1956年,美国发明家乔治·德沃尔(George Devol)和物理学家约瑟·英格柏格(Joe Engelberger)成立了一家名为Unimation的公司。1959年,他们两人发明了世界上第一台工业机器人,命名为Unimate,意思是“万能自动”。
1961年,Unimation公司生产的世界上第一台工业机器人在美国特伦顿(Trenton,新泽西州首府)的通用汽车公司安装运行(见图7.1),由此开始了工业机器人的应用时代,并首先在汽车焊接过程中广泛应用。
图7.1 第一台机器人(源自IFR.History of Industry Robots)
1979年,日本不二越株式会社(Nachi)研制出第一台电机驱动的机器人。这台电机驱动的点焊机器人开创了电力驱动机器人的新纪元。
2011年全世界工业机器人销量为17.5万台,比2010年增长37%,2011年销量创有史以来的最高纪录。2012年5月23日,国际机器人联合会(International Federation of Robotics,IFR)主席Shinsuke Sakakibara博士在一次展览会上说:“2011年可以说是工业机器人发展50年以来最成功的一年,自从1961年第一台工业机器人安装运行至今全世界共售出230多万台工业机器人,而且工业机器人将迎来更美好的未来。”从那时起,工业机器人的发展一直没有停步。工业机器人发展从2轴到6轴、从重量级到轻量级,驱动从液压执行机构到电动马达,应用领域从汽车工业到其他行业,工业机器人的功能、应用领域不断增加。
工业机器人曾经和机器人一样,没有一个统一的、公认的定义,以至于在统计上出现了如果这么算是这些,如果那么算是那些的混乱局面。现在工业机器人已经有一个公认的定义,作为统计的标准。国际机器人联合会认可国际标准化组织的ISO 8373定义:机器人是一种自动控制的、可重复编程的、可以通过编程实现多功能操作的三轴或以上轴的操作机,这种操作机在工业自动化应用中可以固定或是移动的。(www.xing528.com)
工业机械臂通常根据其所拥有的独立自由度数量来分类,如4自由度机器人、5自由度机器人、6自由度机器人、冗余自由度机器人等。而目前广泛使用的工业移动机器人被统称为AGV(Autonomous Guidance Vehicle)(见图7.2)。
图7.2 6自由度机器人和AGV
从世界范围调查,利用机器人可以给制造业带来诸多的好处,或者说,用户采用机器人的原因,主要有以下7个方面:①减少运行费用;②改善产品质量和一致性;③改善工人工作条件;④提高生产效率;⑤增加产品制造中的灵活性;⑥减少废料,增加产出;⑦在高价的制造环境中,减少空间。
机器人的应用目的从来就不是简单地代替人。工业机器人最初进入生产,是为了在有毒有害的环境中把人解放出来。后来,主要目的是提高劳动生产率,汽车行业是典型代表。早在21世纪初,就有人预言机器人将在未来改变人们的生产和生活方式。2008年经济危机之后,西方,尤其是美国要重振制造业,把机器人列为发展智能制造的重要手段。现在,机器人的灵活性备受关注,不远的将来,机器人将能很好地与人合作,成为人在生产中的合作伙伴,成为智能制造系统中的重要生产部件。
习近平总书记在2014年中国科学院和中国工程院院士大会上说:“我国将成为机器人的最大市场,但我们的技术和制造能力能不能应对这场竞争?我们不仅要把我国机器人水平提高上去,而且要尽可能多地占领市场。这样的新技术新领域还很多,我们要审时度势,全盘考虑、抓紧谋划、扎实推进。”
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