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构,控制系统是示教型的。
日本是工业机器人发展最快、应用最多的国家。自 1969 年从美国引进两种
典型机器人后,大力从事机器人的研究。
目前工业机器人大部分还属于第一代,主要依靠人工进行控制;控制方式则
为开环式,没有识别能力;改进的方向主要是降低成本和提高精度。
第二代机器人正在加紧研制。它设有微型电子计算机控制系统,具有视觉、
触觉能力,甚至听、想的能力。研究安装各种传感器,把感觉到的信息进行反馈,
使机器人具有感觉机能。
第三代机器人(机器人)则能独立地完成工作过程中的任务。它与电子计算
机 和 电 视 设 备 保 持 联 系 , 并 逐 步 发 展 成 为 柔 性 制 造 系 统 FMS(Flexible
Manufacturing System) 和柔性制造单元 FMC(Flexible Manufacturing Cell) 中
的重要一环。
随着工业机器人研究制造和应用领域不断扩大,国际性学术交流活动十分活
跃,欧美各国和其他国家学术交流活动开展很多。国际工业机器人会议 ISIR 决
定每年召开一次会议,讨论和研究机器人的发展及应用问题。
目前,工业机器人主要用于装卸、搬运、焊接、铸锻和热处理等方面,无论
数量、品种和性能方面还不能满足工业生产发展的需要。使用工业机器人代替人
工操作的,主要是在危险作业(广义的)、多粉尘、高温、噪声、工作空间狭小
等不适于人工作业的环境。
在国外机械制造业中,工业机器人应用较多,发展较快。目前主要应用于机
床、模锻压力机的上下料,以及点焊、喷漆等作业,它可按照事先制订的作业程
序完成规定的操作,但还不具备传感反馈能力,不能应付外界的变化。如发生某
些偏离时,就将引起零部件甚至机器人本身的损坏。
随着现代化科学技术的飞速发展和社会的进步,针对于上述各个领域的机器
人系统的应用和研究对系统本身也提出越来越多的要求。制造业要求机器人系统
具有更大的柔性和更强大的编程环境,适应不同的应用场合和多品种、小批量的
生产过程。计算机集成制造(CIM)要求机器人系统能和车间中的其它自动化设
备集成在一起。研究人员为了提高机器人系统的性能和智能水平,要求机器人系
统具有开放结构和集成各种外部传感器的能力。然而,目前商品化的机器人系统
多采用封闭结构的专用控制器,一般采用专用计算机作为上层主控计算机,使用
专用机器人语言作为离线编程工具,采用专用微处理器,并将控制算法固化在
EPROM 中,这种专用系统很难(或不可能)集成外部硬件和软件。修改封闭系统
的代价是非常昂贵的,如果不进行重新设计,多数情况下技术上是不可能的。解
决这些问题的根本办法是研究和使用具有开放结构的机器人系统。
美国工业机器人技术的发展,大致经历了以下几个阶段:
(1)1963-1967 年为试验定型阶段。1963-1966 年, 万能自动化公司制造的
工业机器人供用户做工艺试验。1967 年,该公司生产的工业机器人定型为 1900
型。
(2)1968-1970 年为实际应用阶段。这一时期,工业机器人在美国进入应用
阶段,例如,美国通用汽车公司 1968 年订购了 68 台工业机器人;1969 年该公
司又自行研制出 SAM 新工业机器人,并用 21 组成电焊小汽车车身的焊接自动线;
又如,美国克莱斯勒汽车公司 32 条冲压自动线上的 448 台冲床都用工业机器人
传递工件。
(3)1970 年至今一直处于推广应用和技术发展阶段。1970-1972 年,工业机