机器人发展史

美国是机器人的发源地。早在1962年就研制出了世界上第一台工业机器人,比有“机器人王国”之称的日本至少早了五六年。经过30多年的发展,美国现在已经成为世界机器人强国之一,基础雄厚,技术先进。纵观其发展历史,道路曲折不平。

从20世纪60年代到70年代中期的十几年间,美国政府并没有将工业机器人列入重点发展项目,只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说,在只看到眼前利益,政府没有资金支持的情况下,宁愿错过机会,坚持使用死板的自动化设备,也不愿冒险去应用或制造机器人。另外,当时美国的失业率高达6.65%。政府担心机器人的发展会导致更多的人失业,所以拒绝投资或组织机器人的发展。这不能说是美国政府的战略决策失误。70年代末,美国政府和企业界虽然重视,但仍侧重于机器人软件的研究和军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域先进机器人的开发,导致日本工业机器人后来居上,在工业生产应用和机器人制造方面迅速超越美国,产品在国际市场上更具竞争力。

进入80年代后,美国感受到了形势的紧迫性,政府和企业界对机器人真正重视起来,政策也有所体现。他们一方面鼓励工业界开发和应用机器人,另一方面制定计划,加大投入,增加对机器人的研究经费,把机器人作为美国再工业化的特征,使得美国的机器人发展迅速。

80年代中后期,随着各大厂商机器人应用技术的成熟,第一代机器人的技术性能已经不能满足实际需要。美国开始生产具有视觉和力觉的第二代机器人,并很快占据了美国60%的机器人市场。

虽然美国在机器人发展史上走过了一条重视理论研究,忽视应用开发研究的曲折道路,但美国的机器人技术一直处于世界领先地位。其技术全面、先进、适应性强。具体表现在:

(1)性能可靠,功能全面,精度高;

(2)机器人语言研究发展迅速,语言类型多,应用广,居世界首位;

(3)随着智能技术的快速发展,视觉、触觉等人工智能技术已广泛应用于航空航天、汽车行业;

(4)高智能、高难度的军用机器人和空间机器人发展迅速,主要用于扫雷、布雷、侦察、站岗和空间探索。

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早在1966年,美国Unimation公司的Unimant机器人和AMF公司的Washatlan机器人就已率先进入英国市场。1967年,英国两大机械公司还专门为美国两家机器人公司在英国推广机器人。然后,英国霍尔自动化公司开发了自己的机器人坡道。20世纪70年代初,英国政府的科学研究委员会发布了否定人工智能和机器人的莱特霍尔报告,并采取严厉措施限制工业机器人的发展。结果机器人行业一蹶不振,在西欧几乎排在最后。

然而,机器人在世界范围内的蓬勃发展很快让英国政府意识到,机器人技术的落后大大降低了其产品在国际市场上的竞争力。因此,自20世纪70年代末以来,英国政府采取了支持的态度,实施了一系列支持机器人发展的政策和措施,如广泛宣传使用机器人的重要性,对购买机器人的企业给予财政补贴,积极推动机器人研究单位与企业的结合,使英国机器人在生产领域开始了广泛应用和蓬勃发展的繁荣时期。

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法国不仅在机器人数量上处于世界前列,在机器人的应用水平和范围上也处于世界先进水平。这主要是由于法国政府从一开始就比较重视机器人技术,尤其注重机器人的应用研究。

法国机器人的发展比较顺利,主要是通过政府大力支持的研究计划,建立了完整的科技体系。即政府组织一些机器人基础技术的研究项目,产业界支持应用开发,相辅相成,使机器人在法国企业界得到快速发展和普及。

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德国工业机器人总数居世界第三,仅次于日本和美国。这里所说的德国主要是指前联邦德国。比英国和瑞典引进机器人晚了五六年左右。之所以这样,是因为德国的机器人产业一起步就遇到了国内经济不景气。但是德国的社会环境有利于机器人产业的发展。因为战争,劳动力短缺,国家科技水平高,都是使用机器人的有利条件。20世纪70年代中后期,政府采取行政措施为机器人的普及铺平道路。《改善劳动条件计划》中规定,在一些危险、有毒、有害的工作岗位上,机器人必须代替普通人的劳动。这一计划为机器人的应用开辟了广阔的市场,促进了工业机器人技术的发展。日耳曼人是一个讲求实际的民族,他们始终坚持技术应用与社会需求相结合的原则。除了机器人像大多数国家一样主要用于汽车工业,突出的一点是德国用现代生产技术改造了纺织工业的原有企业,报废了旧机器,购买了现代化的自动化设备、计算机和机器人,降低了纺织工业的成本,提高了纺织工业的质量,使产品更有市场。到了1984,这个被誉为“垂死行业”的行业终于复活了。同时,德国看到了机器人等先进自动化技术在工业生产中的作用,提出了1985后向有感情的先进智能机器人转移的目标。经过近十年的努力,其在智能机器人的研究和应用方面处于世界公认的领先地位。

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在前苏联(主要是俄罗斯),机器人技术在理论和实践上的讨论始于50年代后半期。20世纪50年代末,开始了机器人样机的研究。1968成功试制深水作业机器人。1971年,开发了工厂用通用机器人。早在前苏联的九五计划(1970-1975)中,机器人的发展就被列入国家科技发展规划。到1975,已经开发了30种型号的120机器人。经过20年的努力,前苏联的机器人在数量和质量上都处于世界前列。国家有目的地把提高科技进步作为促进社会生产发展的手段,安排机器人的研究和制造;机器人的研究、生产、应用、推广和改进都是由政府有计划、有步骤地安排的。

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有人认为机器人的应用只是为了节省劳动力,而中国劳动力资源丰富,发展机器人未必符合中国国情。这是一个误解。在中国,社会主义制度的优越性决定了机器人可以发挥所长。它不仅能为我国经济建设带来较高的生产力和巨大的经济效益,还能为我国航天开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出突出贡献。

中国在“七五”计划中将机器人列入国家重点科研计划,拨出巨资在沈阳建立了第一个机器人研究示范项目,全面开展了机器人基础理论和基础部件的研究。在过去的十年里,我们先后开发了完整系列的工业机器人、水下机器人、军用机器人和特种机器人,如搬运、点焊、弧焊、喷漆和装配。目前示教再现机器人技术基本成熟,已在工厂推广应用。我国生产的机器人涂装流水线已在长春第一汽车厂和东风汽车厂投产。1986三月份开始的国家863高技术发展计划,已经列入智能机器人的研发。当前应从生产和应用的角度,结合我国国情,加快生产实用机器人和一些结构简单、成本低廉的特种机器人。

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日本在60年代末处于经济高速发展时期,年增长率为11%。第二次世界大战后,日本劳动力本来就紧张,高速的经济发展加剧了劳动力严重不足的困难。因此,1967年,川崎重工从美国Unimation公司引进机器人及其技术,建立生产车间,1968年,日本试制出第一台川崎“Unimant”机器人。

正是因为当时日本劳动力明显不足,机器人才在企业中被欢迎为“救星”。一方面,日本政府采取了积极的经济扶持政策,鼓励机器人的研发和普及,从而进一步激发了企业家从事机器人产业的热情。特别是政府对中小企业的一系列经济优惠政策,如由政府银行提供优惠低息资金,鼓励集资成立“机器人长期租赁公司”,公司投资后将机器人长期出租给用户,这样用户每月只需支付较低的租金,大大减轻了企业购买机器人所需的财务负担;政府将计算机控制的教学和复制机器人作为特殊折扣产品,企业可以享受通常的新设备40%的折扣和13%的价格补贴。另一方面,国家资助机器人专业知识的应用和对小企业的技术指导。

这一系列的配套政策,让日本的机器人产业得以快速发展。经过短短的十几年,在80年代中期已经成为“机器人王国”,机器人产量和机器人安装数量已经跃居世界第一。据日本工业机器人产业协会常务理事三本万二介绍:“日本机器人的发展经历了60年代的摇篮期、70年代的实用期、80年代的普及提高期。”并正式将1980定为“工业机器人普及元年”,开始广泛推广机器人在各个领域的使用。

日本政府和企业充分信任机器人,并大胆使用。机器人没有辜负人们的期望。他们在解决劳动力短缺、提高生产率、提高产品质量、降低生产成本等方面发挥了越来越显著的作用,成为日本保持经济增长率和产品竞争力不可或缺的团队。

在日本,汽车、电子行业大量使用机器人,使得日本汽车、电子产品产量猛增,质量日臻完善,制造成本大幅降低。这样,日本制造的汽车就可以以廉价的绝对优势进入被称为“汽车王国”的美国市场,将日本制造的实用机器人出口到机器人诞生的国家。此时,日本廉价的家用电器也充斥了美国市场...这让山姆大叔很后悔。因为机器人的制造和使用,日本增强了国力,获得了巨大的利益,迫使美英法等许多国家采取措施奋起直追。