工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展通常可規(guī)劃分為三代:
第一代工業(yè)機(jī)器人:通常是指目前國(guó)際上商品化與使用化的“可編程的工業(yè)機(jī)器人”,又稱“示教再現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人”,即為了讓工業(yè)機(jī)器人完成某項(xiàng)作業(yè),首先由操作者將完成該作業(yè)所需要的各種知識(shí)(如運(yùn)動(dòng)軌跡、作業(yè)條件、作業(yè)順序和作業(yè)時(shí)間等),通過(guò)直接或間接手段,對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行“示教”,工業(yè)機(jī)器人將這些知識(shí)記憶下來(lái)后,即可根據(jù)“再現(xiàn)”指令,在一定精度范圍內(nèi),忠實(shí)的重復(fù)再現(xiàn)各種被示教的動(dòng)作。1962年美國(guó)萬(wàn)能自動(dòng)化公司的第一臺(tái)Unimate工業(yè)機(jī)器人在美國(guó)通用汽車公司投入使用,標(biāo)志著第一代工業(yè)機(jī)器人的誕生。
第二代工業(yè)機(jī)器人:通常是指具有某種智能(如觸覺(jué)、力覺(jué)、視覺(jué)等)功能的“智能機(jī)器人”。即有傳感器得到觸覺(jué)、力覺(jué)和視覺(jué)等信息計(jì)算機(jī)處理后,控制機(jī)器人的操作機(jī)完成相應(yīng)的適當(dāng)操作。1982年美國(guó)通用汽車在裝配線上為工業(yè)機(jī)器人裝備了視覺(jué)系統(tǒng),從而宣布了新一代智能工業(yè)機(jī)器人的問(wèn)世。
第三代工業(yè)機(jī)器人:即所謂的“只治式工業(yè)機(jī)器人”。它不僅具有感知功能,而且還有一定的決策及規(guī)劃能力。第一代工業(yè)機(jī)器人目前仍處在實(shí)驗(yàn)室研究階段。工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷了誕生---成長(zhǎng)---成熟期后,已成為制造業(yè)中不可缺少的核心裝備,世界上有約75萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人正與工人朋友并肩戰(zhàn)斗在個(gè)條生產(chǎn)線上,特種機(jī)器人作為機(jī)器人家族的后起之秀,由于其用途廣泛而大有后來(lái)居上之勢(shì),仿人機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等各種用途發(fā)特種機(jī)器人紛紛面世,而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。
我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人從80年代“七五”科技攻關(guān)開始起步,在國(guó)家的支持下,通過(guò)“七五”、“八五”科技攻關(guān),目前已基本掌握了機(jī)器人的操作機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)、控制系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和軌跡規(guī)劃技術(shù)、生產(chǎn)了部分機(jī)器人的關(guān)鍵元器件,開發(fā)出噴漆、焊弧、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)等機(jī)器人;其中有130多臺(tái)配套噴漆機(jī)器人在二十與家企業(yè)的近30條自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線上獲得規(guī)模應(yīng)用,弧焊機(jī)器人已應(yīng)用在汽車制造廠的焊裝線上。 但總的來(lái)看,我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)及其工程應(yīng)用水平和國(guó)外比還有一定的距離,如:可靠性低于國(guó)外產(chǎn)品;機(jī)器人應(yīng)工程起步較晚,應(yīng)用領(lǐng)域窄,生產(chǎn)線系統(tǒng)技術(shù)與國(guó)外比有差距;在應(yīng)用規(guī)模上,我國(guó)已安裝的國(guó)產(chǎn)工業(yè)機(jī)器人約200臺(tái),約占全球已安裝臺(tái)數(shù)的萬(wàn)分之四。以上原因主要是沒(méi)有形成機(jī)器人產(chǎn)業(yè),當(dāng)前我國(guó)的機(jī)器人生產(chǎn)都是應(yīng)用戶的要求,“一客戶,一次重新設(shè)計(jì)”,品種規(guī)格多、批量小、零部件通用化程度低、供貨周期長(zhǎng)、成本也不低,而且質(zhì)量、可靠性不穩(wěn)定。因此迫切需要解決產(chǎn)業(yè)化前期的關(guān)鍵技術(shù),對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全面規(guī)劃,搞好系列化、通用化、?;O(shè)計(jì),積極推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。