工業機器人發展歷程可以分為三個階段
2022-07-11 來自: 東方財富網 瀏覽次數:376
工業機器人發展歷程可以分為三個階段
工業機器人是機器設備或生產過程在不需要人工直接干預的情況下，按預期的目標實現測量、操縱等信息處理和過程控制的統稱。工業機器人技術通過運用一些其他技術和理論，如計算機技術、儀器儀表等，實現對工業生產過程的監測、管理和規劃等，進而達到提高工業生產效率和產品質量、提升工廠安1全性等目的。
工業機器人包括硬件、軟件和系統三部分。
工業機器人并不是經濟效益的直接來源，它通過提高生產過程的質量和效率間接地提升效益空間。工業機器人技術促進了工業的發展和進步，也是當今工業比較熱門的研究方向之一，目前己被廣泛地應用到機械制造業、建筑業、交通運輸業等各個領域。國外廠商如ABB、西門子等，國內廠商如和利時、浙大中控等都在致力于工業機器人技術的研究和產品的開發。
工業機器人發展歷程可以分為三個階段
第1一階段的機器人只有“手”, 以固定程序工作, 不具有外界信息的反饋能力。第1一代是可編程機器人，這類機器人一般可以根據操作員所編的程序，完成一些簡單的重復性操作。這一帶機器人從20世紀60年代后半期開始投入使用，目前他在工業界得到了廣泛應用。
1956年：第1一家機器人公司
喬治·德沃爾和約瑟夫·英格伯格(Joseph Engelberger)創立了世界第1一家機器人公司尤尼梅申(Unimation)。上世紀60年代，該公司被聯合柴油機電氣公司(Condec Corporation)收購。后來，聯合柴油機電氣公司的部分產業被工業制造巨頭伊頓電氣集團(Eaton)買下。
1959年：第1一臺工業機器人
喬治·德沃爾(George Devol)和約瑟夫·英格伯格(Joseph Engelberger)開發出第1一臺工業機器人。
這臺工業機器人鼻祖重達2噸，由磁鼓上的一個程序控制，采用液壓致動和關節坐標編程。精確度控制在1/10,000英寸之內。
1961年：世界第1一臺工業機器人安裝的生產線
新澤西首1府特倫頓，世界第1一臺工業機器人安裝運行于通用汽車生產線，用以生產車門、車窗把手，變速桿手球，光源組件以及其他汽車內飾硬件。遵從存儲于磁鼓上的步進指令，這臺尤尼梅特(Unimate)機器人4000磅重的機械臂可以依次堆疊熱壓鑄金屬件。值得一提的是，其制造成本為65,000美元，但Unimation公司僅以18,000美元將其出售。
第二階段的機器人具有對外界信息的反饋能力, 即有了感覺, 如力覺、觸覺、視覺等。第二代是感知機器人，即自適應機器人，它是在第1一代機器人的基礎上發展起來的，具有不同程度的“感知”。這類機器人在工業界已有應用。
1966年：第1一臺移動機器人
斯坦福大學人工智能研究中心(The Artificial Intelligence Center at the Stanford Research Center)開始了謝克機器人(Shake The Robot)的研發工作，這是第1一臺移動機器人，它被賦予了有限的觀察和環境建模能力，控制它的計算機要填滿整個房間。
1970年：第1一款基于視覺的全自動智能機器人
日本日立公司(Hitachi)發明出第1一款基于視覺的全自動智能機器人，它可以根據平面圖組裝組件。
1996年：第1一臺基于個人計算機的機器人控制系統
德國庫卡公司(KUKA)開發出第1一臺基于個人計算機的機器人控制系統。該機器人控制系統配置有一個集成的6D鼠標的控制面板，操縱鼠標，便可實時控制機械手臂的運動。
1998年：當時唯1一的弧形軌道龍門吊和傳輸系統
瑞士Güdel公司開發出“roboLoop”系統，這是當時世界上唯1一的弧形軌道龍門吊和傳輸系統。RoboLoop概念使一個或多個搬運機器人能夠在一個封閉的系統內沿著弧形軌道循環操作，從而為工廠自動化創造了可能。
第三階段, 即所謂“智能機器人”階段,這一階段的機器人已經具有了自主性,有自行學習、推理、決策、規劃等能力。第三代機器人帶有多種傳感器,能夠將多種傳感器得到的信息進行融合，能夠有效的適應變化的環境，具有很強的自適應能力、學習能力和自治功能。
2003年：第1一臺娛樂機器人
德國庫卡公司(KUKA)開發出第1一臺娛樂機器人Robocoaster。庫卡是第1一個使人與機器人實現密切接觸的機器人制造商，Robocoaster機器人允許乘客坐在其內部在空中旋轉，這是現代游樂園空中旋轉機器的 初原型。
2005年：重要的獎項設立
機器人與自動化的發明與創業獎(Invention and Entrepreneurship in Robotics and Automation Award，IERA Award)設立。2005年，IEEE機器人與自動化學會(IEEE/ RAS)和國1際機器人聯合會(IFR)同意共同贊助設立機器人與自動化的發明與創業獎(IERA Award)。設立IERA Award的目的在于表彰機器人領域的突出成就，凡是有創新理念的發1明者及將這些理念轉化為世1界級先1進產品的企業都可以申請此獎項。同時，IERA Award還鼓勵機器人科學和機器人產業之間的合作。
2006年：首1款無線示教器
柯馬公司在意大利推出首1款無線示教器(WiTP)，執行全部傳統的數據通訊和機器人編程活動時，不受連接控制單元線纜所造成的限制，與此同時還確保了絕1對安1全。
2009年：當時世界上 小的多用途工業機器人
瑞典ABB公司推出了世界上 小的多用途工業機器人IRB120。IRB 120是ABB機器人部于2009年9月推出的 小機器人和速度 快的六軸機器人，是由ABB(中國)機器人研發團隊首1次自主研發的一款新型機器人。IRB120僅重25公斤，荷重3公斤(垂直腕為4公斤)，工作范圍達580毫米，IRB120的問世使ABB新型第四代機器人產品系列得到進一步延伸，其卓1越的經濟性與可靠性，具有低投資、高產出的優勢。
2010年：首1次將完整的安1全控制器整合進單個控制系統
德國庫卡1(kuka)公司推出搭載了KR C4控制器的新一代Quantec系列架裝式機器人。Quantec K系列機器人具備超低基座，實施卸載應用時下探幅度更大，而新型的KR C4控制器則首1次將完整的安1全控制器整合進單個控制系統，這就允許全部任務可以一起執行。
總結：
發展初期20世紀40年代至60年代初為工業機器人發展的初期，該階段以單機自動化加工設備出現為標志，其間出現了很多的單機自動化加工設備，并隨之不斷地投入工業生產中。
在這一時期，隨著世界工業革命的興起和不斷深入，市場的競爭日益激烈。傳統的手工制造己經遠遠不能滿足生產的需要，單機的自動化加工設備便應運而生，這也代表著工業機器人時代的到來。這一時期的典型產品為硬件數控系統的數字控制機床，它是一種具有程序控制系統的自動化機床。
世界上第1一臺數字控制機床是由美國麻省理工學院于1952年研制成功，在1955年用于制造航空零件的數控銑床正式問世。此后德國、日本、英國、俄羅斯等其他一些工業國1家也相繼開始開發、研制和應用數控機床。自動化加工設備與傳統的手工加工相比，具有明顯的優勢，更加能適應批量化生產的需要，所以迅速普及起來，并在某些領域逐漸取代了人工的位置。
(2)發展中期20世紀60年代中至70年代初期是工業機器人發展的中期，此階段主要以自動生產線為標志。
在這一時期，隨著市場競爭的加劇，在產品更新速度、生產效率、產品質量上的要求進一步提高，之前的單機自動化加工設備己經不能滿足日益增長的生產需求，一種新的、集成度更高的自動化加工技術函待被開發出來。所以以單獨的自動化生產設備為基礎，開始出現了各種組合式生產設備和生產線。同時CAD , CAM等虛擬軟件也開始應用于實際工程的設計和制造中。這種軟硬件結合的自動化生產線進一步提高了生產效率和產品質量，所以更能適合于大中批量的生產和加工，工業機器人也隨之進入了第二階段。這一時期的典型成果主要為用于鉆、鎖、銑等加工的自動生產線。
(3)發展完善期20世紀70年代中期以后是工業機器人發展的完善時期，這一時期主要體現了高科技技術的融合與提升。此時的工業機器人技術正在尋求深度和廣度的發展，追求高度集成化以及專1業化、智能化。在實現自動化的過程中，更加重視數據流的獲取、分配和共享以及計算機硬、軟件的合作交流等。這一時期的典型成果和產品有柔性制造系統(FMS)等。
目前，中國工業機器人取得了長足的發展，尤其是20世紀90年代以來，中國工業機器人行業的產量一直保持在年增長20%以上。自動化技術正在向智能化、網絡化和集成化方向發展，我國也己經成為世界 大的自動化設備消費市場。
