工业机器人的定义:工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器设备。 它可以自动执行工作,并且是一台通过自身的电源和控制功能实现各种功能的机器。 它可以由人来命令,也可以按照预先安排的程序运行。 现代工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原理和准则行事。
乔治·迪沃(George Divo)在1954年申请了***项机器人***(1961年授予)。 制造机器人的***家公司是Unimation,该公司由Divo和Joseph F. Engelberger于1956年成立,并以Divo的原始***为基础。
Unimation机器人也被称为可编程移动机器,因为一开始它们的主要目的是将物体从一个点转移到另一个点,相距不到十英尺。 他们使用液压执行器对关节坐标进行编程,即在教学阶段存储和回放操作中每个关节的角度。 它们***到1 / 10,000英寸。
后来,Unimation许可了其技术Kawasaki Heavy Industries和GKN分别在日本和英国制造Unimates。 一段时间以来,Unimation的***竞争对手是辛辛那提·米拉克龙(Cincinnati Milacron)的俄亥俄州。 这从根本上改变了1970年代末期,当时日本的几个大型财团开始生产类似的工业机器人。
1969年,Victor Schainman在斯坦福大学发明了斯坦福大学的分支机构。 全电动,六轴多关节机器人的设计可以解决手臂问题。 这使它可以***地跟踪空间中的任意路径,从而扩大了机器人在更复杂的应用程序(例如装配和焊接)中的潜在用途。
舍曼(Scheinman)设计了麻省理工***人工智能实验室的第二支手臂,称为“麻省理工***的手臂”。 舍曼(Scheinman)在获得来自Unimation的设计开发奖学金后,将其卖给了带Unimation进行进一步设计的人。 为了获得他们的支持,通用汽车公司(General Motors)及其后的公司销售了可编程通用机器组件(PUMA)。
现代机器人的研究始于20世纪中叶。 它的技术背景是计算机和自动化技术的发展,以及原子能的开发和利用。
自1946年***台数字电子计算机问世以来,计算机已经它取得了惊人的进步,并朝着高速,大容量和低价的方向发展。
批量生产的迫切需求推动了自动化技术的进步。 结果之一就是1952年CNC机床的诞生。与CNC机床相关的控制和机械零件的研究为机器人的发展奠定了基础。
另一方面,原子能实验室的恶劣环境要求某些操作机器代替人类来处理放射性物质。 在这种需求的背景下,美国原子能委员会阿贡大学在1947年开发了一种遥控机械手,并在1948年开发了机械主从机械手。
1954年,Davor首次提出了工业机器人的概念并申请了***。 该***的要点是借助伺服技术来控制机器人的关节,并用人的手来教导机器人的动作,并且机器人可以记录和再现动作。 这就是所谓的示教再现机器人。 几乎所有现有的机器人都使用这种控制方法。
***早作为机器人产品的实用模型(教学复制)是美国AMF公司推出的“ VERSTRAN”和1962年UNIMATION公司推出的“ UNIMATE”。这些工业机器人的控制方法是 与CNC机床大致相似,但是它们的外观特征有很大不同,它们主要由类似于人的手和手臂组成。
1965年,麻省理工***的Roborts展示了***个带有视觉传感器的机器人系统,该系统可以识别和定位简单的构造块。
1967年,日本成立了人工手研究学会(现更名为仿生机构研究学会),并于同年举行了***届日本机器人大会。
***次国际工业机器人大会于1970年在美国举行。1970年之后,机器人的研究得到了迅速而广泛的普及。
1973年,辛辛那提米拉克龙公司(Cincinnati Miracron Corporation)的Richard Haun建造了***台由小型计算机控制的工业机器人。 它是液压驱动的,可以举起重达45公斤的有效载荷。
1980年,工业机器人在日本真正流行起来,因此这一年被称为“机器人元年”。
随后,工业机器人在日本得到了极大的发展,日本为此也赢得了“机器人王国的好名声”。
根据联合国欧洲经济委员会(UNECE)和国际机器人技术根据联合会(IFR)的统计,到2003年底,在美国运行的机器人总数为112,400,比2002年增长了7%。据估计,到2007年底,美国 运行中的机器人数量将达到145,000。
根据每10,000名员工的工业机器人数量的统计数据,到2003年底,美国制造业中每10,000名员工的工业机器人数量为63。 尽管在排名上,美国已进入世界前十名,但与前几名仍然有很大差距,仅相当于德国的43%,意大利的54%和欧盟的68%。
与普通制造业相比,美国汽车行业每10,000名工业工人中的工业机器人数量大大增加,达到740个,但仍远远低于日本(1400个机器人),意大利(1400个机器人)和德国(1000个机器人)。
美国是机器人的发源地,早在1962年,世界上***个工业机器人就被开发出来,它的诞生至少比日本(日本被称为机器人王国)早了五六年。 经过多年的发展,美国已经成为世界机器人强国之一,拥有坚实的基础和先进的技术,纵观其发展历史,道路曲折曲折。
1970年代,美国的工业机器人主要以研究阶段为基础,只有很少的大学和少数公司进行了相关的研究工作,当时美国政府并未将工业机器人纳入关键发展阶段。 项目,特别是在美国失业率高达6.65%的情况下,政府担心机器人的发展会导致更多的失业,因此它既没有投入资金也没有组织机器人的发展。
在此类政策的指导下,企业不愿意冒险使用或制造机器人。 结果,他们错过了。 为了创造良好的机会,请坚持使用刚性自动化设备的水平。 这不能不说是美国政府的战略决策错误。 1970年代后期,尽管美国政府和企业界改变了对工业机器人制造和应用的理解,但他们仍然将技术路线的重点放在机器人软件的研究和军事等特殊领域的先进机器人的开发上。
进入1980年代后,美国感到局势的紧迫性,政府和商业界直到那时,才开始真正地关注机器人。 制定并采取了相应的政策措施。 一方面,它们鼓励行业中机器人的开发和应用。 另一方面,他们制定计划,增加投资,增加机器人的研究经费,并将机器人视为美国重新工业化的特征。
发展。 在1980年代中期和后期,随着主要制造商使用的机器人技术变得越来越成熟,一代机器人的技术性能变得越来越无法满足实际需求。 美国开始生产具有视觉和力量的第二代机器人,并很快占领了美国机器人市场的60%。
日本工业机器人的发展:同时,日本在1870年代面临严重的劳动力短缺。 这个问题已经成为限制其经济发展的主要问题。 毫无疑问,在美国诞生并投入生产的工业机器人给日本带来了好消息。 1967年,日本川崎重工株式会社首先从美国引进了机器人和技术,建立了生产工厂,并于1968年试生产了日本单机机器人。
经过短暂的摇篮阶段,日本工业机器人迅速进入市场。 在实际阶段,逐渐从汽车业扩展到其他制造业和非制造业。 1980年被称为日本“机器人普及的一年”。 日本开始在各个领域推广使用机器人,这大大缓解了市场上严重的劳动力短缺的社会矛盾。 加上日本政府采取的各种鼓励政策,这些机器人受到了大多数企业的欢迎。
从1980年到1990年,日本的工业机器人处于鼎盛时期。 后来,国际市场一度转向欧洲和北美,但在经历了短暂的低迷之后,日本又恢复了昔日的辉煌。 到1993年底,全球安装了61万个工业机器人,其中日本占60%,美国占8%,欧洲占17%,俄罗斯和东欧占12%。
ABB生产的工业机器人广泛用于焊接,装配铸造,密封涂层,材料处理,包装,喷漆,水切割等领域。 德国的库卡机器人有限公司是世界的工业机器人制造商之一。 1973年,库卡开发了工业机器人。 年产量达到约10,000单位。 生产的机器人广泛用于仪器,汽车,航空航天,食品,制药,医药,铸造,塑料和其他行业。 它们主要用于物料搬运,机床设备,包装,堆叠,焊接,表面处理等领域。
我国的工业机器人始于1970年代初期,其发展过程大致可分为三个阶段:1970年代的萌芽期; 1970年代的萌芽期。 1980年代的发展时期; 以及1990年代的实际时期。 经过20多年的发展,如今它已初具规模。 目前,我国已生产出一些机器人的关键部件,并开发了工业机器人,例如电弧焊,点焊,码垛,装配,装卸,注塑,冲压,喷漆等。
许多家用工业机器人已经服务于许多国内企业的生产线。 还涌现了许多机器人技术研究人才。 一些相关科研机构和企业已经掌握了工业机器人机械手的优化设计与制造技术。 工业机器人控制与驱动系统的硬件设计技术; 机器人软件设计与编程技术; 运动学和轨迹规划技术; 电弧焊和点焊以及大型机器人自动生产线和外围配套设备的开发和制备技术。 一些关键技术已经达到或接近世界水平
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