工业机器人发展史PPT
引言工业机器人是近代自动控制领域中出现的一种新型自动化生产设备。工业机器人作为高端装备制造业的重要组成部分，已成为衡量一个国家或地区科技创新和高端制造业水...
引言工业机器人是近代自动控制领域中出现的一种新型自动化生产设备。工业机器人作为高端装备制造业的重要组成部分，已成为衡量一个国家或地区科技创新和高端制造业水平的重要标志。工业机器人发展概况工业机器人的发展大致可分为三代。第一代机器人是示教再现型机器人，它们只能根据示教进行重复运动，对工作环境的改变缺乏适应性。第二代机器人是感觉型机器人，它们具有感知、反馈和一定的自适应能力，可以根据作业环境的变化，做出相应的判断，并修正自己的动作以达到预期的目标。第三代机器人是智能机器人，它们具有多种感知能力，可进行复杂的逻辑思维、判断决策，并能不断地扩展自己的知识和能力。第一阶段：初始探索（1954年—1960年）1954年，美国戴沃尔最早提出了工业机器人的概念他申请并获得了这种能将零件从一个加工位置搬运到另一个加工位置，并能按照人的意志进行作业的机器人的专利。1956年，美国AMF公司约瑟夫·英格伯格和德沃尔制造出第一台工业机器人，并取名“尤尼梅特”，意为“万能自动化”。英格伯格在大学攻读伺服理论，这是一种研究运动机构如何才能更好地跟踪控制信号的理论。德沃尔曾于1946年发明了一种系统，可以“重复地根据教示进行作业”。1954年，德沃尔又获得可编程机械手专利，这种机械手臂按程序进行作业，可以根据不同的工作需要编制不同的程序，因此具有通用性和灵活性，英格伯格和德沃尔都在研究机器人，认为汽车工业最适于用机器人操作，因为是用重型机器进行工作，生产过程较为固定。1956年，英格伯格和德沃尔联手制造出第一台工业机器人。第二阶段：初步实用（1961年—1970年）在这一阶段，工业机器人开始走出实验室，并初步显示出它在工业生产中的实用价值。一些发达国家如美国、德国、日本等相继投入巨资研制和开发工业机器人。1962年，美国AMF公司成功研制出第一台平面关节型工业机器人“VERSTRAN”和第一台加仑式氩弧焊机器人，并在美国通用汽车公司的装配线上试用。1965年，德国开始生产工业机器人。1967年，日本也开始研制工业机器人。在这一阶段，工业机器人的应用和研究得到了迅速的发展，许多新的控制策略和方法，如计算机控制、视觉传感、自适应控制、最优控制等都被引入到机器人控制中来，大大提高了机器人的控制精度和作业能力。同时，机器人开始从实验室走向工业生产现场，并在一些领域开始得到实际应用。第三阶段：成熟应用（1971年至今）自20世纪70年代开始，随着计算机技术、微电子技术和自动控制技术的飞速发展，工业机器人技术日趋成熟，并开始得到广泛应用。在这一阶段，工业机器人的应用领域不断扩大，技术水平不断提高，已经成为现代工业生产中不可或缺的重要设备。1973年，辛辛那提·米拉克龙公司的机器人第一次试用于装配线上。1978年，美国Unimation公司推出通用工业机器人PUMA，它成为真正意义上的第一台工业机器人，使机器人走出实验室进入工厂，在世界范围内得到应用。1984年，工业机器人首次进入中国，标志着中国工业机器人技术的开始。在这一阶段，工业机器人的技术不断得到突破和创新，如智能控制、机器视觉、力觉反馈、遥操作等技术都得到了广泛应用。同时，随着机器人应用的不断扩大，对机器人的性能和功能也提出了更高的要求，推动了工业机器人技术的不断发展和进步。第四阶段：智能提升（21世纪至今）进入21世纪以来，随着人工智能、机器学习、深度学习等技术的快速发展，工业机器人的智能化水平得到了显著提升。现代工业机器人不仅能够完成复杂的作业任务，还具备了自学习、自适应、自决策等高级智能功能，成为了智能制造、智慧工厂等先进制造模式的核心设备。2010年，协作机器人概念首次提出协作机器人是一种新型的人机协同作业机器人，具有安全、易用、灵活等特点，可以与人类工人在同一空间内协同作业。协作机器人的出现，极大地提高了工业机器人的应用领域和作业效率，也为人类和机器人之间的和谐共生提供了可能。2014年，工业4.0概念提出工业4.0是指利用信息化技术促进产业变革的一次革命，旨在通过实现人、机器和信息之间的互联互通，推动制造业的智能化、网络化、服务化。工业机器人的发展也迎来了新的机遇和挑战，需要不断提高自身的智能化水平，以适应制造业转型升级的需求。未来展望随着科技的进步和市场的需求，工业机器人的发展前景非常广阔。未来，工业机器人将朝着更高智能化、更柔性第五阶段：高度智能化与自主化（未来展望）在未来，随着人工智能、机器学习、深度神经网络等技术的不断进步，工业机器人将实现更高层次的智能化和自主化。这意味着机器人将能够自主决策、规划和执行任务，而不仅仅是根据预设的程序进行操作。自主感知与决策未来的工业机器人将具备更强大的感知能力，包括视觉、听觉、触觉等多模态感知，使其能够更准确地理解并适应环境。同时，通过深度学习和强化学习等技术，机器人将能够自主决策，根据实时的环境信息进行实时调整和优化，以实现更高效、更精确的作业。人机协同进化未来的工业机器人将不再仅仅是执行任务的工具，而是成为人类工作伙伴和助手。人机协同将成为常态，人类和机器人将各自发挥自身的优势，共同完成任务。这种协同进化将推动生产效率和质量的提升，同时也为人类创造出更多的价值。广泛应用与深度融合随着技术的进步和成本的降低，工业机器人的应用领域将进一步扩大。无论是汽车制造、电子装配、食品加工等传统领域，还是医疗、航天、深海探测等高端领域，都将看到工业机器人的身影。同时，机器人将与物联网、云计算、大数据等技术深度融合，形成更加智能、高效的制造系统。可持续发展与伦理关注在追求技术进步的同时，我们也必须关注可持续发展和伦理问题。未来的工业机器人设计将更加注重环保和节能，减少对环境的影响。同时，随着机器人功能的增强和应用领域的扩大，我们需要制定相应的法律和道德规范，确保机器人的使用符合社会伦理和价值观。结论综上所述，工业机器人经历了从初始探索到高度智能化与自主化的漫长历程。未来，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，工业机器人将继续发挥重要作用，推动制造业的转型升级和可持续发展。同时，我们也需要关注由此带来的伦理和社会问题，确保技术的健康发展。
