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item | 當古代人遇上機器人,是嘆為觀止還是似曾相識?

2025China.cn   2022年03月02日

  人類的偉大在于,一旦有了愿望,就會不遺余力的去實現它,即使這個過程會跨越數千年。比如對機器人的設想,最早甚至能夠追溯到古希臘。

  古希臘人早就將機械裝置當做一種可以取代體力勞動的方式,而且他們深信,鐵匠之神赫菲斯托斯也使用機械助手,他用精湛的手藝所打造出的的那些無比精美的飾品,引領著天神界的時尚潮流。

  就連家喻戶曉的列奧納多·達·芬奇也曾開發(fā)出過一種機械自動裝置,他親手繪制的內部帶有復雜輪滑系統的裝甲車圖一直保存至今。后來,人們開發(fā)出了一系列酷似人形的機械裝置,比如土耳其機器人。

  幾個世紀以來,水力以及后來出現的蒸汽和石油都大大推動了工業(yè)機械的發(fā)展。但是,這與我們所說的機器人還相去甚遠。盡管這些工業(yè)系統可以碾磨谷物、擺動鍛錘和編織織物,但它們的運行方式卻略顯笨拙,因為一旦調整生產就要更換一套全新的機械控制系統。

  與之相比,機器人憑借可編程操作,具有更大的優(yōu)勢。它們可以承擔不同的任務,而不僅僅局限于一種工作。那么,機器人的發(fā)展歷史究竟從什么時候開始的呢?

1、機器人的初衷,擯除單調乏味

  機器人(robotics)這個名詞最初由捷克作家卡雷爾·恰佩克在 1920 年《羅索姆的萬能機器人》劇作中創(chuàng)造。這個詞源自捷克語“robota”,意思是“單調乏味”。但是,真正讓這個詞廣為人知的是艾薩克·阿西莫夫著名的科幻小說《機器人》系列。

  1954 年,第一臺工業(yè)機器人 Unimate Robot 首次亮相。1958 年,“機器人之父”約瑟夫·恩格爾伯格與發(fā)明家喬治·德沃爾共同開發(fā)了一個機械樞軸臂,安裝上抓手之后,這個機械臂就可以操縱物體。

  它采用數控操作,可以支持適當的編程。因此,它適用于各種應用場景。尤其是在汽車制造領域,機械臂 Unimate Robot 更是大顯身手。當與適當的設備搭配使用時,恩格爾伯格與德沃爾共同開發(fā)的這臺機器人可以焊接、涂漆甚至堆疊金屬部件。但是,將“機器人”一詞與酷似人形的外觀相統一依然任重而道遠。

  全屏第一臺基礎型機器人的問世顯示了工業(yè)領域對自動化生產的巨大需求。很快,機器人就受到各大公司的追捧,尤其是在日本,這引起了德國梅賽德斯-奔馳的注意。在接洽機器手臂的相關事宜時,Unimation 的德國分銷合作伙伴很快發(fā)現,目前的機器人并不適合既定的應用需求,因此他們決定自行研發(fā)機器人。這個伙伴就是庫卡(KUKA),現在已成為世界頂級的高科技企業(yè)。

  1973 年,庫卡開發(fā)了第一臺六軸機器人 Famulus,它以更大的運動范圍和更多的兼容工具受到工業(yè)領域的關注。從外觀上看,Famulus 機器人可以說是現代工業(yè)機器人的鼻祖。與此同時,來自競爭對手阿西亞(ASEA)、發(fā)那科(Fanuc)和安川(Yaskawa)的機器人也紛紛亮相。比如,阿西亞的 IRb 機器人首次采用商用英特爾處理器微代碼。后來,阿西亞被能源和自動化公司 ABB 收購,但其開發(fā)的工業(yè)機器人基礎技術一直沿用至今。

2、新功能更強還是新類型更勝

  自此,機器人發(fā)展進入“快車道”。如今,機器人不僅能相互通信,還能通過傳感器了解周圍環(huán)境,甚至能部分取代生產線的工人。液壓系統被電機取代,即使體型再大的機器人也不再遙不可及。

  其中,最突出的進步莫過于協作型機器人的出現——這是一種能協助員工工作,并能提供特殊保護防止事故發(fā)生的機器人。如果因外部因素(比如出現人或障礙物)導致意外運動,機器會立即自行關閉以避免傷害人類同事。即使是非專業(yè)人士也能對機械臂進行引導和編程,因為它與人類的手臂非常相似。

3、新的亮點:全面自動化

  現在,即使是不具備特殊機器人專業(yè)技術和預算相對較少的中小型企業(yè)也能通過協作型機器人將自動化應用在重復性高的生產過程中,比如螺釘固定和焊接、組裝和分揀以及碼垛和機器裝載等過程。除了能降低錯誤率之外,用輕型機器人承擔繁重且單調的生產工序還能減輕員工的工作壓力。

  機器人具有強大的功能性,也就是說它們的價值主張具有很大的吸引力,且無可匹敵。畢竟,協作型機器人很容易編程,配備適當的末端執(zhí)行裝置(EOAT=臂端工具)就能快速執(zhí)行各種任務。

  盡管協作型機器人安全可靠,但在集成到工作環(huán)境中時還是要注意安全性和靈活性。item 的各種系統和零部件為協作型機器人提供各種不同的選擇,其中一個經典案例是為眾多產品的半自動裝配提供解決方案。如果沒有這些解決方案,許多產品就要手動組裝。

  來自優(yōu)傲機器人(Universal Robots)公司的協作型機器人可以安裝在一個裝置上并固定在各種工作臺上,從本質上來說它就像一個靈活的工具。這種類型的擴展塢可以與 item 的任何一款工作臺系統相連接。

  它也被稱為“機器人單元”,使用完后可以收起來以節(jié)省空間。更重要的是,它能立即投入使用,并能與眾多功能單元搭配使用以應對特殊的任務——這是 item 模塊化設計的經典案例,也是 item 脫穎而出的“制勝法寶”。

  item 的型材技術為將機器人安全靈活的集成到工作環(huán)境中提供了多種不同的選擇。

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