进入16世纪以后，指南针的一种新装置问世，它就以发明者的名字被命名为“卡尔达诺装置”。它由三个具有互相垂直旋转轴的同心环组成的装置，使罗盘在内环上被紧紧固定，整个装置通过外环牢牢架设在船体上。这样，不管海上出现多么大的风浪，船体如何东摇西晃，罗盘总能保持水平，准确指示南方。
后来，人们创造出一种提供真北基准的指向仪器，它就是着名的“电罗经”。这种仪器有两个突出的优点：一是如果接近金属不会发生偏转，二是指针的方向是真北而不是磁北。
指南针和电罗经的成功问世，都为现代导航仪器的出现铺平了道路。18世纪以来，反射式象限仪、天文钟先后为哈德利和哈里森所发明。人们远洋航海时，有了更加有效、可靠的法宝。但人们永远不能忘怀为航海事业立下大功的指南针。
麦克风的由来
电话的发明者贝尔设计了世界上第一个麦克风。那一年是1876年。他的设计思路，是利用一种金属薄片在声波作用下发生震动，使电流在磁铁间进行传导，同时引发各个磁铁中的金属薄片震动，导致音量扩大。
虽然扬声器和麦克风都是传递声音的设备，可是按照电话扬声器思路设计的麦克风，其效果并不理想。
美国着名的发明家托马斯·爱迪生，找到了一种接收声波的更有效的方法。从1877年开始，爱迪生展开了对麦克风的研究，他设计出一种与碳粒唱片连在一起的金属质的振动膜。埃米尔·伯林纳也使用与之相似的方法，于1877年设计并开发出一种麦克风，并在1891年向专利局申请到了专利。
这种麦克风被人们称为“碳精按铂麦克风”。
1877年，厄恩斯特·沃纳·西门子设计了一种线圈移动式麦克风，它的设计原理是利用声音振动，导致线圈产生摆动，使各个磁铁连接起来形成闭合电路，使电流在各个磁铁之间传播，从而将音量扩大。
这里涉及到的原理，和其他几个未涉及的设计原理其实是很相似的。金属质振动膜产生振动时，通过磁铁、碳质接点、线圈或者压电晶体，使电流在其他装置中产生相应的变化。线圈、晶体和碳质设备一直被科学界改进，人们很想再拓展它的用途。
在许多大型演讲场合中，晶体式麦克风得到广泛运用。可是这种麦克风的防震能力不强，操作起来也不容易，不能作为便携式工具使用。与最初贝尔设计的麦克风，以及与扩音喇叭有相同原理的磁性或动力性的简单麦克风，在双向通信设备之中得到大量的使用，成为人们的新宠。
蒸汽机的由来
很早以前，古代西方人就想到把蒸汽作为机器的动力。公元前2世纪，海隆就用热空气和蒸汽做动力，开动机械玩具。可是，当时的人们并没有将人为动力源用于生产的打算。所以，海隆当年的试验不过是供人们一时消遣，没派上什么大用场。
时代发展到17～18世纪，社会生产力得到了空前发展，人们的生产越来越需要人工动力的加入。当时英国要解决采煤炼铁问题，而采煤需要强大的动力在矿井中排水。那时有一个矿为了完成这项工作，竟然使用了500匹马，所付出的成本是非常昂贵的。
在这种情况下，人们开始构思通过人力运转的蒸汽机。在众多发明家中，英国人纽科门最先取得成功，赢得人们的关注。
纽科门是达特默恩的一个金属器具商，他对德温和康沃尔的矿井非常熟悉，深知在矿井的众多工作中，抽水问题是一个亟待解决的难题。他花了10年的时间做实验，到了1705年，世界上第一台用蒸汽推动活塞工作的抽水机终于在他手中问世。
这种抽水机械的工作原理是：蒸汽机有一个垂直汽缸，属于顶上开口的部件，活塞杆用链子连在枢轴上转动的横梁的一端，泵杆则用链子连在横梁的另一端。如果泵杆下降，汽缸中的活塞就会被提起。
与此同时，机器会打开一个阀门，让从锅炉来的蒸汽在活塞下进入汽缸，充满其中。当活塞到达顶点时，蒸汽供给卡断，另一个阀门打开，开始喷射冷水，蒸汽的冷凝在汽缸内形成一片真空，活塞上端就会受到大气压力，使活塞下推。这种动力冲程会将泵杆举起，从而抽出矿井中的水。
这种蒸汽机能够大规模地把热能转化为机械能，因此在很多矿井得到使用。
当然，18世纪末的发明家詹姆斯·瓦特，对现代蒸汽机的杰出贡献绝对是不可磨灭的。他是一个商人的儿子，19岁到伦敦当学徒，学习仪器制造。2l岁时，他进入格拉斯哥大学专门学习仪器的修理和制造。
1764年，学校给了瓦特一项任务，让他修理一台纽科门蒸汽机。他发现，纽科门蒸汽机效率低的一个原因，是消耗不少热量用来加热汽缸本身。他想到，如果机器在汽缸外的另一个容器里完成冷却的工作，那就不但对降低冷却温度有利，还可使汽缸的温度不发生明显的变化。经过实验，他的设想被证实了。
1765年，瓦特已经29岁，在这一年，他发明出一种带有单独冷凝器的蒸汽机。这种机器就是科学史上的近代蒸汽机。由于把汽缸和另外一个冷凝器相连接，使用过的蒸汽在冷凝器中凝结成水，这就导致汽缸在运行中的温度没有发生变化，从而使机器所需的燃料得到大量节省。
随后，他与伯明翰机械厂展开合作，又发明了蒸汽机的分汽阀，以及使蒸汽机由往复运动改变为旋转运动的特殊装置。这两项成果在工业革命的发展中确实非同小可，它们使得蒸汽机在主要方面和今天的机器所差无几。
机器人的由来
人们对机器人的幻想，已持续了2000多年。早在1000多年前，我国就有“木牛流马”的传说。13世纪，德国科学家曾试制过能替主人开门的机器人。16世纪，捷克斯洛伐克有人试制过帮助人劈柴打水的机器人。
不过，这种种幻想、传说和试验中的机械装置，当时都不叫机器人。第一次使用“机器人”一词的，是捷克一个名叫卡伯的剧作家。1923年，他写了一部寓言剧，名叫《罗素姆的万能机器人》。在剧中，他提到了一台可以自动操作的机器，称之为机器人。
20世纪40年代，人们创造了一些自动操作机器，让它们在原子能工业生产中对放射性物质进行处理。这是世界上最早的机器人。
1954年，美国工程师乔治·迪波尔创办了一家机器人制造公司，并且经过7年努力，于1961年制造出一个机器人。1962年，这家公司出售了一批专供工业企业使用的机器人，它们属于捡拾安放型机器，能从一个地方将物体搬到另一个地方，但活动范围很小。
1969年，日本川崎公司制造出日本第一批机器人。从那以后，其他国家竞相效法，一个制造、使用机器人的热潮席卷全球。机器人产量的急剧增加和广泛使用是从1979年开始的。因此，这一年被称为“机器人元年”。
机器人作为一种先进的机械装置，不但能模拟人的四肢动作、部分感觉，还被人类赋予了一定的思维能力，它是用电器元件、电子仪器控制，通过液压传动元件操纵杠杆机构，来实现预期目的的。
现代机器人自从被应用以来，已经经历了三代的发展。
第一代机器人，仅仅能做出固定的和变换工作程序的简单机械动作。1966年，美国一架飞机发生事故，导致一颗氢弹落入地中海。如果用人去捞取，一定会遭到射线的危害。于是，美国派出一个有电视眼和机械手的简单机器人负责氢弹的打捞，结果顺利地完成了任务。
同年，美国一家医院在进行放射线源的安装时，有半支香烟头大小的放射性钴C60掉了出来。于是，这种简单的机器人再度出动，把危险物质拾起来重新放入铅盒内。
1967年，前苏联也开始利用机器人。当时，该国发射月球卫星，就将挖取月岩和土壤的光荣任务分派给机器人。
第二代机器人在视觉、触觉方面有一定功能，能够对周围环境有所“理解”，进而开展工作。它由电子计算机控制，能够对周围环境反馈的信息进行存贮和处理，然后按既定的要求操作。1958年的时候，美国人首先提出过这种设想。到了1961年，这种设想变为了现实，电子数字计算机控制的机械手模型问世。
1970年，一个电子液压控制的机器人在丹麦出现，它是操纵挖掘机的能手，发明者是该国的科学家索伦森。美国则研制出模仿人的肩、肘、腕和手指动作的机器人，行走时可以变换好几种速度。
第三代机器人具有人的简单智力和学习功能。它的自由度和灵活性很高，在复杂条件下，它对于处理物品的形状和相对位置的任务，完全能做到应付裕如。它还具有识别环境及其变化，并作出正确判断和进行工作的能力，在“思考”学习方面显示出一定的智能。
在上世纪70年代初，日本就研制出一种拥有智力的机器人，它可以看清图纸，在传送带上代替人完成装配工作。随后，智能机器人又被日本人研制出来。这种机器人体内装有电脑、有视力的电视摄像机和有触觉的传感器，以及与手腕功能相似的机械手。
1973年7月，一种有腿的机器人被日本早稻田大学的一个研究组成功地研制出来。这种机器人具备人造耳，可根据人的口头指令做出反应，能通过人造眼和有触觉的手对物品进行识别，以及通过人造口回答人们所提出的问题。
1974年，美国航空航天局和麻省理工学院为了加快对月球表面的研究，又使机器人具备电视摄像机和激光器的人造眼，以及编入几千个指令的电脑。
上世纪80年代以后，智能机器人和人类相比，已经具备部分视觉、触觉、温度感觉功能，能讲简单的语言，对图纸和图像进行识别，并做出反应和进行大量操作。
现在品种繁多、性能各异的机器人，除分布于工业、军事、商业各领域，还能从事看病、裁剪、绘画、弹琴、做饭、看孩子、搞卫生、看门、帮助观众找人等劳动。
望远镜的由来
15世纪时，荷兰有一位叫汉斯·利珀希的眼镜匠，他住在密特尔堡小镇上。1607年的一天，他的几个孩子拿出好几个眼镜片，上楼玩弄起来。
这时候，有一个孩子别出心裁地问：“我在想，一块镜片能把眼前的东西变得很大，那么，要是把两块镜片重叠起来，眼前的东西又会变得怎么样呢？”于是，他们很快把几块镜片重叠起来进行观察。
果然，镜下的东西迅速变了模样。他们又推开窗户，拿着镜片进行远视。这一瞧非同小可，但见远方的树木、河流、教堂、别墅等自然景物和建筑群，一下子就在自己的眼皮底下。他们立即伸手去摸，却是空空的一片。这时，孩子们禁不住高兴地叫喊起来。
孩子们越看越高兴，就跑到利珀希那里，将这件事当做趣闻来讲。利珀希听了之后，学着孩子们的样子，果然也看清了远处的景物。利珀希对此产生了浓厚的兴趣。他反复查看这两只镜片，发现一只是老花镜片，另一只则是近视镜片。
他继续观察，了解到老花镜片在前，近视镜片在后，只要将两只镜片之间的距离加以适当的调整，就能够看清不同距离的东西。
经过认真的研究，利珀希制成了一架望远镜。它有一个筒，有30厘米那么长，里边装有一只老花镜和一只近视镜片。这架望远镜虽然非常简单，却是世界上第一架望远镜，有着非常重要的意义。
天文望远镜的由来
1609年5月，科学大师伽利略根据望远镜放大原理，发明了第一台天文望远镜。天文望远镜一下子轰动了全世界。
这台望远镜的构造并不复杂，只是将两个透镜片安装在一个直筒里，第一个镜片把光线在靠近眼睛的地方聚到焦点上，第二个接目镜再将图像放大。这个望远镜最初只能将所观察的物体放大3倍，以后经过不断改进，又扩大为33倍。这就是有名的伽利略望远镜，属于折射望远镜。从此，在天文学家和天文爱好者面前，一扇通往宇宙的科学大门被打开了。
这一年的12月，伽利略利用自制的望远镜对神秘的月球进行观测。他发现月球表面并非像亚里士多德说的那样完美无缺，而是坑坑洼洼，凹凸不平。在月球上，一些中间低洼、四周却高高隆起的结构处处都有，后人将这种地理结构称之为“环形山”。
他还进一步发现，银河包括许多恒星。1610年，他又发现了金星存在阴晴圆缺的位相变化。这一发现，说明哥白尼的日心说是一种非常科学的理论。他在《星界的报告》一书中，阐述了自己的科学研究，这部书的出版极大地影响了人们的思想。
当时的神学家狭隘地认为“日心说”对基督教的传播不利，于是气急败坏地大骂望远镜是“魔鬼的发明”。伽利略因为不断宣传日心说一再受到教会的迫害。但他的成就开辟了科学的道路，使宗教的统治地位产生动摇。而伽利略本人也因为巨大的科学成就，成为近代实验科学的奠基人。
1668年，反射望远镜被科学大师艾萨克·牛顿发明。牛顿用两个镜子将图像放大，并将图像反射到安装在一侧的接目镜上，这样，整个望远镜显得短小轻巧，而图像同样清晰可辨，有着良好的放大效果。
后来，卡塞格林望远镜出现，它与牛顿式望远镜相比更加先进，在主镜中设有一个起到很大作用的小孔。在1672年，卡塞格林向人们公布了他的设计，但是在长达几十年的时间里，却引不起人们的兴趣，没有人生产符合这种原理的望远镜。
威廉·赫歇尔曾经制造了一个折射望远镜，长度约有40英尺，在当时真是匪夷所思。但是他的发明连他自己也未采用，他在1781年发现天王星时，使用的仍是反射望远镜。
进入19世纪，一批望远镜的业余爱好者领导了一场运动，导致折射镜望远镜的复兴。1887年，美国天文学家阿尔万·克拉克开始经营镜片制造业，他制造了一种36英寸的镜片，提供给加利福尼亚州汉密尔顿山上的利克天文台。
在此之后，望远镜经过不断改造，口径越来越大，性能越来越高。1897年，美国叶凯士天文台在查尔斯·耶基斯的资助下，制造了一台巨大的望远镜，安放在芝加哥附近。该镜的口径达1.02米，实在令人惊叹。这台世界上最大的折射望远镜的问世，引起了无数天文爱好者的兴趣。
但不幸的是，由于镜片质量不佳，这台望远镜的图像非常扭曲。这促使后来的研制者们努力对反射望远镜的镜片进行改进。
尽管望远镜为天文学的发展立下了汗马功劳，但是望远镜受到几个因素的限制，所发挥的作用并不理想。这些因素包括镜片或镜子产生的扭曲变形，以及地球大气导致的扭曲变形。
