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工业机器人技术发展简史

发布时间:2019-12-05 22:18   发布人:刘加利   浏览次数:934

学习目标


知识目标

(1)了解工业机器人的特点

(2)了解工业机器人发展的历史、现状与趋势



工业机器人是集机械、电子、控制、传感、人工智能等多学科先进技术于一体的自动化装备。工业机器人已经被广泛应用在装备制造、新材料、生物医药、智慧新能源等高新产业。机器人与人工智能技术、先进制造技术和移动互联网技术的融合发展,推动了人类社会生活方式的变革。

工业机器人最显著的特点如下:

(1) 可编程 生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量、多品种、具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。

(2) 拟人化 工业机器人在机械结构上有类似人的行走、转腰、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有计算机。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

(3) 通用性 除了专门设计的专用工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。

工业机器人的定义随着科技的不断发展,也在不断完善,未来的 5 至 10 年将是工业机器人中国市场的爆发期,业界对此普遍持乐观态度。在中国廉价劳动力优势逐渐消失的背景下,“机器换人”已是大势所趋。面对机器人产业诱人的大蛋糕,中国各地都行动了起来,机器人企业、机器人产业园如雨后春笋般层出不穷,都积极投身这场“掘金战”中。

工业机器人自1959年问世以来,经过50多年的发展,在性能和用途等方面都有了很大的变化。现代工业机器人的结构越来越合理,控制越来越先进,功能越来越强大,应用越来越广泛。世界工业机器人的简要发展历程、重大事件和重要产品研制的简况如下。

1959年:Joseph F.Engelberger(约瑟夫·恩盖尔柏格)利用George Devol(乔治·德沃尔)的专利技术,研制出了世界上第一台真正意义上的工业机器人Unimate。

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1961年:美国GM(通用汽车)公司首次将Unimate工业机器人应用于生产线。

1968年:美国斯坦福大学研制出了首台具有感知功能的第二代机器人Shakey。

同年, Unimation公司将机器人的制造技术转让给了日本KAWASAKI(川崎)公司,日本开始研制、生产机器人。次年,瑞典的ASEA公司(阿西亚,现为ABB集团)研制出了首台喷涂机器人,并在挪威投入使用。

1972年:日本KAWASAKI(川崎)公司研制出了日本首台工业机器人“Kawasaki-Unimate2000”。

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次年,日本HITACHI(日立)公司研制出了世界首台装备有动态视觉传感器的工业机器人;而德国KUKA(库卡)公司则研制出了世界首台6轴工业机器人Famulus。

1974年:美国Cincinnati Milacron(辛辛那提·米拉克隆,著名的数控机床生产企业)公司研制出了首台微机控制的商用工业机器人Tomorrow Tool(T3);

瑞典ASEA公司(现为ABB集团)研制出了世界首台微机控制、全电气驱动的5轴涂装机器人IRB6;

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全球著名的数控系统(CNC)生产商—日本FANUC(发那科)公司开始研发、制造工业机器人。

1977年:日本YASKAWA(安川)公司开始工业机器人的研发和生产,并研制出了日本首台采用全电气驱动的机器人MOTOMAN-L10(MOTOMAN 1号)。

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次年,美国Unimate公司和GM(通用汽车)公司联合研制出了用于汽车生产线的垂直串联型(Vertical Series)可编程通用装配操作人PUMA(Programmable Universal Manipulator for Assembly);

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日本山梨大学研制出了水平串联型(Horizontal Series)自动选料、装配机器人SCARA(Selective Compliance Assembly Robot Arm);德国REIS(徕斯,现为KUKA成员)公司研制出了世界首台具有独立控制系统、用于压铸生产线的工件装卸的6轴机器人RE15。

1983年:日本DAIHEN公司(大阪变压器集团Osaka Transformer Co.,Ltd所属,国内称OTC或欧希地)研发出了世界首台具有示教编程功能的焊接机器人。次年,美国Adept Technology(娴熟技术)公司研制出了世界首台电机直接驱动、无传动齿轮和铰链的SCARA机器人Adept One。

1985年:德国KUKA(库卡)公司研制出了世界首台具有3个平移自由度和3个转动自由度的Z型6自由度机器人。

1992年:瑞士Demaurex公司研制出了世界首台采用3轴并联结构(Parallel)的包装机器人Delta。

2005年:日本YASKAWA(安川)公司推出了新一代、双腕7轴工业机器人。

日本安川yaskawa SDA5D机器人实物图

次年,意大利COMAU(柯马,菲亚特成员、著名的数控机床生产企业)公司推出了首款Wi TP无线示教器。

无线示教盒 WiTP 能够无线操作机器人

2008年:日本FANUC(发那科)公司、YASKAWA(安川)公司的工业机器人累计销量相继突破20万台,成为全球工业机器人累计销量最大的企业。次年,ABB公司研制出了全球精度最高、速度最快的6轴小型机器人IRB 120。

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2013年:谷歌公司开始大规模并购机器人公司,至今已相继并购了Autofuss、Boston Dynamics(波士顿动力)

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Bot & Dolly、Deep Mind(英)、Holomni、Industrial Perception、Meka、Redwood Robotics、Schaft(日)、Nest Labs、Spree、Savioke等多家公司。

2014年:ABB公司研制出了世界上首台真正实现人机协作的机器人Yu Mi。

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同年,德国REIS(徕斯)公司并入KUKA(库卡)公司。

中国家电企业美的集团在2017年一月顺利收购德国机器人公司库卡94.55%的股权。


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  • 李明辉 2020-02-17 10:46:31
    老师讲课很细心。很认真负责
  • 张绪艾 2020-02-17 10:47:41
    老师讲课认真,基本的安装破解学会了
  • 李昊一 2020-02-17 10:56:25
    老师认真努力克服困难努力直播,收益匪浅
  • 信国星 2020-05-05 10:09:02
    老师讲课很有耐心,基础的知识大概已经会了