形指示灯，但在发型、面部神态以及胸围、臀围尺寸上各有区别。此外，所有女性机器人都身着连衣裙。令人遗憾的是，名为Elektra的机器人最终并未实际制造出来。

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哈哈，主要还是我们跟外部世界隔绝忒久了