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機(jī)器人發(fā)展史

發(fā)布時(shí)間:2010-2-23 14:14    發(fā)布者:嵌入式公社
關(guān)鍵詞: 發(fā)展史 , 機(jī)器人
美國(guó)

美國(guó)是機(jī)器人的誕生地,早在1962年就研制出世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,比起號(hào)稱(chēng)"機(jī)器人王國(guó)"的日本起步至少要早五六年。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,美國(guó)現(xiàn)已成為世界上的機(jī)器人強(qiáng)國(guó)之一,基礎(chǔ)雄厚,技術(shù)先進(jìn)。綜觀它的發(fā)展史,道路是曲折的,不平坦的。

由于美國(guó)政府從60年代到70年代中的十幾年期間,并沒(méi)有把工業(yè)機(jī)器人列入重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目,只是在幾所大學(xué)和少數(shù)公司開(kāi)展了一些研究工作。對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),在只看到眼前利益,政府又無(wú)財(cái)政支持的情況下,寧愿錯(cuò)過(guò)良機(jī),固守在使用剛性自動(dòng)化裝置上,也不愿冒著風(fēng)險(xiǎn),去應(yīng)用或制造機(jī)器人。加上,當(dāng)時(shí)美國(guó)失業(yè)率高達(dá)6.65%,政府擔(dān)心發(fā)展機(jī)器人會(huì)造成更多人失業(yè),因此不予投資,也不組織研制機(jī)器人,這不能不說(shuō)是美國(guó)政府的戰(zhàn)略決策錯(cuò)誤。70年代后期,美國(guó)政府和企業(yè)界雖有所重視,但在技術(shù)路線(xiàn)上仍把重點(diǎn)放在研究機(jī)器人軟件及軍事、宇宙、海洋、核工程等特殊領(lǐng)域的高級(jí)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)上,致使日本的工業(yè)機(jī)器人后來(lái)居上,并在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用上及機(jī)器人制造業(yè)上很快超過(guò)了美國(guó),產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上形成了較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

進(jìn)入80年代之后,美國(guó)才感到形勢(shì)緊迫,政府和企業(yè)界才對(duì)機(jī)器人真正重視起來(lái),政策上也有所體現(xiàn),一方面鼓勵(lì)工業(yè)界發(fā)展和應(yīng)用機(jī)器人,另一方面制訂計(jì)劃、提高投資,增加機(jī)器人的研究經(jīng)費(fèi),把機(jī)器人看成美國(guó)再次工業(yè)化的特征,使美國(guó)的機(jī)器人迅速發(fā)展。

80年代中后期,隨著各大廠(chǎng)家應(yīng)用機(jī)器人的技術(shù)日臻成熟,第一代機(jī)器人的技術(shù)性能越來(lái)越滿(mǎn)足不了實(shí)際需要,美國(guó)開(kāi)始生產(chǎn)帶有視覺(jué)、力覺(jué)的第二代機(jī)器人,并很快占領(lǐng)了美國(guó)60%的機(jī)器人市場(chǎng)。

盡管美國(guó)在機(jī)器人發(fā)展史上走過(guò)一條重視理論研究,忽視應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究的曲折道路,但是美國(guó)的機(jī)器人技術(shù)在國(guó)際上仍一直處于領(lǐng)先地位。其技術(shù)全面、先進(jìn),適應(yīng)性也很強(qiáng)。具體表現(xiàn)在:

 。1)性能可靠,功能全面,精確度高;

 。2)機(jī)器人語(yǔ)言研究發(fā)展較快,語(yǔ)言類(lèi)型多、應(yīng)用廣,水平高居世界之首;

 。3)智能技術(shù)發(fā)展快,其視覺(jué)、觸覺(jué)等人工智能技術(shù)已在航天、汽車(chē)工業(yè)中廣泛應(yīng)用;

 。4)高智能、高難度的軍用機(jī)器人、太空機(jī)器人等發(fā)展迅速,主要用于掃雷、布雷、偵察、站崗及太空探測(cè)方面。

英國(guó)

早在1966年,美國(guó)Unimation公司的尤尼曼特機(jī)器人和AMF公司的沃莎特蘭機(jī)器人就已經(jīng)率先進(jìn)入英國(guó)市場(chǎng)。1967年英國(guó)的兩家大機(jī)械公司還特地為美國(guó)這兩家機(jī)器人公司在英國(guó)推銷(xiāo)機(jī)器人。接著,英國(guó) Hall Automation公司研制出自己的機(jī)器人RAMP。70年代初期,由于英國(guó)政府科學(xué)研究委員會(huì)頒布了否定人工智能和機(jī)器人的Lighthall報(bào)告,對(duì)工業(yè)機(jī)器人實(shí)行了限制發(fā)展的嚴(yán)厲措施,因而機(jī)器人工業(yè)一蹶不振,在西歐差不多居于末位。

但是,國(guó)際上機(jī)器人蓬勃發(fā)展的形勢(shì)很快使英政府意識(shí)到:機(jī)器人技術(shù)的落后,導(dǎo)致其商品在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力大為下降。于是,從70年代末開(kāi)始,英國(guó)政府轉(zhuǎn)而采取支持態(tài)度,推行并實(shí)施了一系列支持機(jī)器人發(fā)展的政策和措施,如廣泛宣傳使用機(jī)器人的重要性、在財(cái)政上給購(gòu)買(mǎi)機(jī)器人企業(yè)以補(bǔ)貼、積極促進(jìn)機(jī)器人研究單位與企業(yè)聯(lián)合等,使英國(guó)機(jī)器人開(kāi)始了在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用及大力研制的興盛時(shí)期。

法國(guó)

法國(guó)不僅在機(jī)器人擁有量上居于世界前列,而且在機(jī)器人應(yīng)用水平和應(yīng)用范圍上處于世界先進(jìn)水平。這主要?dú)w功于法國(guó)政府一開(kāi)始就比較重視機(jī)器人技術(shù),特別是把重點(diǎn)放在開(kāi)展機(jī)器人的應(yīng)用研究上。

法國(guó)機(jī)器人的發(fā)展比較順利,主要原因是通過(guò)政府大力支持的研究計(jì)劃,建立起一個(gè)完整的科學(xué)技術(shù)體系。即由政府組織一些機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)方面的研究項(xiàng)目,而由工業(yè)界支持開(kāi)展應(yīng)用和開(kāi)發(fā)方面的工作,兩者相輔相成,使機(jī)器人在法國(guó)企業(yè)界很快發(fā)展和普及. 

德國(guó)

德國(guó)工業(yè)機(jī)器人的總數(shù)占世界第三位,僅次于日本和美國(guó)。這里所說(shuō)的德國(guó),主要指的是原聯(lián)邦德國(guó)。它比英國(guó)和瑞典引進(jìn)機(jī)器人大約晚了五六年。其所以如此,是因?yàn)榈聡?guó)的機(jī)器人工業(yè)一起步,就遇到了國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)不景氣。但是德國(guó)的社會(huì)環(huán)境卻是有利于機(jī)器人工業(yè)發(fā)展的。因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng),導(dǎo)致勞動(dòng)力短缺,以及國(guó)民技術(shù)水平高,都是實(shí)現(xiàn)使用機(jī)器人的有利條件。到了70年代中后期,政府采用行政手段為機(jī)器人的推廣開(kāi)辟道路;在"改善勞動(dòng)條件計(jì)劃"中規(guī)定,對(duì)于一些有危險(xiǎn)、有毒、有害的工作崗位,必須以機(jī)器人來(lái)代替普通人的勞動(dòng)。這個(gè)計(jì)劃為機(jī)器人的應(yīng)用開(kāi)拓了廣泛的市場(chǎng),并推動(dòng)了工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。日爾曼民族是一個(gè)重實(shí)際的民族,他們始終堅(jiān)持技術(shù)應(yīng)用和社會(huì)需求相結(jié)合的原則。除了像大多數(shù)國(guó)家一樣,將機(jī)器人主要應(yīng)用在汽車(chē)工業(yè)之外,突出的一點(diǎn)是德國(guó)在紡織工業(yè)中用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)改造原有企業(yè),報(bào)廢了舊機(jī)器,購(gòu)買(mǎi)了現(xiàn)代化自動(dòng)設(shè)備、電子計(jì)算機(jī)和機(jī)器人,使紡織工業(yè)成本下降、質(zhì)量提高,產(chǎn)品的花色品種更加適銷(xiāo)對(duì)路。到1984 年終于使這一被喻為"快完蛋的行業(yè)"重新振興起來(lái)。與此同時(shí),德國(guó)看到了機(jī)器人等先進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的作用,提出了1985年以后要向高級(jí)的、帶感覺(jué)的智能型機(jī)器人轉(zhuǎn)移的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近十年的努力,其智能機(jī)器人的研究和應(yīng)用方面在世界上處于公認(rèn)的領(lǐng)先地位。

俄羅斯

在前蘇聯(lián)(主要是在俄羅斯),從理論和實(shí)踐上探討機(jī)器人技術(shù)是從50年代后半期開(kāi)始的。到了50年代后期開(kāi)始了機(jī)器人樣機(jī)的研究工作。1968年成功地試制出一臺(tái)深水作業(yè)機(jī)器人。1971年研制出工廠(chǎng)用的萬(wàn)能機(jī)器人。早在前蘇聯(lián)第九個(gè)五年計(jì)劃(1970年一1975年)開(kāi)始時(shí),就把發(fā)展機(jī)器人列入國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)展綱領(lǐng)之中。到1975年,已研制出30個(gè)型號(hào)的120臺(tái)機(jī)器人,經(jīng)過(guò)20年的努力,前蘇聯(lián)的機(jī)器人在數(shù)量、質(zhì)量水乎上均處于世界前列地位。國(guó)家有目的地把提高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步當(dāng)作推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的手段,來(lái)安排機(jī)器人的研究制造;有關(guān)機(jī)器人的研究生產(chǎn)、應(yīng)用、推廣和提高工作,都由政府安排,有計(jì)劃、按步驟地進(jìn)行。

中國(guó)
  
有人認(rèn)為,應(yīng)用機(jī)器人只是為了節(jié)省勞動(dòng)力,而我國(guó)勞動(dòng)力資源豐富,發(fā)展機(jī)器人不一定符合我國(guó)國(guó)情。這是一種誤解。在我國(guó),社會(huì)主義制度的優(yōu)越性決定了機(jī)器人能夠充分發(fā)揮其長(zhǎng)處。它不僅能為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)高度的生產(chǎn)力和巨大的經(jīng)濟(jì)效益,而且將為我國(guó)的宇宙開(kāi)發(fā)、海洋開(kāi)發(fā)、核能利用等新興領(lǐng)域的發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。

我國(guó)已在“七五”計(jì)劃中把機(jī)器人列人國(guó)家重點(diǎn)科研規(guī)劃內(nèi)容,撥巨款在沈陽(yáng)建立了全國(guó)第一個(gè)機(jī)器人研究示范工程,全面展開(kāi)了機(jī)器人基礎(chǔ)理論與基礎(chǔ)元器件研究。十幾年來(lái),相繼研制出示教再現(xiàn)型的搬運(yùn)、點(diǎn)焊、弧焊、噴漆、裝配等門(mén)類(lèi)齊全的工業(yè)機(jī)器人及水下作業(yè)、軍用和特種機(jī)器人。目前,示教再現(xiàn)型機(jī)器人技術(shù)已基本成熟,并在工廠(chǎng)中推廣應(yīng)用。我國(guó)自行生產(chǎn)的機(jī)器人噴漆流水線(xiàn)在長(zhǎng)春第一汽車(chē)廠(chǎng)及東風(fēng)汽車(chē)廠(chǎng)投入運(yùn)行。1986年3月開(kāi)始的國(guó)家863高科技發(fā)展規(guī)劃已列入研究、開(kāi)發(fā)智能機(jī)器人的內(nèi)容。就目前來(lái)看,我們應(yīng)從生產(chǎn)和應(yīng)用的角度出發(fā),結(jié)合我國(guó)國(guó)情,加快生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的實(shí)用型機(jī)器人和某些特種機(jī)器人。

日本

日本在60年代末正處于經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展時(shí)期,年增長(zhǎng)率達(dá)11%。第二次世界大戰(zhàn)后,日本的勞動(dòng)力本來(lái)就緊張,而高速度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展更加劇了勞動(dòng)力嚴(yán)重不足的困難。為此,日本在1967年由川崎重工業(yè)公司從美國(guó)Unimation公司引進(jìn)機(jī)器人及其技術(shù),建立起生產(chǎn)車(chē)間,并于1968年試制出第一臺(tái)川崎的 “尤尼曼特”機(jī)器人。

正是由于日本當(dāng)時(shí)勞動(dòng)力顯著不足,機(jī)器人在企業(yè)里受到了“救世主”般的歡迎。日本政府一方面在經(jīng)濟(jì)上采取了積極的扶植政策,鼓勵(lì)發(fā)展和推廣應(yīng)用機(jī)器人,從而更進(jìn)一步激發(fā)了企業(yè)家從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的積極性。尤其是政府對(duì)中、小企業(yè)的一系列經(jīng)濟(jì)優(yōu)惠政策,如由政府銀行提供優(yōu)惠的低息資金,鼓勵(lì)集資成立“機(jī)器人長(zhǎng)期租賃公司”,公司出資購(gòu)入機(jī)器人后長(zhǎng)期租給用戶(hù),使用者每月只需付較低廉的租金,大大減輕了企業(yè)購(gòu)入機(jī)器人所需的資金負(fù)擔(dān);政府把由計(jì)算機(jī)控制的示教再現(xiàn)型機(jī)器人作為特別折扣優(yōu)待產(chǎn)品,企業(yè)除享受新設(shè)備通常的40%折扣優(yōu)待外,還可再享受 13%的價(jià)格補(bǔ)貼。另一方面,國(guó)家出資對(duì)小企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用機(jī)器人的專(zhuān)門(mén)知識(shí)和技術(shù)指導(dǎo)等等。

這一系列扶植政策,使日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來(lái),經(jīng)過(guò)短短的十幾年,到80年代中期,已一躍而為“機(jī)器人王國(guó)”,其機(jī)器人的產(chǎn)量和安裝的臺(tái)數(shù)在國(guó)際上躍居首位。按照日本產(chǎn)業(yè)機(jī)器人工業(yè)會(huì)常務(wù)理事米本完二的說(shuō)法:“日本機(jī)器人的發(fā)展經(jīng)過(guò)了60年代的搖籃期,70年代的實(shí)用期,到80年代進(jìn)人普及提高期!辈⒄桨1980年定為“產(chǎn)業(yè)機(jī)器人的普及元年”,開(kāi)始在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)廣泛推廣使用機(jī)器人。

日本政府和企業(yè)充分信任機(jī)器人,大膽使用機(jī)器人。機(jī)器人也沒(méi)有辜負(fù)人們的期望,它在解決勞動(dòng)力不足、提高生產(chǎn)率、改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本方面,發(fā)揮著越來(lái)越顯著的作用,成為日本保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)能力的一支不可缺少的隊(duì)伍。

日本在汽車(chē)、電子行業(yè)大量使用機(jī)器人生產(chǎn),使日本汽車(chē)及電子產(chǎn)品產(chǎn)量猛增,質(zhì)量日益提高,而制造成本則大為降低。從而使日本生產(chǎn)的汽車(chē)能夠以?xún)r(jià)廉的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)進(jìn)軍號(hào)稱(chēng)“汽車(chē)王國(guó)”的美國(guó)市場(chǎng),并且向機(jī)器人誕生國(guó)出口日本產(chǎn)的實(shí)用型機(jī)器人。此時(shí),日本價(jià)廉物美的家用電器產(chǎn)品也充斥了美國(guó)市場(chǎng)……這使“山姆大叔”后悔不已。日本由于制造、使用機(jī)器人,增大了國(guó)力,獲得了巨大的好處,迫使美、英、法等許多國(guó)家不得不采取措施,奮起直追。
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