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艾斯本.奥斯特加:工业机器人的未来之路

2015年05月11日 17:28中国机床商务网作者:艾斯本H.奥斯特加点击:5275

  【中国机床商务网 机床上下游】在相继推出UR5和UR10机器人,并取得业界和市场双丰收后,UniversalRobots(优傲机器人)历经整整三年的研发时间,于近期成功推出了UR3新型机器人,新款紧凑型台式机器人自重仅为24.3磅,但是有效负载却高达6.6磅,所有腕关节均可360度旋转,而末端关节可作无限旋转。这些独特的功能使得UR3成为现今市场上最灵活轻便、并且可与工人一起肩并肩工作的台式机器人。
  
  然而,最早的机器人并不像现在的机器人一般具有应用简单、安全、灵活等特点。在经过了一个漫长的发展历史,才有了现在机器人工业的蓬勃发展。
  
  机器人发展漫长的历史
  
  机器人的起源可以追溯至古代世界。根据记载,早在公元前3世纪,古希腊哲学家费罗(PhiloofByzantium)就发明了以水作为动力驱动的机械,即水车。为工业化文明和机械应用奠定了基础。1921年,捷克作家KarelCapek在其科幻小说《罗素姆的万能劳工(UniversalRobot)》中,首次使用机器人这一词汇,并被沿用至今。随着工业革命的兴起,机器人的现代理念开始成型,工业革命让人们能够对复杂的机械进行使用并随后发明了电。这使得人们能够以体积较小的紧凑型发动机为机器提供动力。
  
  对现代机器人的首次使用要数工厂里的工业机器人,这是一些能够完成制造任务的简单固定机器,从而不需要人为协助便能够进行生产。数控工业机器人以及人工智能机器人自二十世纪六十年代以来就一直在被建造生产。美国人乔治•德沃尔(GeorgeDevol)于1954年,推出了“全球第一台可进行数字操作以及可编程的机器人–Unimate,并于1960年在通用汽车公司投入使用。到了1983年机器人学无论是工业生产还是在学术上已经成为一门受欢迎的学科,并开始列入教学计划。2009年,由UniversalRobots公司(优傲机器人)研发的全球首台真正的“人机协作机器人”问世,自此,开启了机器人发展历史的新的篇章。
  
  今天,机器人已经广泛应用于汽车行业、娱乐、医疗、食品加工和物流等行业,并在中小型制造企业中作为多用途工具,用以提高生产的质量和灵活性。在未来,机器人的应用将更加的丰富多彩,并最终走入千家万户,成为可以用于家政服务业的“机器人保姆”。
  
  机器人生产角色的变革
  
  其实,从历史来看真正意义上的机器人出现在上个世纪60年代,第一代工业机器人具有投资规模大、投资期长、灵活性有限等问题。不仅如此,工厂需要支付高昂的人工费用聘请专业的技术人员从旁指导,进而增加了生产成本。由于技术的不成熟性和相关法律的不完整性,同时存在着成品质量的不稳定性和劳动监管部门的矛盾等问题。而机器手臂也具有灵活性差、设计安装复杂等问题。在外包在工厂中时,极易产生产品知识的流失,并导致产品复制等问题。更不要提工作空间的高要求和投资回报率等弊病。
  
  如今,产业经历着发展和变化,工厂生产急需缩短产品的生产周期,并需要在生产过程中提高灵活性。机器人的需求也发生了改变:从注重速度、精确度和负载的超级机器人,向类似人类操作的机器人转变,在共享的工作空间中为人类提供协助;从危险的机器向协作型机器人演进;并从只有专业人士才能操作的复杂机器转变为人人都能使用的工具。
  
  工业革命是机器人诞生与发展的催化剂,人类历史上共进行了三次工业革命。第一次工业革命发生在1750到1830年间。这次工业革命的主题为蒸汽动力,提升了包括纺织工厂在内的工厂效率并促成了铁路和蒸汽轮船的发展。第二次工业革命发生在1870到1930年间。这次工业革命的主题为对电的工业使用和民用,其中包括电灯、电话、照相机、电影、电梯、电机、汽车、飞机以及空调的出现。第三次工业革命主要专注于电子数据处理。这次工业革命开始于计算机的出现,并随着互联网和电子邮件的出现得到了进一步发展。第四次工业革命也被称为工业4.0,指的是技术和价值链组织理念——物联网——智能工厂以及当下火热的科技话题。
  
  几次工业革命促成了一种生产模式。在这种生产模式下,机器取代了人类以前所从事的很多工作,生产过程中需要的人力资源越来越少。而在这里,我们提
  
  出第五次工业革命的趋势:重视让人们重新回归到生产中并与机器人并肩协作,并将工程师和营销人员转变成具有创意和客户知识的新型人才。我们希望在产品中融入人类知识、创意以及对客户的理解,让价值在人与人之间传递。而人作为重要角色将始终参与其中。除此之外,第五次工业革命还将带来生产的变化:我们将从“蓝领工人”向“白领工人”的生产方式进行改变,生产将不仅仅是单调、机械的操作,产品也将被赋予更多的感情与热情。
  
  革命性的全新之作——UR3机器人
  
  自2005年成立以来,UniversalRobots(优傲机器人)一直致力于开发具有广泛可用性的机器人技术,公司推出的UR5和UR10机器人可以在所有工业生产领域实现自动化和合理化,并具备成本效益高、高度灵活、且使用方便安全等特点,广获业界青睐。这种6轴工业机器人是一种小型、轻便、易用的机器人,在财力、人力和技术等方面具有显著优势,例如:编程简单,安装迅速,灵活部署,人机协作、安全可靠以及业内最短投资回报期等。其中值得一提的是UR机器人强大的灵活性:机器人可在现场由员工编程,并可被快速重新设置,执行多元任务。由于重量轻巧,机器人可在厂房内轻松移动,打破了工作空间的限制。
  
  在历经整整三年的研发之后,全新的更小型机器人UR3问世,并成为全球最灵活、最轻巧的,能与员工并肩协作的台式机器人。UR3可以高度精准地定位、放置和组装零件,妥善处理小零件。并在组装、抛光、涂胶和拧螺丝应用中,实现恒定一致的高产品质量,堪称工人们的最佳助手。在UR3机器人的协助下,一名员工即可完成曾经需要两名员工才能实现的任务,成为员工的“第三只手“。并完美适用于那些对于空间、安全及成本要求甚高的应用。基于以下产品特点,全新UR3机器人将具有极大的投资市场:
  
  ·独一无二的受力传感
  
  让UR3在与员工接触时,自动限制触碰的力量
  
  默认受力传感值为150牛顿,可调整为一旦触碰产生低至50牛顿的力即自动停止工作
  
  ·末端关节的无限旋转角度
  
  结合优化的力控制,UR3机器人是专业级能工巧匠
  
  能够拾起螺丝、安上螺丝并应用正确的扭矩拧紧螺丝
  
  沿着严格限定的路径、以持续恒定的压力精确涂抹等量的胶水
  
  ·0.1mm可重复精度
  
  可凭借“触觉”沿着物体表面轮廓–例如智能手机的铝壳边缘–进行精准作业
  
  niversalRobots是公司多年深入研究机器人的成果。公司产品组合包括UR3、UR5和UR10协作机器人手臂,均因其各自不同的有效负载公斤数而得名。在未来,优傲机器人公司将竭力开发全新的机器人应用,我们相信,日新月异的技术和不断深化的常识,会使工业自动化在不远的未来获得更多新的突破。
  
  关于作者
  
  艾斯本H.奥斯特加先生为优傲机器人公司首席技术官,负责公司现有UR机器人产品的优化及新产品的研发。奥斯特加先生拥有机器人学博士学位,是UR机器人的发明者之一。2001年到2005年期间,他担任南丹麦大学机器人学及用户界面的研究员及副教授职务,并创立了工业机器人改造基金会。2005年,奥斯特加先生与另两位研究伙伴一起共同创办了优傲机器人公司。目前优傲机器人公司拥有近30项机器人专利技术。除担任公司首席技术官职务之外,奥斯特加先生还参与了多个国家级科研项目,并担任丹麦多所高校的校外考官。在奥斯特加先生的职业生涯早期,他曾担任过美国南加州大学研究科学家以及日本东京国立产业技术综合研究所客座研究员。奥斯特加先生在丹麦奥胡斯大学学习计算机科学、物理及多媒体专业,并由此开始专注于机器人研究。奥斯特加先生业余爱好机器人足球,并于1998年获得机器人足球世界杯冠军。

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