Эволюция промышленных роботов: От древней автоматизации к современным чудесам

Идеи робототеники зародились веками ранее:

Идея автоматического устройства, помогающего человеку, давно существует: исторические рассказы описывают автоматически открывающиеся двери.

В IX веке сотни сохраненных текстов вошли в книгу «Наука изобретательных механизмов». Эта книга и эпоха Возрождения вдохновили ученых (включая да Винчи) создавать первые автоматы (само движущиеся объекты). Большинство — для развлечения (Леди-музыкант), но постепенно оживали прошлые вызовы.

Потом роботы приобрели негативный оттенок из пьесы «Универсальные роботы Россума» (Прага, 1921). Роботы помогали людям, затем бунтовали, убивали хозяина, уничтожали жизнь. Действие — в 1960-х, когда появились первые промышленные роботы. Позже Айзек Азимов сформулировал фундаментальные законы робототехники, актуальные до сих пор.

Введение в промышленную автоматизацию:

Промышленная революция принесла спрос на производство и мотивацию для автоматизации. Изобретение ЧПУ (NC), популярность компьютеров (1950) и интегральных схем (1970-е) сделали возможными первые простые промышленные роботы.

Первые заменяли людей на тяжелых, опасных, монотонных задачах. Но не имели внешних сенсоров, использовались для простых операций пик-энд-плейс.

Позже разработчики создали сложные движения, добавили внешние сенсоры и приложения: сварка, шлифовка, зачистка, сборка. С тех пор промышленные роботы снижают затраты, повышают производительность, качество и берут на себя опасные задачи.

Рождение промышленных роботов:

Джордж Чарльз Девол, «отец робототехники», изобрел первый промышленный робот Unimate в 1954. Через несколько лет Девол и предприниматель Джозеф Энгельбергер основали Unimation.

Определение промышленного робота: механическое устройство, автоматически управляемое, достаточно универсальное для программирования разнообразных приложений, перепрограммируемое, с большой рабочей зоной, несколькими степенями свободы, способное использовать руку с разным инструментом.

Первый прототип Unimate (1961) установлен на заводе GM для литья под давлением и точечной сварки. Стоимость производства $65 000, продажа $18 000. GM установил еще 66 Unimate, заинтересовался Ford. Будущее промышленных роботов стало ясным.

Современные манипуляторы эволюционировали в 1960–70-х глобально. Конкуренция спровоцировала исследования и развитие: микропроцессоры создали экономичные мощные системы управления.

1963 — шестисуставный Rancho Arm для инвалидов. 1968 — щупальце Мминского с 12 суставами, поднимающее человека.

1967 — первый успешный случай: компания разработала робота для покраски, стала ABB. Пример крупных компаний, создававших свои роботы.

1969 — Stanford Arm привел к коммерческому производству. Один из первых электронных компьютерно-управляемых манипуляторов. К 1974 собрал насос Model T.

1974 — Silver Arm (MIT, Дэвид Сильвер): точная сборка с тактильными/давлением сенсорами и микрокомпьютером. Тот год: Виктор Шейнман (изобретатель Stanford Arm) основал Vicarm Inc. для производства манипуляторов. Создал PUMA для Unimation.

К середине 1970-х промышленные роботы бум: ожидаемый рост ~30% в год. Отрасль официально взлетела.

1980-е: автоконцерны вложили миллиарды в робототехнику. Энтузиазм и финансирование не всегда совпадали с пониманием. GM потратила >$40 млрд на новые технологии в 1980-х, но непонимание привело к дорогостоящим провалам. 1988 — завод Hamtramck (Мичиган): роботы ломали окна и красили друг друга. Преждевременное внедрение создало финансовую нестабильность.

До недавнего времени отрасль не восстановила уровень выручки середины 1980-х. Американский рынок исчез — японские и европейские купили компании.

2010 — огромный скачок спроса благодаря инновациям. К 2014 — +29% продаж роботов глобально.

Волнительное время быть частью робототехнического мира, пока планета осознает удивительные преимущества промышленных роботов.

*исторические факты из онлайн-источника.

*статистика 2010-настоящее здесь.