工业机器人的发展历程

1.国外工业机器人的发展史

工业机器人的出现，不仅将人类从繁重、危险、烦琐的工作中解放出来，而且提高了生产率和生产质量。

真正的现代机器人诞生于1948年在美国橡树岭国家实验室开始的搬运核原料的遥控机械操作手的研究。它被用于代替人生产放射性材料，提高了核工业生产的安全性，如图1-5所示。

1952年，美国麻省理工学院受美国空军委托，成功研制出一台实验型数控铣床，这是公认的世界上第一台数控机床，如图1-6所示。

1954年，乔治·德沃尔申请了第一个机器人的专利（“可编辑关节式转移物料装置”，1961年授予）。1959年，他与约瑟夫·恩格尔伯格研制出世界上第一台工业机器人Unimate（尤尼梅特，意思是“万能自动”），并在1961年将其应用到通用汽车公司的生产线上，如图1-7所示。

图1-5　机械手用于处理放射性物质

（a）工作中；（b）机械手

图1-6　世界上第一台数控机床

图1-6　世界上第一台数控机床

图1-7　世界上第一台工业机器人Unimate

1962年，美国机械与铸造公司（American Machine and Foundry，AMF）制造出了世界上第一台圆柱坐标型工业机器人，命名为Verstran（沃尔萨特兰，意思是“万能搬动”），如图1-8所示。同年，AMF制造的6台Verstran机器人应用于美国坎顿的福特汽车生产厂。

1967年，一台Unimate机器人安装运行于瑞典，这是在欧洲安装运行的第一台工业机器人，如图1-9所示。

图1-7　世界上第一台工业机器人Unimate

1962年，美国机械与铸造公司（American Machine and Foundry，AMF）制造出了世界上第一台圆柱坐标型工业机器人，命名为Verstran（沃尔萨特兰，意思是“万能搬动”），如图1-8所示。同年，AMF制造的6台Verstran机器人应用于美国坎顿的福特汽车生产厂。

1967年，一台Unimate机器人安装运行于瑞典，这是在欧洲安装运行的第一台工业机器人，如图1-9所示。

图1-8　世界上第一台圆柱坐标型工业机器人Verstran

图1-8　世界上第一台圆柱坐标型工业机器人Verstran

图1-9　欧洲安装运行的第一台工业机器人

1969年，通用汽车公司在其洛兹敦装配厂安装了首台点焊机器人Unimation，如 图1-10所示。Unimation机器人大大提高了生产率，大部分的车身焊接作业由机器人来完成，只有20%～40%的传统焊接工作由人工完成。

1969年，Unimation公司的工业机器人进入日本市场。川崎重工公司成功开发了Kawasaki-Unimate 2000机器人，这是日本生产的第一台工业机器人，如图1-11所示。

图1-9　欧洲安装运行的第一台工业机器人

1969年，通用汽车公司在其洛兹敦装配厂安装了首台点焊机器人Unimation，如 图1-10所示。Unimation机器人大大提高了生产率，大部分的车身焊接作业由机器人来完成，只有20%～40%的传统焊接工作由人工完成。

1969年，Unimation公司的工业机器人进入日本市场。川崎重工公司成功开发了Kawasaki-Unimate 2000机器人，这是日本生产的第一台工业机器人，如图1-11所示。

图1-10　首台点焊机器人Unimation

图1-10　首台点焊机器人Unimation

图1-11　日本生产的第一台工业机器人(www.xing528.com)

1973年，德国库卡公司（KUKA）将其使用的Unimate机器人研发改造成机电驱动的 6轴机器人，命名为Famulus，这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人，如图1-12所示。

1974年，美国辛辛那提米拉克龙（Cincinnati Milacron）公司开发出第一台由小型计算机控制的工业机器人，命名为T3（The Tomorrow Tool），这是世界上第一次机器人和小型计算机的结合，T3采用液压驱动，有效负载达45 kg，如图1-13所示。

图1-11　日本生产的第一台工业机器人

1973年，德国库卡公司（KUKA）将其使用的Unimate机器人研发改造成机电驱动的 6轴机器人，命名为Famulus，这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人，如图1-12所示。

1974年，美国辛辛那提米拉克龙（Cincinnati Milacron）公司开发出第一台由小型计算机控制的工业机器人，命名为T3（The Tomorrow Tool），这是世界上第一次机器人和小型计算机的结合，T3采用液压驱动，有效负载达45 kg，如图1-13所示。

图1-12　世界上第一台机电驱动的6轴机器人

图1-12　世界上第一台机电驱动的6轴机器人

图1-13　工业机器人T3

1974年，瑞典的ABB公司研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料搬运，如图1-14所示。

1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟，如图1-15所示。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

1978年，日本山梨大学（University of Yamanashi）的牧野洋发明了选择顺应性装配机器手臂SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm），如图1-16所示。SCARA机器人具有四个运动自由度，主要适用于物料装配和搬动。时至今日，SCARA仍然是工业生产线上常用的机器人。

图1-13　工业机器人T3

1974年，瑞典的ABB公司研发了世界上第一台全电控式工业机器人IRB6，主要应用于工件的取放和物料搬运，如图1-14所示。

1978年美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，这标志着工业机器人技术已经完全成熟，如图1-15所示。PUMA至今仍然工作在工厂第一线。

1978年，日本山梨大学（University of Yamanashi）的牧野洋发明了选择顺应性装配机器手臂SCARA（Selective Compliance Assembly Robot Arm），如图1-16所示。SCARA机器人具有四个运动自由度，主要适用于物料装配和搬动。时至今日，SCARA仍然是工业生产线上常用的机器人。

图1-14　工业机器人IRB6

图1-14　工业机器人IRB6

图1-15　工业机器人PUMA

2.国内工业机器人的发展史

我国工业机器人研究开始于20世纪70年代，但由于基础条件薄弱，关键技术与部件不配套，市场应用不足等种种原因，未能形成真正的产品。随着世界上机器人技术的发展和市场的形成，我国在机器人科学研究、技术开发、应用工程等方面取得了一定的进步。20世纪80年代中期，在国家科技攻关项目的支持下，我国工业机器人研究开发进入了一个新阶段，形成了我国工业机器人发展的一次高潮，高校和其他科研单位全面开展工业机器人研究。以焊接、装配、喷漆、搬运等为主的工业机器人，以交流伺服驱动器、谐波减速器、薄壁轴承为代表的元部件，以及机器人本体设计制造技术、控制技术、系统集成技术和应用技术都取得显著成果。

图1-15　工业机器人PUMA

2.国内工业机器人的发展史

我国工业机器人研究开始于20世纪70年代，但由于基础条件薄弱，关键技术与部件不配套，市场应用不足等种种原因，未能形成真正的产品。随着世界上机器人技术的发展和市场的形成，我国在机器人科学研究、技术开发、应用工程等方面取得了一定的进步。20世纪80年代中期，在国家科技攻关项目的支持下，我国工业机器人研究开发进入了一个新阶段，形成了我国工业机器人发展的一次高潮，高校和其他科研单位全面开展工业机器人研究。以焊接、装配、喷漆、搬运等为主的工业机器人，以交流伺服驱动器、谐波减速器、薄壁轴承为代表的元部件，以及机器人本体设计制造技术、控制技术、系统集成技术和应用技术都取得显著成果。

图1-16　工业机器人SCARA

图1-16　工业机器人SCARA