在相繼推出UR5和UR10機器人,并取得業(yè)界和市場(chǎng)雙豐收后,Universal Robots (優(yōu)傲機器人)歷經(jīng)整整三年的研發(fā)時(shí)間,于近期成功推出了UR3新型機器人,新款緊湊型臺式機器人自重僅為24.3磅,但是有效負載卻高達6.6磅,所有腕關(guān)節均可360度旋轉,而末端關(guān)節可作無(wú)限旋轉。這些獨特的功能使得UR3成為現今市場(chǎng)上最靈活輕便、并且可與工人一起肩并肩工作的臺式機器人。
然而,最早的機器人并不像現在的機器人一般具有應用簡(jiǎn)單、安全、靈活等特點(diǎn)。在經(jīng)過(guò)了一個(gè)漫長(cháng)的發(fā)展歷史,才有了現在機器人工業(yè)的蓬勃發(fā)展。
機器人發(fā)展漫長(cháng)的歷史
機器人的起源可以追溯至古代世界。根據記載,早在公元前3世紀,古希臘哲學(xué)家費羅(Philo of Byzantium)就發(fā)明了以水作為動(dòng)力驅動(dòng)的機械,即水車(chē)。為工業(yè)化文明和機械應用奠定了基礎。1921年,捷克作家Karel Capek在其科幻小說(shuō)《羅素姆的萬(wàn)能勞工(Universal Robot)》中,首次使用機器人這一詞匯,并被沿用至今。隨著(zhù)工業(yè)革命的興起,機器人的現代理念開(kāi)始成型,工業(yè)革命讓人們能夠對復雜的機械進(jìn)行使用并隨后發(fā)明了電。這使得人們能夠以體積較小的緊湊型發(fā)動(dòng)機為機器提供動(dòng)力。
對現代機器人的首次使用要數工廠(chǎng)里的工業(yè)機器人,這是一些能夠完成制造任務(wù)的簡(jiǎn)單固定機器,從而不需要人為協(xié)助便能夠進(jìn)行生產(chǎn)。數控工業(yè)機器人以及人工智能機器人自二十世紀六十年代以來(lái)就一直在被建造生產(chǎn)。美國人喬治•德沃爾(George Devol)于1954年,推出了 “全球第一臺可進(jìn)行數字操作以及可編程的機器人 – Unimate,并于1960年在通用汽車(chē)公司投入使用。 到了1983年機器人學(xué)無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是在學(xué)術(shù)上已經(jīng)成為一門(mén)受歡迎的學(xué)科,并開(kāi)始列入教學(xué)計劃。2009年,由Universal Robots公司 (優(yōu)傲機器人)研發(fā)的全球首臺真正的“人機協(xié)作機器人”問(wèn)世,自此,開(kāi)啟了機器人發(fā)展歷史的新的篇章。
今天,機器人已經(jīng)廣泛應用于汽車(chē)行業(yè)、娛樂(lè )、醫療、食品加工和物流等行業(yè),并在中小型制造企業(yè)中作為多用途工具,用以提高生產(chǎn)的質(zhì)量和靈活性。在未來(lái),機器人的應用將更加的豐富多彩,并最終走入千家萬(wàn)戶(hù),成為可以用于家政服務(wù)業(yè)的“機器人保姆”。
機器人生產(chǎn)角色的變革
其實(shí),從歷史來(lái)看真正意義上的機器人出現在上個(gè)世紀60年代,第一代工業(yè)機器人具有投資規模大、投資期長(cháng)、靈活性有限等問(wèn)題。不僅如此,工廠(chǎng)需要支付高昂的人工費用聘請專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員從旁指導,進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本。由于技術(shù)的不成熟性和相關(guān)法律的不完整性,同時(shí)存在著(zhù)成品質(zhì)量的不穩定性和勞動(dòng)監管部門(mén)的矛盾等問(wèn)題。而機器手臂也具有靈活性差、設計安裝復雜等問(wèn)題。在外包在工廠(chǎng)中時(shí),極易產(chǎn)生產(chǎn)品知識的流失,并導致產(chǎn)品復制等問(wèn)題。更不要提工作空間的高要求和投資回報率等弊病。
如今,產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷著(zhù)發(fā)展和變化,工廠(chǎng)生產(chǎn)急需縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,并需要在生產(chǎn)過(guò)程中提高靈活性。機器人的需求也發(fā)生了改變:從注重速度、精確度和負載的超級機器人,向類(lèi)似人類(lèi)操作的機器人轉變,在共享的工作空間中為人類(lèi)提供協(xié)助;從危險的機器向協(xié)作型機器人演進(jìn);并從只有專(zhuān)業(yè)人士才能操作的復雜機器轉變?yōu)槿巳硕寄苁褂玫墓ぞ摺?br />
工業(yè)革命是機器人誕生與發(fā)展的催化劑,人類(lèi)歷史上共進(jìn)行了三次工業(yè)革命。第一次工業(yè)革命發(fā)生在1750到1830年間。這次工業(yè)革命的主題為蒸汽動(dòng)力,提升了包括紡織工廠(chǎng)在內的工廠(chǎng)效率并促成了鐵路和蒸汽輪船的發(fā)展。第二次工業(yè)革命發(fā)生在1870到1930年間。這次工業(yè)革命的主題為對電的工業(yè)使用和民用,其中包括電燈、電話(huà)、照相機、電影、電梯、電機、汽車(chē)、飛機以及空調的出現。第三次工業(yè)革命主要專(zhuān)注于電子數據處理。這次工業(yè)革命開(kāi)始于計算機的出現,并隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)和電子郵件的出現得到了進(jìn)一步發(fā)展。第四次工業(yè)革命也被稱(chēng)為工業(yè)4.0,指的是技術(shù)和價(jià)值鏈組織理念——物聯(lián)網(wǎng)——智能工廠(chǎng)以及當下火熱的科技話(huà)題。
幾次工業(yè)革命促成了一種生產(chǎn)模式。在這種生產(chǎn)模式下,機器取代了人類(lèi)以前所從事的很多工作,生產(chǎn)過(guò)程中需要的人力資源越來(lái)越少。而在這里,我們提出第五次工業(yè)革命的趨勢:重視讓人們重新回歸到生產(chǎn)中并與機器人并肩協(xié)作,并將工程師和營(yíng)銷(xiāo)人員轉變成具有創(chuàng )意和客戶(hù)知識的新型人才。我們希望在產(chǎn)品中融入人類(lèi)知識、創(chuàng )意以及對客戶(hù)的理解,讓價(jià)值在人與人之間傳遞。而人作為重要角色將始終參與其中。除此之外,第五次工業(yè)革命還將帶來(lái)生產(chǎn)的變化:我們將從“藍領(lǐng)工人”向“白領(lǐng)工人”的生產(chǎn)方式進(jìn)行改變,生產(chǎn)將不僅僅是單調、機械的操作,產(chǎn)品也將被賦予更多的感情與熱情。
革命性的全新之作——UR3機器人
自2005年成立以來(lái),Universal Robots (優(yōu)傲機器人) 一直致力于開(kāi)發(fā)具有廣泛可用性的機器人技術(shù),公司推出的UR5和UR10機器人可以在所有工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域實(shí)現自動(dòng)化和合理化,并具備成本效益高、高度靈活、且使用方便安全等特點(diǎn),廣獲業(yè)界青睞。這種6軸工業(yè)機器人是一種小型、輕便、易用的機器人,在財力、人力和技術(shù)等方面具有顯著(zhù)優(yōu)勢,例如:編程簡(jiǎn)單,安裝迅速,靈活部署,人機協(xié)作、安全可靠以及業(yè)內最短投資回報期等。其中值得一提的是UR機器人強大的靈活性:機器人可在現場(chǎng)由員工編程,并可被快速重新設置,執行多元任務(wù)。由于重量輕巧,機器人可在廠(chǎng)房?jì)容p松移動(dòng),打破了工作空間的限制。
在歷經(jīng)整整三年的研發(fā)之后,全新的更小型機器人UR3問(wèn)世,并成為全球最靈活、最輕巧的,能與員工并肩協(xié)作的臺式機器人。UR3可以高度精準地定位、放置和組裝零件,妥善處理小零件。并在組裝、拋光、涂膠和擰螺絲應用中,實(shí)現恒定一致的高產(chǎn)品質(zhì)量,堪稱(chēng)工人們的最佳助手。在UR3機器人的協(xié)助下,一名員工即可完成曾經(jīng)需要兩名員工才能實(shí)現的任務(wù),成為員工的“第三只手“。并完美適用于那些對于空間、安全及成本要求甚高的應用?;谝韵庐a(chǎn)品特點(diǎn),全新UR3機器人將具有極大的投資市場(chǎng):
•獨一無(wú)二的受力傳感
讓UR3在與員工接觸時(shí), 自動(dòng)限制觸碰的力量
默認受力傳感值為150牛頓,可調整為一旦觸碰產(chǎn)生低至50牛頓的力即自動(dòng)停止工作
•末端關(guān)節的無(wú)限旋轉角度
?結合優(yōu)化的力控制,UR3機器人是專(zhuān)業(yè)級能工巧匠
?能夠拾起螺絲、安上螺絲并應用正確的扭矩擰緊螺絲
?沿著(zhù)嚴格限定的路徑、以持續恒定的壓力精確涂抹等量的膠水
•0.1mm 可重復精度
?可憑借“觸覺(jué)”沿著(zhù)物體表面輪廓 – 例如智能手機的鋁殼邊緣 – 進(jìn)行精準作業(yè)
Universal Robots是公司多年深入研究機器人的成果。公司產(chǎn)品組合包括UR3、UR5和UR10協(xié)作機器人手臂,均因其各自不同的有效負載公斤數而得名。在未來(lái),優(yōu)傲機器人公司將竭力開(kāi)發(fā)全新的機器人應用,我們相信,日新月異的技術(shù)和不斷深化的常識,會(huì )使工業(yè)自動(dòng)化在不遠的未來(lái)獲得更多新的突破。
關(guān)于作者
艾斯本 H.奧斯特加先生為優(yōu)傲機器人公司首席技術(shù)官,負責公司現有UR機器人產(chǎn)品的優(yōu)化及新產(chǎn)品的研發(fā)。奧斯特加先生擁有機器人學(xué)博士學(xué)位,是UR機器人的發(fā)明者之一。2001年到2005年期間,他擔任南丹麥大學(xué)機器人學(xué)及用戶(hù)界面的研究員及副教授職務(wù),并創(chuàng )立了工業(yè)機器人改造基金會(huì )。2005年,奧斯特加先生與另兩位研究伙伴一起共同創(chuàng )辦了優(yōu)傲機器人公司。目前優(yōu)傲機器人公司擁有近30項機器人專(zhuān)利技術(shù)。除擔任公司首席技術(shù)官職務(wù)之外,奧斯特加先生還參與了多個(gè)國家級科研項目,并擔任丹麥多所高校的校外考官。在奧斯特加先生的職業(yè)生涯早期,他曾擔任過(guò)美國南加州大學(xué)研究科學(xué)家以及日本東京國立產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所客座研究員。奧斯特加先生在丹麥奧胡斯大學(xué)學(xué)習計算機科學(xué)、物理及多媒體專(zhuān)業(yè),并由此開(kāi)始專(zhuān)注于機器人研究。奧斯特加先生業(yè)余愛(ài)好機器人足球,并于1998年獲得機器人足球世界杯冠軍。