Question

甚么是工业机械人

Answer 1

机械人的历史并不算长，于1954年德沃尔(Gee Devol)提出了工业机械人的概念，并申请了专利。该专利的要点是借助伺服技术控制机械人的关节，利用人手对机械人进行动作示教，机械人会将其工作程序存储下来和可日后再现。这就是所谓的示教再现机械人，直到现有许多机械人都仍采用这种控制方式。 第一台工业机械人 其后德沃尔和英格伯格(Jeseph F.Engelberger)合力制造出世界上第一台工业机械人。当时两人在同一家汽车公司工作，他们都认为机械人是非常适合应用到汽车工业上。因为机械人可代替工人做一些简单而重复的工作，而且可负载很大的重量及长时间工作。于是他们分工进行研制，由英格伯格负责设计机械人的手、脚、身体，而处理器、控制系统则由德沃尔负责。 终于在1959年两人成功研制出可重复编程及控制的操作手，这台机械人的座上有一个大机械臂，大臂上又伸出一个可以伸缩和转动的小机械臂，能进行一些简单的操作，可代替人做一些抓放工件的工作。虽然它的功能有限，但它的诞生欲开创了机械人研究的新纪元。 他们两人并于1960年成立Unimation公司，这时工业用机械人才开始进入实际生产阶段，最初主要用于焊接和喷涂作业中。1961年，UNIMATE机械臂正式投入服务，在通用汽车（General Motors）厂房的生产线内将经过热压铸处理的金属搬移及进行焊接。 历史中的工业机械人 1962年，美国机械与铸造公司（American Machine and Foundry，AMF Corporation）研制出全球第一部柱座标型（Cylindrical coordinate）机械人Versatran，可作轨迹控制，初期用作多用途搬运机械人。同年，美国联合控制公司与普鲁曼公司合并成万能自动公司，专门生产机械人。 1969 年斯坦福大学的Victor Scheinman发明了一台名为“Stanford Arm”的电动六轴机械臂。它可以准确及灵巧地伸展，能够进行较复杂及精确的工作，包括装配部件和焊接等。其后Scheinman更为麻省理工大学AI 实验室设计了第二台机械臂，这是第一个具有视觉传感器和能够识别定位的机械人系统。他深信其设计有着很大的发展潜力，于是他将设计卖给Unimation公司藉以得到General Motors的支持继续进行研发，终于在1978年开发出可编程的通用机械臂(Programmable Universal Manipulation Arm)。 计算机工业机械人 1973年Cincinnati Milacron公司制造了第一台由小型计算机控制的工业机械人。它以液压驱动，能提升的有效负载达45公斤。于同一年KUKA Robotics公司制造出世界首个铰接式电动六轴工业机械人名为FAMULUS。到了70年代晚期工业机械人迅速发展并吸引大量企业投向该领域，当中的大公司包括General Electric 及 General Motors。而美国两间大规模的公司Automatix Inc and Adept Technology 亦相继成立。到八十年代中期，由于受到汽车工业大量投资的扶助，机械人工业发展处于高峰。当时的大企业Westinghouse Electric Corporation更以高达1.07亿美金收购了Unimation公司。大家都知道日本是拥有机械人数量最多的国家，但原来日本要到八十年代工业机械人才开始普及。随后因日本的大力推动和开发，日本也因此而赢得了“机械人王国”的美喻。 为工业机械人定位 在90年代工业机械人的价格不断下降，而性能则不断完善，主要表现在机械及电子性能方面，如：搬运能力、速度、工作范围、部件数量、平均故障间隔时间都有较大改进，而价格平均下降了50%。 1990年10月，在丹麦首都哥本哈根召开了一次工业机械人国际标准大会，在这次大会上通过了一份文件，把机械人分为四类：(1)顺序型：这类机械人拥有规定的作业程序。(2)沿轨迹作业型：这类机械人能执行受控过程。(3)距作业型：可接受遥控，对操作者的回应可透过编程实现，可应用于核工业、宇宙、海洋开发等领域。(4)智能型：它们具有感知、适应或学习功能。 3式工业机械人 踏入21世纪国外的工业机械人技术日趋成熟，已经成为一种标准设备被工业界广泛应用。从而，相继形成了一批具有影响力的、著名的工业机械人公司，它们包括：瑞典的ABB Robotics，日本的FANUC、Yaskawa，德国的KUKA Robotics，美国的Adept Technology，义大利COMAU，英国的AutoTech Robotics。虽然我国的工业机械人工业刚起步不久，但增长的势头非常强劲。 纵观世界各国在发展工业机械人产业过程，发现不同地区的国家会有不同的发展模式，但主要可归纳为三种：即日本模式、欧洲模式和美国模式：日本模式 ─ 即机械人制造厂商以开发新型机械人和批量生产优质产品为主要目标，并由其子公司或其他工程公司来设计各行业所需要的机械人系统。欧洲模式 ─ 即机械人的生产和用户所需要的系统，由设计到制造全部由机械人制造厂商自己完成。 美国模式 ─ 不生产普通的工业机械人，当企业需要机械人时通常由工程公司进口，再自行设计、改装及制造配套的周边设备。而前中国正采用“美国模式”，希望于条件成熟后逐步走向“日本模式”。 中国工业机械人发展小插曲 工业机械人技术已成为现代工业技术革命中的一个组成部分。许多国家都已将机械人技术列入高技术发展计划。从近几年推出的机械人产品来看，工业机械人技术正在向智慧化、模组化和系统化的方向发展。在21世纪，机械人工业必将得到更加快速的发展和更加广泛的应用。 正当世界的工业机械人掀起了 *** 时，我国亦于1972年开始研制自己的工业机械人。进入80年代后，随着国内改革开放及外国科研成果冲击下，我国机械人技术的开发与研究终于得到了 *** 的重视与支持。虽然起步比西方发达国家迟，但在学术及科研开发上，已拉近了与发达国家的距离。就是因为中国实施的「七五科技攻关计划」和「863计划」，奠定了自主发展中国机械人事业的基础。 我国工业机械人特色 我国机械人应用工程及产业化开发项目的最大特点，是把研发成果直接应用于实际生产上。当中的成功的应用例子是一汽集团的汽车生产线，它亦成为我国首次最大规模的国产机械人示范应用工程。目前，我国工业机械人的研究集中在解决产品开发中设计、分析、可靠性等关键技术上，自动化的高性能点焊、弧焊、搬运、装配、加工、喷涂等机械人已在生产厂房大显身手了。
参考: putertoday/robotmain?titleID=53