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自動化機械手誰發明

發布時間:2021-09-04 20:04:50

1. 誰知道機械手的發展歷史

機械手的發展歷史:
機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用於自動生產線中,機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,並越來越廣泛地得到了應用。
機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控制公司研製出第一台機械手。它的結構是:機體上安裝一個回轉長臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機構,控制系統是示教形的。1962年,美國聯合控制公司在上述方案的基礎上又試製成一台數控示教再現型機械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運動系統仿照坦克炮塔,臂可以回轉、俯仰、伸縮、用液壓驅動;控制系統用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎上發展起來的。同年,美國機械製造公司也實驗成功一種叫Vewrsatran機械手。該機械手的中央立柱可以回轉、升降採用液壓驅動控制系統也是示教再現型。這兩種出現在六十年代初的機械手,是後來國外工業機械手發展的基礎。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學,麻省理工學院聯合研製一種Unimate-Vicarm型工業機械手,裝有小型電子計算機進行控制,用於裝配作業,定位誤差小於±1毫米。聯邦德國KnKa公司還生產一種點焊機械手,採用關節式結構和程序控制。
目前,機械手大部分還屬於第一代,主要依靠人工進行控制;改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手正在加緊研製。它設有微型電子計算控制系統,具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種感測器,把感覺到的信息反饋,使機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯系,並逐步發展成為柔性製造系統FMS和柔性製造單元FMC中的重要一環節。

2. 誰什麼時候發明了機器人

1910年 捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中,根據Robota(捷克文,原意為「勞役、苦工」)和Robotnik(波蘭文,原意為「工人」),創造出「機器人」這個詞。
1911年 美國紐約世博會上展出了西屋電氣公司製造的家用機器人Elektro。它由電纜控制,可以行走,會說77個字,甚至可以抽煙,不過離真正幹家務活還差得遠。但它讓人們對家用機器人的憧憬變得更加具體。
1912年 美國科幻巨匠阿西莫夫提出「機器人三定律」。雖然這只是科幻小說里的創造,但後來成為學術界默認的研發原則。
1913年 諾伯特·維納出版《控制論——關於在動物和機中控制和通訊的科學》,闡述了機器中的通信和控制機能與人的神經、感覺機能的共同規律,率先提出以計算機為核心的自動化工廠。
1914年 美國人喬治·德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人(即世界上第一台真正的機器人),並注冊了專利。這種機械手能按照不同的程序從事不同的工作,因此具有通用性和靈活性。
1915年 在達特茅斯會議上,馬文·明斯基提出了他對智能機器的看法:智能機器「能夠創建周圍環境的抽象模型,如果遇到問題,能夠從抽象模型中尋找解決方法」。這個定義影響到以後30年智能機器人的研究方向。
1959年 德沃爾與美國發明家約瑟夫·英格伯格聯手製造出第一台工業機器人。隨後,成立了世界上第一家機器人製造工廠——Unimation公司。由於英格伯格對工業機器人的研發和宣傳,他也被稱為「工業機器人之父」。
1962年 美國AMF公司生產出「VERSTRAN」(意思是萬能搬運),與Unimation公司生產的Unimate一樣成為真正商業化的工業機器人,並出口到世界各國,掀起了全世界對機器人和機器人研究的熱潮。
1962年-1963年 感測器的應用提高了機器人的可操作性。人們試著在機器人上安裝各種各樣的感測器,包括1961年恩斯特採用的觸覺感測器,托莫維奇和博尼1962年在世界上最早的「靈巧手」上用到了壓力感測器,而麥卡錫1963年則開始在機器人中加入視覺感測系統,並在1964年,幫助MIT推出了世界上第一個帶有視覺感測器,能識別並定位積木的機器人系統。
1965年 約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室研製出Beast機器人。Beast已經能通過聲吶系統、光電管等裝置,根據環境校正自己的位置。20世紀60年代中期開始,美國麻省理工學院、斯坦福大學、英國愛丁堡大學等陸續成立了機器人實驗室。美國興起研究第二代帶感測器、「有感覺」的機器人,並向人工智慧進發。
1968年 美國斯坦福研究所公布他們研發成功的機器人Shakey。它帶有視覺感測器,能根據人的指令發現並抓取積木,不過控制它的計算機有一個房間那麼大。Shakey可以算是世界第一台智能機器人,拉開了第三代機器人研發的序幕。
1969年 日本早稻田大學加藤一郎實驗室研發出第一台以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力於研究仿人機器人,被譽為「仿人機器人之父」。日本專家一向以研發仿人機器人和娛樂機器人的技術見長,後來更進一步,催生出本田公司的ASIMO和索尼公司的QRIO。
1973年 世界上第一次機器人和小型計算機攜手合作,就誕生了美國Cincinnati Milacron公司的機器人T3。
1978年 美國Unimation公司推出通用工業機器人PUMA,這標志著工業機器人技術已經完全成熟。PUMA至今仍然工作在工廠第一線。
1984年 英格伯格再推機器人Helpmate,這種機器人能在醫院里為病人送飯、送葯、送郵件。同年,他還預言:「我要讓機器人擦地板,做飯,出去幫我洗車,檢查安全」。
1990年 中國著名學者周海中教授在《論機器人》一文中預言:到二十一世紀中葉,納米機器人將徹底改變人類的勞動和生活方式。
1998年 丹麥樂高公司推出機器人(Mind-storms)套件,讓機器人製造變得跟搭積木一樣,相對簡單又能任意拼裝,使機器人開始走入個人世界。
1999年 日本索尼公司推出犬型機器人愛寶(AIBO),當即銷售一空,從此娛樂機器人成為機器人邁進普通家庭的途徑之一。
2002年 美國iRobot公司推出了吸塵器機器人Roomba,它能避開障礙,自動設計行進路線,還能在電量不足時,自動駛向充電座。Roomba是目前世界上銷量最大、最商業化的家用機器人。iRobot公司北京區授權代理商:北京微網智宏科技有限公司。
2006年 6月,微軟公司推出Microsoft Robotics Studio,機器人模塊化、平台統一化的趨勢越來越明顯,比爾·蓋茨預言,家用機器人很快將席捲全球。

3. 機械手的發展歷史是怎樣的

機械手是在機械化,自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。它是機器人的一個重要分支。它的特點是可通過編程來完成各種預期的作業任務,在構造和性能上兼有人和機器各自的優點,尤其體現了人的智能和適應性(王希敏,1992)。在現代生產過程中,機械手被廣泛的運用於自動生產線中,機械手雖然目前還不如人手那樣靈活,但它具有能不斷重復工作和勞動,不知疲勞,不怕危險,抓舉重物的力量比人手力大的特點,因此,機械手已受到許多部門的重視,並越來越廣泛地得到了應用。(王承義,1995)
機械手首先是從美國開始研製的。1958年美國聯合控制公司研製出第一台機械手。它的結構是:機體上安裝一個回轉長臂,頂部裝有電磁塊的工件抓放機構,控制系統是示教形的。1962年,美國聯合控制公司在上述方案的基礎上又試製成一台數控示教再現型機械手。商名為Unimate(即萬能自動)。運動系統仿照坦克炮塔,臂可以回轉、俯仰、伸縮、用液壓驅動;控制系統用磁鼓作為存儲裝置。不少球坐標通用機械手就是在這個基礎上發展起來的。同年,美國機械製造公司也實驗成功一種叫Vewrsatran機械手。該機械手的中央立柱可以回轉、升降採用液壓驅動控制系統也是示教再現型。這兩種出現在六十年代初的機械手,是後來國外工業機械手發展的基礎。1978年美國Unimate公司和斯坦福大學,麻省理工學院聯合研製一種Unimate-Vicarm型工業機械手,裝有小型電子計算機進行控制,用於裝配作業,定位誤差小於±1毫米。聯邦德國KnKa公司還生產一種點焊機械手,採用關節式結構和程序控制。
目前,機械手大部分還屬於第一代,主要依靠人工進行控制;改進的方向主要是降低成本和提高精度。第二代機械手正在加緊研製。它設有微型電子計算控制系統,具有視覺、觸覺能力,甚至聽、想的能力。研究安裝各種感測器,把感覺到的信息反饋,使機械手具有感覺機能。第三代機械手則能獨立完成工作中過程中的任務。它與電子計算機和電視設備保持聯系,並逐步發展成為柔性製造系統FMS和柔性製造單元FMC中的重要一環節

4. 誰發明的機器人

目前存在爭議。
國內說法:張衡的指南車是世界上第一台機器人。
歐洲的說法:1768-1774年瑞回士鍾表匠答製作出來世界上第一批機器人。就是當時進貢給清朝的鍾表玩具。
美國的說法:1954年 美國人喬治·德沃爾製造出世界上第一台可編程的機器人。
日本的說法:1962年,美國通用公司在壓鑄件的一條裝配線上,安裝的第一台工業機器人是第一台。

但是機器人(robot)這個詞的提出沒有爭議,是捷克劇作家Karel Gapek在1920年提出的robota。因為這是捷克文,它的英文發音是robot,所以現在機器人都叫robot。
機器人學的創始人是美國科幻作家Assimov,他在1950年提出了機器人三大定律開創了機器人學的基礎。
以上資料我查閱的蔡自興的《機器人學》,應該是比較權威的。

5. 第一台機器人是誰發明的

機器人的歷史並不算長,1959年美國英格伯格和德沃爾(Devol)製造出世界上第一台工業機器人,機器人的歷史才真正開始。 英格伯格在大學攻讀伺服理論,這是一種研究運動機構如何才能更好地跟蹤控制信號的理論。德沃爾曾於1946年發明了一種系統,可以「重演」所記錄的機器的運動。1954年,德沃爾又獲得可編程機械手專利,這種機械手臂按程序進行工作,可以根據不同的工作需要編制不同的程序,因此具有通用性和靈活性,英格伯格和德沃爾都在研究機器人,認為汽車工業最適於用機器人幹活,因為是用重型機器進行工作,生產過程較為固定。 1959年,英格伯格和德沃爾聯手製造出第一台工業機器人。由英格伯格負責設計機器人的「手」、「腳」、「身體」,即機器人的機械部分和完成操作部分;由德沃爾設計機器人的「頭腦」、「神經系統」、「肌肉系統」,即機器人的控制裝置和驅動裝置。它成為世界上第一台真正的實用工業機器人。 這種機器人外形有點像坦克炮塔,基座上有一個大機械臂,大臂可繞軸在基座上轉動,大臂上又伸出一個小機械臂,它相對大臂可以伸出或縮回。小臂頂有一個腕子,可繞小臂轉動,進行俯仰和側搖。腕子前頭是手,即操作器。這個機器人的功能和人手臂功能相似。 它成為世界上第一台真正的實用工業機器人。此後英格伯格和德沃爾成立了「Unimation」公司,興辦了世界上第一家機器人製造工廠。第一批工業機器人被稱為「尤尼梅特(UNIMATE)」,意思是「萬能自動」。 他們因此被稱為機器人之父。1962年美國機械與鑄造公司也製造出工業機器人,稱為「沃爾薩特蘭(VERSTRAN)」,意思是「萬能搬動」。

6. 機械手的發明過程是什麼

給人以巨人般力量

——20世紀早期機械手的發明

也許有一天你會看到,在交通擁擠的時候,開車的人下了車,從車尾的行李箱中取出一副巨大的金屬構架,把它套在自己身上,用它扛起車子就走。

在理論上這是可能的,因為工程師們開發出來的機械手能給人以巨人般的力量。有一種帶有控制桿和聯動裝置的構架,人們可以把它綁在自己的手臂、腰和腿上,以此來「放大」自己的運動。這種構架能靈巧地模仿人的行為,而力量卻遠遠超過人,因而使用者能輕而易舉地舉起半噸以上的物件。

還有一種不需人的肌肉操縱的機械手,它能貯存200個識別行為。只要把操作程序輸入它的磁帶,它就能記住並且重復。它能一天24小時連續工作,其前後一致性和准確性超過最好的工人。

1.從錯誤中學習

有些用於壓鑄的機械手具有選擇鑄件溫度的系統。如果鑄件的溫度不正確,它就會做出相應的反應。還有一些帶有感測裝置的機器人被發明出來,但迄今為止它們沒有被編排基本的工作程序。設計一台在解決問題方面超過大多數數學家的計算機似乎要比設計一台會倒煙灰缸的機器人容易得多,這是因為煙灰缸有各種各樣不同的外形。

普通機器人只能按輸入的指令工作,而有些先進的機器人能夠從錯誤中學習。其中最有希望的是美國發明的視感控器。它無須輸入指令,而具有邏輯感覺和解決問題的本領。這類機器的實用價值是相當大的。精神病學家們設想,當將來有一天視感控器能被激得發狂時,他們就可以在治療它的過程中學習如何治療人的心靈。

2.神奇的電子機械

對於嚴重傷殘的人來說,要打電話、開門、開燈,可以藉助於波松機。這種電子設備無須人動用,只要對著管子吹氣,顯示板上的指示燈就會依次亮起來。當代表使用者某一願望的燈亮起來時,使用者停止吹氣,改為吸氣,壓力的釋放就會使機件激活。用吸氣和呼氣組成代碼,可以使傷殘人操作電動打字機,每分鍾能打40個詞

7. 機械手的發展歷程

能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用於機械製造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。

機械手主要由手部和運動機構組成。手部是用來抓持工件(或工具)的部件,根據被抓持物件的形狀、尺寸、重量、材料和作業要求而有多種結構形式,如夾持型、托持型和吸附型等。運動機構,使手部完成各種轉動(擺動)、移動或復合運動來實現規定的動作,改變被抓持物件的位置和姿勢。運動機構的升降、伸縮、旋轉等獨立運動方式,稱為機械手的自由度 。為了抓取空間中任意位置和方位的物體,需有6個自由度。自由度是機 械手設計的關 鍵參數。自由 度越多,機械手的靈活性越大,通用性越廣,其結構也越復雜。一般專用機械手有2~3個自由度。

機械手的種類,按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式機械手;按適用范圍可分為專用機械手和通用機械手兩種;按運動軌跡控制方式可分為點位控制和連續軌跡控制機械手等。

機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置,如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件,在加工中心中更換刀具等,一般沒有獨立的控制裝置。有些操作裝置需要由人直接操縱,如用於原子能部門操持危險物品的主從式操作手也常稱為機械手。

8. 機器人是如何發明的

自從世界進入技術時代以來,人們就開始了對自動化技術的探索,幻想能夠製造出一種自動化的智能工具來代替人的部分體力和腦力勞動,去做一些靠人的自身能力很難做到的事。於是一個用電器元件或電子儀器控制的,能夠模擬人的四肢動作和部分感覺(甚至具有思維能力)的機械裝置便在人們的頭腦中誕生了,這就是機器人。

這個長期以來的願望直到20世紀60年代後期才被實現。1966年,一個具有極簡單智能的機器人雛形問世了。這是一種只能聽從固定和變換工作程序的指令,並能進行簡單機械動作的裝置,被稱為第一代機器人。當時,一架載有氫彈的美國飛機在地中海上空不幸遇難,一枚氫彈墜入海中。為了避免彈體核燃料因破損滲漏產生輻射對打撈人員造成傷害,一個裝有電視眼和機械手的簡易裝置被製造出來。利用它,科學家們毫不費力就將氫彈安全地打撈了上來。同年,美國某家醫院安裝醫療裝備放射線源時,有半支香煙頭大小的放射性鑽C60掉了出來,結果也是用這種簡單的機械人拾起,並放入鉛盒內的。

從此,機器人引起了各國科學家們的廣泛注意和研究。僅在1967年,美國就有75台機器人用於生產。這一年,蘇聯的人造月球衛星就是指派機器人挖取月球岩石和土壤試樣的。

第二代機器人已經具有視覺和觸覺功能,能在「理解」周圍環境的情況下進行工作,是在20世紀60年代末小型電子計算機廣泛推廣使用和價格降低的條件下出現的。它由電子計算機控制、存貯和處理周圍環境反饋的信息,進行判斷,然後按既定的要求進行操作。製造第二代機器人的設想早在1958年就在美國被提出來。1961年底,科學家研製出的用電子數字計算機控制的機械手模型,在近10年後才得到推廣使用。1970年,丹麥人索倫森製成一個可以操縱挖掘機的電子液壓控制式機器人;美國同時也研製出模仿人的肩、肘、腕和手指動作的機器人,可以用幾種速度連續行走。以後世界上又陸續出現了有觸覺和重量感的機器人。

第三代機器人是具有人的簡單智力和學習功能的機器人。它能滿足兩種基本要求:一種是具有較大的自由度和靈活性,能在復雜條件下完成多種處理物品的形狀和相對位置的任務;另一種是具有識別環境及其變化,並作出正確判斷和進行工作的能力,具有進行聯系「思考」和學習的能力。

20世紀70年代初,日本科學家研製成功具備「手—眼」裝置和帶觸覺手的智能型機器人。它有兩隻眼,一隻眼用於看圖紙,另一隻眼協助機械手進行裝配,依靠兩隻眼的協調配合,完成對圖紙設計的實際裝配工作。1973年7月,日本早稻田大學研製成一種有腿的機器人。它具有人造耳,可根據人們的口頭指令作出反應。它還具有識別物品的人造眼和有觸覺的人造手,以及可作出簡單回答的人造口。這項研製標志著機器人的發展進入了一個新階段。1974年,美國航空航天局和加省理工學院又研製成具有電視攝像機和激光器功能的人造眼和編入幾千個指令的電腦,用於對月球表面進行科學考察。

到1978年,智能機器人已發展成具備某些視覺、觸覺和溫度感應功能,能講簡單的語言和識別圖紙與圖像,並能對指令作出反應和執行操作。不同類型和用途的機器人已大量應用於生產線上,在陸上、水下和月球表面等人難以或不可能進行工作的地方,機器人都可以大顯身手。

目前,全球科技工作者對機器人的研製正向著進一步模擬人的部分智能和感覺的方向迅速發展。2000年底日本幾家公司還研製成功了能與人一樣行走和打乒乓球的機器人。

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