将数控机床的伺服轴与遥控操纵器的连杆机构联接在一起,预先设定的机械手动作经编程输入后,系统就可以离开人的辅助而独立运行。这种机器人还可以接受示教而完成各种简单的重复动作,示教过程中,机械手可依次通过工作任务的各个位置,这些位置序列全部记录在存储器内,任务的执行过程中,机器人的各个关节在伺服驱动下依次再现上述位置,故这种机器人的主要技术功能被称为“可编程”和“示教再现”。
1962年美国推出的一些工业机器人的控制方式与数控机床大致相似,但外形主要由类似人的手和臂组成。后来,出现了具有视觉传感器的、能识别与定位的工业机器人系统。
工业机器人最显著的特点有以下几个:
(1)可编程。生产自动化的进一步发展是柔性启动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统中的一个重要组成部分。
(2)拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。
(3)通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。
(4)工业机器技术涉及的学科相当广泛,归纳起来是机械学和微电子学的结合-机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都是微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展水平。
当今工业机器人技术正逐渐向着具有行走能力、具有多种感知能力、具有较强的对作业环境的自适应能力的方向发展。当前,对全球机器人技术的发展最有影响的国家是美国和日本。美国在工业机器人技术的综合研究水平上仍处于领先地位,而日本生产的工业机器人在数量、种类方面则居世界首位。
(1)技术先进工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体,通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策,实现增加产量、提高质量、降低成本、减少资源消耗和环境污染,是工业自动化水平的最高体现。
(2)技术升级工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点,是继动力机械、计算机之后,出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具,是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。
(3)应用领域广泛工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备,可用于制造、安装、检测、物流等生产环节,并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业,应用领域非常广泛。
(4)技术综合性强工业机器人与自动化成套技术,集中并融合了多项学科,涉及多项技术领域,包括工业机器人控制技术、机器人动力学及仿真、机器人构建有限元分析、激光加工技术、模块化程序设计、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术,技术综合性强。
川崎工业机器人
川崎重工起家于日本明治维新时代,1878年川崎正藏在大藏省的帮助下建立了川崎筑底造船所,1896年更名为株式会社川崎造船所,这就是川崎重工的前身,至大正时代的第一次世界大战期间已有蓬勃的造船业,经历昭和时代的二战、战后的日本经济急剧增长以至日本近代史及工业史,川崎重工仍为日本企业中的老字号之一。 川崎公司成立后借助政治关系,迅速成为日本最重要的重工业企业之一,1906年向日本军队交付了第一艘国产潜艇,并于当年建造了第一台国产蒸汽机车,1939年公司更名为川崎重工株式会社。二战期间该公司为日本军队提供了“飞燕”战斗机、五式战斗机、一式运输机等空军装备,还建造了著名的“榛名”号战列舰和“加贺”号航母。二战结束后,川崎重工仍然保持重要地位,其业务涵盖航空、航天、造船、铁路、发动机、摩托车、机器人等领域,代表了日本科技先进水平。1985年2月22日,四方机车车辆工厂与日本国川崎重工业株式会社兵库工厂缔结友好工厂签约仪式在日本举行。
东京总公司
川崎重工业株式会社
目前注册资本1043.28亿日元,销售额为8899.63亿日元,集团员工30653人,川崎重工集团下辖主要有车辆公司、航空宇宙公司、燃气轮机、机械公司、通用机公司、船舶公司等部门,产品涵盖海陆空各个领域,对军工订货的依赖程度低于10%,但航空航天部门主要依赖军工订货才得以维持。目前川崎重工是日本军工产业的重要成员,仅次于三菱重工,是日本自卫队飞机和潜艇的主要生产商。