《電子技術應用》
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機器人:未來新型制造系統的開路先鋒

2008-04-15
作者:中國工業報
??? 在上世紀50年代,人類開始制造出機器人,試圖利用機器人來代替人的體力勞動。在機、電、液、氣、光,特別是微電子、計算機技術迅速發展的基礎上,人類將機器人逐步由機械化(人手操作機器人搬運重物),發展為自動化(與機床配合進行工件或刀具等的自動裝飾),再進而發展為智能化———利用視覺、聽覺、觸覺傳感器等,實現記憶、存儲、演算、分析、判斷、控制、遙測等功能的程序化,智能化和柔性化動作。
  目前,世界上已創制出步行機器人、伺候病人的保姆機器人,日本已發明出能演奏小提琴的機器人,還有進入血管清理血液的小機器人,進入深海進行探寶的機器人等。不難想像,用機器人來代替人的體力勞動、進而代替人的部分腦力勞動,甚而再創制出更完善的智能機器人" title="智能機器人">智能機器人,代替人在危險區域工作,將逐漸得以實現。?
  據報道,2006年年末,全世界開動的機器人共約95萬臺。其中,日本最多,約有35萬臺。?
  在2007年9月17~22日德國漢諾威EMO’07展上,機器人和機床配合使用的大增,是今后技術發展" title="技術發展">技術發展的一大趨勢,展出機床使用機器人上下料的共計有117臺,其中日本FANUC公司的有51臺,占43.6%。我國制造企業在加速發展數控機床中,應及時關注這一趨勢的演變。?
  總體來看,世界機器人技術發展存在以下幾點趨勢:?
  擴大應用范圍。目前世界上最重要的機器人發展趨勢,是盡一切努力擴大其使用范圍,以代替人的體力勞動和腦力勞動。如汽車工業中實現上下料、焊接、噴涂以及各種伺服功能。?
  發展各種多目的用途機械手,適用于抓取各種物件,適合于各種不同用途,具有各種新功能。?
  具有熟練技術工人的機能。如開發雙臂多關節機器人,像熟練技術工人那樣進行各種裝配、檢修、焊接、噴涂等工作,能搬運液晶玻璃、半導體器件,并能和計算機連接,通過仿真軟件" title="仿真軟件">仿真軟件進行各種熟練技術工人的工作。?
  實現智能化,能進行多品種少量柔性生產。組成各種形式的制造系統,開發出各種新型的帶視覺、聽覺、觸覺傳感器,能分析、判斷、遙控的智能化機器人,為未來組成低成本、高精度、高效率、高自動化的制造系統做準備。?
  提高機器人工作定位精度" title="定位精度">定位精度達±0.2mm。通過安裝視覺傳感器,適應控制系統等措施,使機器人運動環節能實現位置反饋,提高機器人工作定位精度,可達±0.2mm。?
  開發出與機床功能類似的機器人。使機器人能實現去毛刺、研磨、壓鑄功能,甚至發展出能進行切削精度達±0.02mm的智能機器人。美國Millwaukee機床公司正在研究開發并聯式" title="并聯式">并聯式機器人,能進行切削加工,加工精度可達±0.025mm,PKM(并聯)機器人為多關節、六軸控制、與主軸合一,目標是能實現鑄件的精加工、毛坯的切削、磨削加工等。?
  總之,隨著數控技術和各種智能化功能的發展,機器人將和數控機床技術的發展更加緊密結合,為未來的新型制造系統開路。
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