工业机器人的发展历程是一个逐步演进、不断创新的过程,其关键节点可以归纳如下:
初探阶段(20世纪40-50年代)
起源与背景:二战结束后,美国阿贡国家能源实验室为了处理放射性物质,率先研制出遥操作机械手,随后,他们又开发出电气驱动的主从式机械手臂,极大地保障了实验人员的安全。
重要突破:1954年,乔治·德沃尔发明了世界上首台装有可编程控制器的极坐标式机械手臂,并获得了专利,1959年,德沃尔与约瑟夫·英格伯格联手打造了工业机器人样机Unimate(意为“万能自动”),标志着工业机器人时代的开启。
初级应用阶段(20世纪60-70年代)
技术发展:随着计算机和人工智能技术的进步,机器人开始具备一定的感知功能和自适应能力,传感器的应用提高了机器人的可操作性,包括触觉传感器、压力传感器等。
商业应用:1962年,美国通用汽车公司率先采用了Unimation公司的Unimate工业机器人,这标志着第一代示教再现型机器人在商业领域的应用,此后,工业机器人逐渐从实验室走向产业化,汽车生产领域成为行业的领头羊。
高速成长时期(20世纪80-90年代)
技术进步:进入20世纪80年代中期,日本凭借完备的工业机器人产业链和规模宏大的生产体系,一举晋升为“机器人王国”,稳坐全球机器人应用与生产的头把交椅,生产行业的主要需求已从“大批量生产自动化”转向“小批量多品种生产自动化”,对生产柔性的追求促使工业机器人技术再次革新。
智能化发展:1965年,美国麻省理工学院开发出一款能够感知识别方块、自动堆积且无需人工干预的机器人试验机,这一里程碑事件标志着感知功能成为机器人研发的新焦点,随后,在20世纪80年代初,美国通用公司为汽车装配线上的工业机器人增添了视觉系统,从而诞生了具备基本感知功能的第二代工业机器人。
智能化阶段(21世纪至今)
智能突破:随着20世纪90年代末计算机和人工智能技术的飞速发展,机器人研究迎来了新的突破,第三代智能机器人应运而生,它们不仅具备感知功能,还能模仿人类的逻辑推理过程,通过运用人工智能、模糊控制、神经网络等前沿技术,这些智能机器人在智能计算机的操控下,能够感知自身的状态和周边的作业环境,并结合知识库进行推理和决策,实现对机器人作业的多变量实时智能控制。
广泛应用:中国已成为机器人研究、制造和应用的重要国家,随着“中国制造2025”战略的提出,工业生产的智能化和无人化成为了行业发展的核心趋势,工业机器人在各个领域都得到了广泛的应用和发展。
工业机器人的发展历程经历了从初探到初级应用、再到高速成长和智能化的多个阶段,每个阶段都有其独特的技术创新和市场需求,共同推动了工业机器人技术的不断进步和应用拓展。