揭秘我國機器人發(fā)展歷程:從機械手到服務機器人
編者語:或許就在不久的將來舍扰,在你出門的時候,再也不用擔心忘了鎖門或是梁上君子的光顧,因為家庭保安機器人會幫你看家贫莹;在你即將下班的時候,也只需一個電話京挖,便能讓家里的機器人幫你準備好可口的晚餐……機器人正逐步成為未來社會和家庭不可或缺的幫手窗慎。
今年71歲的曹祥康雖已退休多年,但他仍想為我國機器人發(fā)展發(fā)揮點“余熱”卤材,參與編寫《機器人發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》是他目前的主要工作之一遮斥,偶爾也會輔導一下孫子功課∩却裕“現(xiàn)在的孩子可了不得术吗,中學就參加機器人設計大賽,想當年我30多歲才知道robot(機器人)帆精〗嫌欤”
在這位我國機器人事業(yè)的開創(chuàng)者之一,原北京機械工業(yè)自動化研究所機器人研究室主任看來卓练,更“了不得”的是過去30多年來我國機器人技術的飛速發(fā)展隘蝎。
從最初的機械手,到現(xiàn)在的服務機器人,機器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量嘱么、發(fā)展綠色制造狮含、服務人民生活等方面發(fā)揮著越來越重要的作用÷瘢“不久的將來啥诈,一切人‘不能干,干不好卑绢,不想干’的事专稼,都可以由機器人代勞÷冢”他微笑著說缰嘴。
機械手:我國最早的一批工業(yè)機器人
提起機器人,或許你會首先聯(lián)想起美國大片《變形金剛》诲要。然而行兼,曹祥康告訴記者,現(xiàn)實生活中的機器人并不一定具有人的外形特征粱目,美國1958年研制出第一臺工業(yè)機器人楣善,外形有點像坦克,我國早期的機器人也與人形相去甚遠挫蓝。
上世紀70年代初期陡花,我國科技人員從外文雜志上敏銳地捕捉到國外機器人研究的信息,開始自發(fā)地研究機器人抒寂〗崽洌“那時進口雜志很貴,研究單位不舍得買屈芜,每次都要騎車到機械工業(yè)情報所查資料郊愧,俄文還可以,英語不太在行井佑,只好一邊學英語一邊找資料属铁。”起步的艱辛遠不止這些躬翁〗鼓ⅲ“中國的人都用不了還搞機器人?”上海出版的某刊物更是把機器人視為批判對象姆另,扣上一頂“唯心主義的偽科學”的帽子喇肋。
對此,曹祥康說迹辐,中國人口眾多蝶防,但并非任何惡劣環(huán)境都適合人去作業(yè)甚侣,諸如粉塵、毒氣叨斜、噪聲妇保、振動、高低溫转隘、放射性雨担、高壓帶電、水下作業(yè)等惡劣工作環(huán)境下暑苍,用機器人作業(yè)由颗,可以把人解放出來。不過越稻,“為了保險起見坛铭,大家決定將robot翻譯成‘機械手’〖埃”
在科研院所和高谐蛹撸“惡補”機器人理論的同時,工廠技術人員也開始在實踐中尋求突破订骂。當時射桅,在我國工廠沖壓作業(yè)上下料時,由于生產(chǎn)節(jié)拍過快膜钓,又缺乏相應的安全保護設置嗽交,工人稍有不慎,手指就可能被切斷呻此÷秩遥“出于對工人階級的感情”,加上技術革新的需要焚鲜,上海、東北等地工廠的技術人員自發(fā)地研發(fā)機械手放前,如上海汽車配件二廠研制的汽車燈殼沖壓機械手忿磅、天津鍛壓機械廠研制的鍛件上下料機械手,這就是我國最早的一批工業(yè)機器人凭语。
“早期機械手的控制原理很簡單葱她,基本上就是‘擋塊’定位,換做沖壓別的零件似扔,就擰擰螺絲調(diào)整一下‘擋塊’的位置吨些。曹老話鋒一轉,“就是這些簡單的技術弯棠,卻解決了很多實際問題词羹,工廠斷指事故明顯減少巧鉴,工作效率也大大提高√诺疲”
工業(yè)機器人:駛入國家規(guī)劃發(fā)展的快車道
80年代中期贵埋,我國機器人的研發(fā)單位大大小小已有200多家,然而谚熙,由于多半從事的是低水平举影、重復性的研究,全國尚無一臺機器人產(chǎn)品問世摘形,直至1985年板散,我國機器人才迎來了“春天”。
1983年12月垒土,新華社內(nèi)參上一篇建議我國發(fā)展機器人技術的文章直抵中央愤芝,時任國家計委主任宋平做了“給與重視、適當支持”的批示栏荷〈鸪“國家計委科技司司長傳達給我,讓我們盡快組織專家論證驴党,提交工業(yè)機器人‘七五’發(fā)展規(guī)劃的初步框架瘪撇。”曹祥康當晚激動地睡不著覺港庄,平時舍不得打電話的他破例給一些外地同行掛了長途倔既。
1985年,工業(yè)機器人被列入了國家“七五”科技攻關計劃研究重點鹏氧,目標鎖定在工業(yè)機器人基礎技術渤涌、基礎器件開發(fā)、搬運把还、噴涂和焊接機器人的開發(fā)研究等五個方面实蓬。
“按照規(guī)劃要求,不僅要做出樣機吊履,還要將樣機用于生產(chǎn)安皱。”曹祥康研究室負責開發(fā)噴漆機器人艇炎。留給他們的時間不足4年酌伊,當時面臨的困難可想而知,但誰也沒想過退縮拼仆±舯瑁“國家拿出錢讓我們做,拼了命也要做成撑停±屯”曹祥康的話擲地有聲故厕。
正是憑著這股兒拼勁,1990年跌仗,工業(yè)噴漆機器人PJ-1如期完成顺雪。這是我國第一臺噴漆機器人,專家鑒定結果認為:“其主要技術性能達到80年代中期國外同類產(chǎn)品水平掩若∴曳铮”這臺機器人也成了明星,“戴著大紅花到各地展覽快鬓,甚是風光”租躁。
與此同時,其他幾種機器人的商品樣機也已完成向楼,還分別在第一汽車廠查吊、第二汽車廠和南京汽車廠建立了自動噴漆生產(chǎn)線,駕駛室焊接線湖蜕、弧焊工作站等應用示范點逻卖。“節(jié)省了從外國技術引進的費用近數(shù)百萬美元昭抒∑酪玻”更為主要的是,我國形成了一支從事機器人研發(fā)的技術隊伍灭返。說到這里盗迟,曹祥康開心地笑了。
從90年代初期起熙含,在國家“863”計劃支持下罚缕,我國工業(yè)機器人又在實踐中邁進一大步,具有自主知識產(chǎn)權的點焊怎静、弧焊邮弹、裝配、噴漆祟背、切割醇颗、搬運、包裝碼垛等7種工業(yè)機器人產(chǎn)品相繼問世辽嘹,還實施了100多項機器人應用工程、建立了20余個機器人產(chǎn)業(yè)化基地蘸橡。
國際競爭中漠阻,我國工業(yè)機器人的優(yōu)勢也日益凸顯。清華大學計算機科學與技術系教授层褥,第四屆哮怯、五屆國家“863”智能機器人主題專家組組長賈培發(fā)舉例說糜实,1995年,京城摩托車廠計劃建立9個機器人工作站危漱,雖然世界著名機器人廠商ABB公司再三承諾比我國新松公司報價都要低很多错这,京城最終還是選擇了新松。
水下機器人:機器人技術躋身世界前列
1997年6月18日赐匕,我國機器人領域值得自豪的日子妄午。煙波浩淼的大海作證:我國6000米無纜水下機器人試驗應用成功,標志著我國水下機器人技術已達到世界先進水平背零,我國成為世界上少數(shù)具有深海探測能力的國家之一腰吟,為我國新世紀開發(fā)海洋資源贏得了主動權。
“人們將其視為成功發(fā)射了一顆返回式的‘海洋衛(wèi)星’徙瓶∶停”賈培發(fā)說。
這樣的評價并不為過侦镇。在約6000米的深海中灵疮,大拇指指甲蓋大的面積要承受將近1噸的壓力;受海水和海流的影響壳繁,水下機器人要比空中更難指揮和定位震捣;由于電磁波在水中信號衰減嚴重,只能用聲納聯(lián)絡氮趋;為了對抗海水對材料的腐蝕伍派,必須采用抗腐的特殊材料;空中衛(wèi)星能采用太陽能電池供電剩胁,而水下機器人只能自帶“干糧”……
上世紀七八十年代诉植,中國科學院沈陽自動化所蔣新松提出“結合中國國情,把特殊環(huán)境下工作的機器人作為中國機器人技術發(fā)展的突破口”的設想楞虾。有一次蘑砖,他在南海艦隊調(diào)研時了解到,因海上救撈或開采石油的需要引宙,潛水員在水下工作時永僚,20米以下很難看清目標,50米以下深水作業(yè)時只能靠手摸夸莱,對人體傷害極大伙二,潛水員有時水下呼吸所需費用一分鐘相當于一克黃金。
這更堅定了蔣新松研究水下機器人的決心恤柴。在幾位德高望重的科學家鼎力支持下崔三,蔣新松得到中國科學院100多萬元的科研經(jīng)費,開始了“海人一號”100米水下機器人的研制扯蕾,該機器人于1985年软旁、1986年先后首航和深潛試驗成功珊煌。“七五”期間扛肩,國家將“海洋和水下機器人技術開發(fā)”列為科技攻關重點項目之一刻撒。
然而,“在國家863計劃實施之前耿导,我國研制的都是有纜遙控水下機器人声怔,工作深度僅為300米∷榻冢”賈培發(fā)說捧搞。
1986年底,中共中央24號文件把智能機器人列為國家863計劃自動化領域兩大主題之一狮荔,代號為512胎撇,其主要目標是“跟蹤世界先進水平,研發(fā)水下機器人等極限環(huán)境下作業(yè)的特種機器人”殖氏。
在國家863計劃精心組織下晚树,1994年“探索者”號研制成功,它工作深度達到1000米雅采,甩掉了與母船間聯(lián)系的電纜爵憎,實現(xiàn)了從有纜向無纜的飛躍。從1992年6月起婚瓜,又與俄羅斯科學院海洋技術研究所合作宝鼓,以我方為主,先后研制開發(fā)出了“CR-01拖见、CR-02”6000米無纜自治水下機器人乾爆,為我國深海資源的調(diào)查開發(fā)提供了先進裝備。
2008年滓莱,水下機器人首次用于我國第三次北極科考冰下試驗舆伺,獲取了海冰厚度、冰底形態(tài)等大量第一手科研資料咏哈。
“過去我們在國外考察時阀洛,深水作業(yè)機器人連參觀都不讓,90年代他們出費用請我們過去萄罐,我們想看啥看啥调拳,他們是想跟我們合作“捎瘢”今非昔比的變化讓賈培發(fā)無比自豪滥氏。
服務機器人:未來社會不可或缺的幫手
家中老人戴上腕表式監(jiān)測儀,它就可24小時監(jiān)測老人的血氧和脈搏變化,發(fā)現(xiàn)異常時妈踊,會立刻趕到老人身邊做出語音提醒,并給其家人發(fā)送報警短信泪漂;當發(fā)現(xiàn)陌生人闖入時廊营,它會發(fā)出警報,并對陌生人拍照萝勤,以彩信的方式發(fā)送到主人的手機上露筒;它還是小朋友忠實的小伙伴,其豐富的兒童教育娛樂資源更是讓小朋友在互動交流中輕松學到知識……
2008年11月25日敌卓,國內(nèi)首臺家用網(wǎng)絡智能機器人——塔米(Tami)在北京亮相慎式,以上這些科幻作品中出現(xiàn)的場景成為現(xiàn)實。
北京航空航天大學機械工程及自動化學院院長趟径,第六屆國家863計劃機器人技術主題專家組組長王田苗告訴記者瘪吏,相對于已經(jīng)成熟的工業(yè)機器人來說,我國服務機器人起步較晚蜗巧,與國外也存在較大差距掌眠。“我們基本上是一邊需要補工業(yè)機器人幕屹,一邊還需要發(fā)展服務機器人孤批。”
他介紹說触良,我國服務機器人的研究始于90年代中后期谒绍。近年來,在國家863計劃的支持下颓腮,我國“服務機器人軍團”不斷壯大:
仿人機器人走出實驗室底悍,我國成為繼日本之后投入實際展示應用的第二個國家;
烹飪機器人實現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn)赫淋,它能做出50多種美味菜肴妖职,烹飪水平不低于專業(yè)廚師;
機器人護理床期庆、智能輪椅等各種助老助殘服務機器人相繼問世歇懂,并積極推進服務機器人產(chǎn)業(yè)化進程;
國內(nèi)的大型玩具企業(yè)正在和科研院所合作耐陵,研發(fā)高端玩具機器人產(chǎn)品晃尖,企業(yè)的積極參與將推動以高端玩具為代表的教育娛樂機器人的產(chǎn)業(yè)化進程……
“2005年,我國服務機器人市場開始初具規(guī)模俏蛮〕虐觯”同年,發(fā)展服務機器人被列為國家 863計劃先進制造與自動化技術領域重點項目。2006年争涌,發(fā)展智能服務機器人被列為《國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006—2020年)》粉楚。2008年,科技部將北京四季青模范敬老院和上海徐家匯福利院列為服務機器人應用示范區(qū)亮垫。
目前模软,我國的服務機器人主要有吸塵器機器人,教育饮潦、娛樂燃异、保安機器人,智能輪椅機器人继蜡,智能穿戴機器人回俐,智能玩具機器人,同時還有一批為服務機器人提供核心控制器稀并、傳感器和驅動器功能部件的企業(yè)仅颇。
據(jù)預測,隨著中國老齡化社會的到來宽剪,在未來的十年之內(nèi)锭鸣,服務機器人在中國的需求會有明顯的增長,家庭護理機器人葵张、玩具機器人局限、安控機器人、清潔機器人將是最為需要的哀擒。預計到2010年棵辟,中國兒童玩具機器人的消費將達到100億元人民幣以上。
對此讳董,王田苗表示渗蚁,我國有望在十年內(nèi)突破仿生材料與機構、感知技術豺章、自主移動與控制技術尖洞、人—機交互技術等一些服務機器人關鍵技術〗敛蓿“到那時煞秤,距離服務機器人真正走入社會和尋常百姓家就更近了一步〖罚”
而在此前夺鲜,中國人工智能學會副理事長洪炳镕教授也曾表示,“20世紀90年代呐舔,我們進入因特網(wǎng)時代币励;21世紀前半葉慷蠕,我們將進入機器人時代。從現(xiàn)在起食呻,再過10年流炕,機器人有望進入普通中國人家庭「榻”
講述
曹祥康:難忘兩次學術交流會
1977年浪感,全國機械手技術交流大會在浙江嘉興召開,這是我國歷史上第一個以機器人為主題的大型會議饼问。
作為大會的主持人,曹祥康“沒想到會來那么多人”:會前正式發(fā)函的有百十來人揭斧,最后來了小500人莱革。除西藏以外,全國各省市都有代表參會焊握。
時隔30多年揣洁,曹老憶起當年的“壯觀場面”仍激動不已≡案埃“一個招待所住不下铭轩,只好分住在幾個招待所,開會時按照提前設定好的路線宴凌,把各個招待所的人都‘串’起來薯摩。”
參會的人太多凉灯,會場不得不臨時改在一間舊工棚猪破。很多代表都爭先恐后地上臺介紹經(jīng)驗,“臺上講得認真玻啡,臺下聽得起勁滓乡。”曹老說捌轮,當時開會都是自帶糧票咆下,差旅費也是自理,即便這樣也擋不住大家的熱情虽另,代表白天聽完報告暂刘,晚上還追到其他代表住處要圖紙,能拿到一張飄著墨香的油印材料都被當寶貝似的留著洲赵。
這次會議開啟了我國機器人學術交流的新紀元鸳惯。此后,有關機器人技術的學術交流會幾乎年年不斷叠萍,對我國機器人技術發(fā)展產(chǎn)生重大影響的中國機械工程學會工業(yè)機器人專業(yè)委員會和中國自動化學會機器人專業(yè)委員會也于1983年和1985年相繼成立芝发,前者主任委員是曹祥康绪商,后者是蔣新松,兩個委員會分別協(xié)助國家主管部門完成了“七五機器人攻關”和“863計劃智能主題”發(fā)展規(guī)劃辅鲸。
1978年格郁,應中日友好協(xié)會邀請,日本早稻田大學機器人專家加藤一郎來北京訪問交流独悴,從而打開了我國機器人對外交流的窗口例书。
加藤一郎,1969年率先研制出世界上第一臺會用雙腳走路的機器人刻炒,從而贏得“仿人機器人之父”的美譽牢星。然而,改革開放之初里捌,別說普通百姓隐鬼,就是學者對他也知之甚少。
“中日友好協(xié)會讓我組織國內(nèi)學者去聽報告型吃。一聽說日本的機器人專家要來講學柱丐,大家高興地不得了,五六十人接到通知全來了栗雳,至于加藤一郎是做機器人哪方面研究的都不太清楚凉危。”曹祥康回憶說是临。
由于語言和技術等多方面的原因粮森,我國學者對加藤一郎的報告還“聽不太懂”,印象最深的是加藤一郎帶來了一盤仿人機器人的錄像帶窍绸∫鹑撸“這臺機器人看起來非常笨重,出場像‘人猿泰山’一樣叮姑,10多秒才邁出一小步唉地,這在當時已經(jīng)十分了不起了,我國學者大開眼界传透≡耪樱”更為主要的是,我國機器人行業(yè)對外學術交流的大門由此打開朱盐。此后群嗤,美國、日本等國家的教授陸續(xù)來華訪問交流兵琳,我國機器人領域的專家也開始走出國門狂秘。
相比之下,說起當年我國學者的住處躯肌,更像是一段奇聞軼事者春。曹祥康說破衔,當時北京招待所少,沒辦法只好住在德勝門外大街的一家大車店钱烟,學者們擠在幾張大通鋪上睡晰筛,出門就是牲口棚和飼料槽,條件甚是艱苦昆颇「湔“那撥來參加學術交流的人后來大多成了教授,哈爾濱工業(yè)大學的安永成侣赘、上海大學的姚志良等等麦葱。當然,這是后話……”
專家簡介:
曹祥康 浙江省黃巖人频澜,1938年7月生橡宪。
北京機械工業(yè)自動化研究所高級工程師現(xiàn)在科技部高技術發(fā)展中心擔任863重大工程項目一汽工業(yè)機器人應用與產(chǎn)業(yè)化項目及"弧焊機器人產(chǎn)業(yè)化開發(fā)及應用工程"的監(jiān)理工作。
70年代初開始研制工業(yè)機器人蛙府,1974-1986年任北京機械工業(yè)自動化研究所機器人研究室主任。組織研制和開發(fā)噴漆機器人揣交、機器人測試方法和設備等項目树聪。同時還積極組織開展全國工業(yè)機器人行業(yè)技術交流。1983年成立中國機械工程學會工業(yè)機器人專業(yè)委員會殷靖,任主任委員胡电。任職期間多次向國家有關部委積極反映,吁請支持發(fā)展機器人技術介劫。1986年徽惋,機器人列入"七五"國際科技攻關項目,曹祥康任咨詢專家座韵。曾任機器人標準化技術委員會主任委員险绘,組織開展全國工業(yè)機器人技術標準制定工作,與國際標準相對應建立了我國工業(yè)機器人的發(fā)展提出建議誉碴,推動了我國機器人技術發(fā)展宦棺。曹祥康作為我國機器人事業(yè)的開創(chuàng)者之一,對中國機器人研究的啟動和發(fā)展做出了重要貢獻黔帕。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)代咸,轉載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡分享,并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責成黄,也不構成任何其他建議呐芥。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳奋岁,對此類作品本站僅提供交流平臺思瘟,不為其版權負責荸百。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片春佑、文字如涉及作品版權問題婚咱,請第一時間告知,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容栽不,以保證您的權益挣徽!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無反饋