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名稱：中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)
地址： 北京昌平北清路中關(guān)村生命科學(xué)園博雅C座10層
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機(jī)器人――工廠自動(dòng)化中的“超人”
機(jī)器人在機(jī)器制造等各行業(yè)的應(yīng)用中具有許多優(yōu)點(diǎn)：高速化、智能化、多用途化、集成化、耐久性等。目前已開發(fā)出能搬運(yùn)1噸工件、能連續(xù)自動(dòng)化工作720小時(shí)的機(jī)器人，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人的體力。預(yù)計(jì)在將來(lái)人類發(fā)展工廠自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的過(guò)程中，不僅可代替熟練工人，而且能夠在許多危險(xiǎn)、高速、特種工作條件下，完成人所不能完成的工作。雖然在目前世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)中，對(duì)機(jī)器人的市場(chǎng)需求乃至生產(chǎn)使用，都可能會(huì)一時(shí)減少，但在未來(lái)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇時(shí)期，技術(shù)、生產(chǎn)進(jìn)一步發(fā)展后，它將發(fā)揮出極其重要的特殊性作用。因此，從科學(xué)發(fā)展觀、長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展觀、戰(zhàn)略技術(shù)觀來(lái)看，我國(guó)對(duì)機(jī)器人――未來(lái)工廠自動(dòng)化中的“超人”，應(yīng)給予高度的重視。 機(jī)器人種類繁多用途日益廣泛 時(shí)至今日，人類已研制出種類繁多、用途廣泛的機(jī)器人。隨著科技的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)的深入合作，機(jī)器人的研究還會(huì)不斷向前發(fā)展。 目前，機(jī)器人的大小、種類、功能各不相同。有固定機(jī)器人，也有移動(dòng)機(jī)器人；有的機(jī)器人裝有感知裝置，如視覺、聽覺傳感器；大的機(jī)器人能搬運(yùn)1.2噸的重物，小的機(jī)器人能進(jìn)入人體疏通血管；有的機(jī)器人能在宇宙飛行器上進(jìn)行體外機(jī)械修理，有的能夠在深海探寶，有的能對(duì)人體進(jìn)行手術(shù)，有的能拉小提琴進(jìn)行表演。除了以上領(lǐng)域之外，機(jī)器人還可在核電危險(xiǎn)區(qū)域代替人工作，甚至未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)上進(jìn)行作戰(zhàn)。產(chǎn)業(yè)機(jī)器人在汽車工業(yè)中，已較廣泛使用，進(jìn)行焊接、噴涂、裝配、檢驗(yàn)、搬運(yùn)以及替代人手的各種工作。在工廠自動(dòng)化作業(yè)中，目前日本的山崎馬扎克公司與發(fā)那科公司合作，已開發(fā)出ROBOT-CELL型機(jī)器人，在工廠中加工主軸零件，實(shí)現(xiàn)720小時(shí)連續(xù)自動(dòng)化工作，生產(chǎn)的40#小型臥式加工中心，有約30%~40%由機(jī)器人來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工。他們還開發(fā)出7軸控制的機(jī)器人，模仿人手可伸入凹形口袋中，在汽車裝配線上代替人手工作。國(guó)際機(jī)器人聯(lián)盟2008年對(duì)世界進(jìn)行調(diào)查后公布的數(shù)字表明，最近30年中，產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的使用在數(shù)量、技術(shù)上發(fā)展迅速：1973年機(jī)器人使用3000臺(tái)，1983年6.6萬(wàn)臺(tái)，1990年45萬(wàn)臺(tái)，1995年60萬(wàn)臺(tái)，2000年75萬(wàn)臺(tái)，2005年92萬(wàn)臺(tái)，2007年約100萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)2011年可達(dá)120萬(wàn)臺(tái)。產(chǎn)業(yè)機(jī)器人以外的服務(wù)機(jī)器人使用的數(shù)量更多，2007年約550萬(wàn)臺(tái)，2011年可能達(dá)1700萬(wàn)臺(tái)。 未來(lái)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
世界目前處于經(jīng)濟(jì)危機(jī)階段，資金短缺、市場(chǎng)需求緊縮，NC機(jī)床，機(jī)器人等的產(chǎn)量、需求量、消費(fèi)量會(huì)相應(yīng)減少。NC機(jī)床、機(jī)器人市場(chǎng)繁榮與否，與經(jīng)濟(jì)狀況息息相關(guān)。隨著世界經(jīng)濟(jì)加強(qiáng)合作，科技不斷向前發(fā)展，預(yù)測(cè)到21世紀(jì)中后期，科學(xué)技術(shù)、機(jī)器人應(yīng)用都會(huì)呈螺旋式向前發(fā)展。未來(lái)機(jī)器人技術(shù)將隨著機(jī)、電、液、氣、光、微電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，特別是NC機(jī)床、NC檢測(cè)系統(tǒng)新技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新而向前發(fā)展，進(jìn)一步提高其精度、速度以及自動(dòng)化、高速化、智能化、環(huán)保化、集成化水平。其中技術(shù)關(guān)鍵主要有三大方面：一為擬人的視覺、聽覺、感覺傳感器；二為智能化控制技術(shù)；三為各種大小不同、類別不同的機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置。在機(jī)器人的視覺、聽覺、感覺傳動(dòng)器開發(fā)方面，主要是要達(dá)到“人”、“超人”的水平。人是最靈敏、智能的，如何開發(fā)出各種高精度、高靈敏度、高智能化的傳感器是機(jī)器人研究的一個(gè)關(guān)鍵。以相當(dāng)于人的眼睛、耳朵、神經(jīng)的傳感器，收集外界的各種信息，在避免失誤的前提下，如人之防止失誤、碰撞、摔跤等，提高可能性、穩(wěn)定性、安全性，最終才能做出正確的反應(yīng)。傳感器收集外界各種信息進(jìn)行處理，相當(dāng)于人的感覺，而機(jī)器人的智能化控制技術(shù)，則是經(jīng)過(guò)感覺后的分析、判斷和決策，這與NC機(jī)床的控制系統(tǒng)（NC系統(tǒng)）智能化發(fā)展密切相關(guān)。在工廠自動(dòng)化中，雖然目前已經(jīng)有許多不同廠家生產(chǎn)的NC機(jī)床、機(jī)器人控制器能夠一體化協(xié)調(diào)工作，但相關(guān)的協(xié)調(diào)工作還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。目前機(jī)器人聯(lián)盟正在研究開發(fā)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口，便于各種異體能夠融合在一個(gè)大自動(dòng)化工廠體中和諧工作。其三，機(jī)器人要能靈敏、自如、智能化工作，必須要有各種合適的高效、高自動(dòng)化的驅(qū)動(dòng)裝置，一如人的手、足、軀干各個(gè)不同環(huán)節(jié)受大腦控制的狀況。上述三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，既彼此獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)，其最終的解決方法取決于人的知識(shí)以及科技的發(fā)展程度。 根據(jù)目前人類科技水平，可以預(yù)測(cè)在21世紀(jì)第一階段30年（2000-2030年），機(jī)器制造仍以發(fā)展單臺(tái)NC機(jī)床進(jìn)行柔性生產(chǎn)自動(dòng)化為主，在技術(shù)上逐步開發(fā)“超人”組成“加工單元”（CELL），甚至由2~3臺(tái)NC機(jī)床組成短線生產(chǎn)線，個(gè)別情況下也可發(fā)展FMS。在第二階段30年（2031-2060年），NC機(jī)床“超人”在技術(shù)上更加先進(jìn)、成熟，以加工單元為基礎(chǔ)，發(fā)展大小不同的制造系統(tǒng)如FTL(柔性加工自動(dòng)線)、FMS、CIM等。在第三階段40年（2061-2100年），當(dāng)技術(shù)不斷進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)更加興旺發(fā)達(dá)、資金更加充裕之時(shí)，將一些加工單元、FMS、CIM進(jìn)一步完善，發(fā)展成FA、CIM、CIMS，這時(shí)世界上的機(jī)器人，將逐步替代人，而真正成為自動(dòng)化工廠的“超人”。 |
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