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中国机器人的发展历程

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  我国工业机器人起步于70年代初期,经过20多年的发展,大致经历了3个阶段:70年代的萌芽期,80年代的开发期和90年代的适用化期。

  1、70年代是世界科技发展的一个里程碑:人类登上了月球,实现了金星、火星的软着陆。我国也发射了人造卫星。世界上工业机器人应用掀起一个高潮,尤其在日本发展更为迅猛,它补充了日益短缺的劳动力。在这种背景下,我国于1972年开始研制自己的工业机器人。

  2、进入80年代后,在高技术浪潮的冲击下,随着改革开放的不断深入,我国机器人技术的开发与研究得到了政府的重视与支持。

  “七五”期间,国家投入资金,对工业机器人及其零部件进行攻关,完成了示教再现式工业机器人成套技术的开发,研制出了喷涂、点焊、弧焊和搬运机器人。

  1986年国家高技术研究发展计划(863计划)开始实施,智能机器人主题跟踪世界机器人技术的前沿,经过几年的研究,取得了一大批科研成果,成功地研制出了一批特种机器人。

  3、从90年代初期起,我国的国民经济进入实现两个根本转变时期,掀起了新一轮的经济体制改革和技术进步热潮,我国的工业机器人又在实践中迈进一大步,先后研制出了点焊、弧焊、装配、喷漆、切割、搬运、包装码垛等各种用途的工业机器人;

  并实施了一批机器人应用工程,形成了一批机器人产业化基地,为我国机器人产业的腾飞奠定了基础。

  数据统计,bbin客户端下载中国机器人市场规模在2012—2017年5年间,平均增长率达31.1%,高于同期全球机器人市场17%的平均增长率,国内整体市场规模仍在进一步扩大。而人工智能、物联网、大数据、交互技术的快速生育,尤其5G的应用,将给机器人产业带来巨大的发展空间。

  有理由相信,中国机器人将是中华民族实现复兴的强力助推者。未来是一个“人—机”相融的美好世界。

  各种各样的机器人也不断地被人们制造出来。中国早在三千多年前的西周时代,我国就出现了能歌善舞的木偶,称为“倡者”,这可能是世界上最早的“机器人”。

  在近代,随着第一次、第二次工业革命,各种机械装置的发明与应用,世界各地出现了许多“机器人”玩具和工艺品。这些装置大多由时钟机构驱动,用凸轮和杠杆传递运动。

  1920年,捷克作家K.凯比克在一科幻剧本中首次提出了ROBOT(汉语前译为“劳伯”)这个名词。现在已被人们作为机器人的专用名词。

  1950年美国作家I.阿西莫夫提出了机器人学(Robotics)这一概念,并提出了所谓的“机器人三原则”,即:1.机器人不可伤人; 2.机器人必须服从人给与,但不和1矛盾的指令; 3.在与1、2原则不相矛盾的前提下,机器人可维护自身不受伤害。

  本世纪50、60年代,随着机构理论和伺服理论的发展,机器人进入了使用化阶段。1954年美国的G.C.Devol发表了“通用机器人”专利;1960年美国AMF公司生产了柱坐标型Versatran机器人,可作点位和轨迹控制,这是世界上第一种用于工业生产上的机器人。

  70年代,随着计算机技术、现代控制技术、传感技术、人工智能技术的发展,机器人得到了迅速发展。1974年CincinnatiMilacron公司开发成功多关节机器人;1979年,Unimation公司又推出了PUMA机器人,它是一种多关节、全电动驱动、多CPU二级控制;采用VAL专用语言;可配视觉、触觉、力觉传感器,在当时是一种技术先进的工业机器人。现在的工业机器人结构大体上是以此为基础的。 这一时期的机器人属于“示教再现”(Teach-in/Playback)型机器人。只具有记忆、存储能力,按相应程序重复作业,但对周围环境基本没有感知与反馈控制能力。这种机器人被称作第一代机器人。

  进入80年代,随着传感技术,包括视觉传感器、非视觉传感器(力觉、触觉、接近觉等)以及信息处理技术的发展,出现了第二代机器人—有感觉的机器人。它能够获得作业环境和作业对象的部分有关信息,进行一定的实时处理,引导机器人进行作业。第二代机器人已进入了使用化,在工业生产中得到广泛应用。

  第三代机器人是目前正在研究的“智能机器人”。它不仅具有比第二代机器人更加完善的环境感知能力,而且还具有逻辑思维、判断和决策能力,可根据作业要求与环境信息自主地进行工作。

  中国机器人的发展状况,古代的中国就可找到机器人的影子,如三国时的木流牛马,周朝的歌舞艺人等。直到20世纪70年代,现代机器人的研究才在中国起步,并于七五期间实施了863计划。

  短短的二十年,中国的机器人技术在世界已占有一席之地。在制造业中陆续出现了喷涂,搬运,装配等机器人。但受市场,资金等因素的制约,目前,装机数量仅1200台,与发达国家相比还存在很大差距。今后,走产业化道路是推动中国工业机器人发展的动力。

  在特种机器人方面,自第一台水下机器人研制成功后,瑞康一号,探索者一号相续诞生。特别是CR-016000米水下机器人,能在深水中录像,进行海底 地势勘察和水文测量,自动记录各种数据等,曾两次在太平洋圆满完成了各项海底调查任务,为中国进入水下机器人的先进行列立下了功劳。另外,核工业中还研制 成功壁面爬行、遥控检查和排险机器人。

  中国机器人技术正朝着微型机器人和智能机器人发展。最近,2毫米微电机制研制成功和第一台导游小姐服务机器人的诞生,有利于推动中国机器人的发展与应用。

  机器人技术已达到上天入地的水平,但它们仍然不能脱离人而独立工作。然而人们希望它们能模仿人的智能,在任何环境条件下都能独立自主的工作。

  未来机器人将可以实现这一理想,它们完全通过自己的知觉采取行动,能像人一样说话、听声音、看东西、思考问题等。并通过自然语言与人对话,当你说:要一 杯茶,它会自主的为你送上一杯茶,并客气地说:请用茶。有的机器人甚至可以摧摸人的心思,你打算出门时,不需给机器人任何指令,它会立即为你开门牌 号。还有一种善解人意的机器人,具有察言观色能力。机器人发现你的心情不愉快时,它会唱歌、跳舞逗你开心,你快乐时,它又会幽默风趣的同你开玩笑,甚 至捉弄你哟!

  未来机器人向智能化发展的同时,也在走向微型化趋势。微型机器人体积小,工作能力强,具有广阔的应用前景。如:将用于军 事上一种誉为隐形杀手的微型机器人,可深入敌人防线,秘密的侦察敌情,并且破坏敌人的武器装备、通信网络等。人们还设想研制一种可在人的血管中运行, 识另并杀死癌细胞的微型机器人,减轻病人的痛苦。

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