現(xiàn)代機(jī)器人的研究始于20世紀(jì)中期敦跌,其技術(shù)背景是計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化的發(fā)展贴谎,以及原子能的開發(fā)利用憋沿。自1946年第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)問世以來旺芽,計(jì)算機(jī)取得了驚人的進(jìn)步,向高速度辐啄、大容量采章、低價(jià)格的方向發(fā)展。大批量生產(chǎn)的迫切需求推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)展壶辜,其結(jié)果之一便是1952年數(shù)控機(jī)床的誕生悯舟。與數(shù)控機(jī)床相關(guān)的控制、機(jī)械零件的研究又為機(jī)器人的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)砸民。
另一方面图谷,原子能實(shí)驗(yàn)室的惡劣環(huán)境要求某些操作機(jī)械代替人處理放射性物質(zhì)。在這一需求背景下阱洪,美國原子能委員會(huì)的阿爾貢研究所于1947年開發(fā)了遙控機(jī)械手便贵,1948年又開發(fā)了機(jī)械式的主從機(jī)械手。
工業(yè)機(jī)器人在美國的發(fā)展
美國是機(jī)器人的誕生地弱豹。早在1962年就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人遂辐。比起號(hào)稱機(jī)器人王國的日本起步至少要早五六年。經(jīng)過40多年的發(fā)展履婆,美國現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國之一骤扰,基礎(chǔ)雄厚,技術(shù)先進(jìn)各囤。綜觀它的發(fā)展史胜姥。道路是曲折的,不平坦的芭患。
20世紀(jì)60年代到70年代期間裤谆,美國的工業(yè)機(jī)器人主要立足于研究階段,只是幾所大學(xué)和少數(shù)公司開展了相關(guān)的研究工作铡协。那時(shí)兢假,美國政府并未把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,特別是芋滔,美國當(dāng)時(shí)失業(yè)率高達(dá)6.65%援雇,政府擔(dān)心發(fā)展機(jī)器人會(huì)造成更多人失業(yè),因此既未投入財(cái)政支持椎扬,也未組織研制機(jī)器人惫搏。70年代后期,美國政府和企業(yè)界雖對(duì)工業(yè)機(jī)器人的制造和應(yīng)用認(rèn)識(shí)有所改變,但仍將技術(shù)路線的重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋烧董、核工程等特殊領(lǐng)域的高級(jí)機(jī)器人的開發(fā)上川陆, 致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來居上剂习,并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過了美國,產(chǎn)品在國際市場(chǎng)上形成了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力较沪。
據(jù)聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(UNECE)和國際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)(IFR)的統(tǒng)計(jì)鳞绕,至2003年末,在美國運(yùn)行的機(jī)器人總量為112400套尸曼,比2002年增長7%们何。預(yù)計(jì)到2007年底,運(yùn)行的機(jī)器人數(shù)量將達(dá)到145000套犁谓。就每萬雇員擁有工業(yè)機(jī)器人數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)箭烦,至2003年末,美國制造業(yè)中叫逸,每1萬雇員擁有63個(gè)工業(yè)機(jī)器人苛豺。盡管從排名上說,美國已經(jīng)進(jìn)入世界前十名俄耸,但其與前幾名仍然有著很大的差距翅昏,僅相當(dāng)于德國的43%,意大利的54%惊钮,歐盟的68%访芙。與普通的制造業(yè)相比,美國汽車工業(yè)中每萬個(gè)產(chǎn)業(yè)工人擁有的工業(yè)機(jī)器人數(shù)量大大提高计员,達(dá)到740個(gè)薯替,但仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本(1400個(gè)機(jī)器人)、意大利(1400個(gè)機(jī)器人)和德國(1000個(gè)機(jī)器人)假仙。
工業(yè)機(jī)器人在日本的發(fā)展
1965年救辖,MIT的Roborts演示了第一個(gè)具有視覺傳感器的、能識(shí)別與定位簡單積木的機(jī)器人系統(tǒng)典挑。1967年日本成立了人工手研究會(huì)(現(xiàn)改名為仿生機(jī)構(gòu)研究會(huì))酥宴,同年召開了日本首屆機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)。1970年在美國召開了第一屆國際工業(yè)機(jī)器人學(xué)術(shù)會(huì)議您觉。1970年以后,機(jī)器人的研究得到迅速廣泛的普及授滓。1973年琳水,辛辛那提·米拉克隆公司的理查德·豪恩制造了第一臺(tái)由小型計(jì)算機(jī)控制的工業(yè)機(jī)器人,它是液壓驅(qū)動(dòng)的般堆,能提升的有效負(fù)載達(dá)45公斤在孝。
到了1980年诚啃,工業(yè)機(jī)器人才真正在日本普及,故稱該年為“機(jī)器人元年”私沮。隨后始赎,工業(yè)機(jī)器人在日本得到了巨大發(fā)展,日本也因此而贏得了“機(jī)器人王國的美稱”仔燕。
與此同時(shí)造垛,十九世紀(jì)七十年代的日本正面臨著嚴(yán)重的勞動(dòng)力短缺,這個(gè)問題已成為制約其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)主要問題低腕。毫無疑問杰泡,在美國誕生并已投入生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人給日本帶來了福音。1967年日本川崎重工業(yè)公司首先從美國引進(jìn)機(jī)器人及技術(shù)颖怕,建立生產(chǎn)廠房朋丢,并于1968年試制出第一臺(tái)日本產(chǎn)unimate機(jī)器人。經(jīng)過短暫的搖籃階段剔撮,日本的工業(yè)機(jī)器人很快進(jìn)入實(shí)用階段请癣,并由汽車業(yè)逐步擴(kuò)大到其它制造業(yè)以及非制造業(yè)。
1980年被稱為日本的“機(jī)器人普及元年”母边,日本開始在各個(gè)領(lǐng)域推廣使用機(jī)器人埃账,這大大緩解了市場(chǎng)勞動(dòng)力嚴(yán)重短缺的社會(huì)矛盾。再加上日本政府采取的多方面鼓勵(lì)政策经聊,這些機(jī)器人收到了廣大企業(yè)的歡迎唱棍。1980年——1990年日本的工業(yè)機(jī)器人處于鼎盛時(shí)期,后來國際市場(chǎng)曾一度轉(zhuǎn)向歐洲和北美守譬,但日本經(jīng)過短暫的低迷期又恢復(fù)其昔日的輝煌估喷。1993年末,全世界安裝的工業(yè)機(jī)器人有61萬臺(tái)澈灼,其中日本占60%竞川,美國占8%,歐洲占17%叁熔,俄羅斯和東歐占12%委乌。
工業(yè)機(jī)器人在德國的發(fā)展
德國工業(yè)機(jī)器人的數(shù)量占世界第三,僅次于 日本和美國荣回,其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用在世界上處于領(lǐng)先地位遭贸。目前在普及第一代工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)上,第二代工業(yè)機(jī)器人經(jīng)推廣應(yīng)用成為主流安裝機(jī)型心软,而第三代智能機(jī)器人已占有一定比重并成為發(fā)展的方向壕吹。 世界上的機(jī)器人供應(yīng)商分為日系和歐系。
瑞典的ABB公司是世界上最大機(jī)器人制造公司之一删铃。1974年研發(fā)了世界上第一臺(tái)全電控式工業(yè)機(jī)器人IRB6耳贬,主要應(yīng)用于工件的取放和物料搬運(yùn)踏堡。1975年生產(chǎn)出第一臺(tái)焊接機(jī)器人。到1980年兼并Trallfa噴漆機(jī)器人公司后咒劲,其機(jī)器人產(chǎn)品趨于完備今伏。ABB公司制造的工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用在焊接、裝配鑄造轴布、密封涂膠癌越、材料處理、包裝兜充、噴漆淋渤、水切割等領(lǐng)域。
德國的KUKA Roboter Gmbh公司是世界上幾家頂級(jí)工業(yè)機(jī)器人制造商之一雄睦。
1973年研制開發(fā)了KUKA的第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人荷十。年產(chǎn)量達(dá)到一萬臺(tái)左右。所生產(chǎn)的機(jī)器人廣泛應(yīng)用在儀器娇裁、汽車从秃、航天、食品荞篙、制藥泽衬、醫(yī)學(xué)、鑄造殿姑、塑料等工業(yè)树碱,主要用于材料處理、機(jī)床裝備变秦、包裝成榜、堆垛、焊接蹦玫、表面休整等領(lǐng)域赎婚。
工業(yè)機(jī)器人在我國的發(fā)展
我國工業(yè)機(jī)器人起步于70年代初,其發(fā)展過程大致可分為三個(gè)階段:70年代的萌芽期;80年代的開發(fā)期;90年代的實(shí)用化期樱溉。而今經(jīng)過20多年的發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模挣输。
我國已生產(chǎn)出部分機(jī)器人關(guān)鍵元器件,開發(fā)出弧焊福贞、點(diǎn)焊撩嚼、碼垛、裝配肚医、搬運(yùn)绢馍、注塑、沖壓肠套、噴漆等工業(yè)機(jī)器人歇肖。一批國產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人已服務(wù)于國內(nèi)諸多企業(yè)的生產(chǎn)線上;一批機(jī)器人技術(shù)的研究人才也涌現(xiàn)出來。一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)已掌握了工業(yè)機(jī)器人操作機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)制造技術(shù);工業(yè)機(jī)器人控制日俱、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)技術(shù);機(jī)器人軟件的設(shè)計(jì)和編程技術(shù);運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù);弧焊役寡、點(diǎn)焊及大型機(jī)器人自動(dòng)生產(chǎn)線與周邊配套設(shè)備的開發(fā)和制備技術(shù)等。某些關(guān)鍵技術(shù)已達(dá)到或接近世界水平款拣。
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