苏联《在国外》译载西德《科学画报》文章:《传送装置旁的工业机器人》
原编者按:完成各种工序用的程序控制自动机(或者叫工业机器人),在生产上用得越来越广。它们可以轻而易举地改变“工作方式”,“变更”工作性质,高精度地和高效率地完成任务
【苏《在国外》第24期转载西德《科学画报》文章】题:传送装置旁的工业机器人
世界各国的工业企业中,现在约有一万个机器人在工作,它们有管冲压的、焊接的、涂漆的、分类的和挪动制品的。
今天我们称之为机器人的“东西”究竟是什么呢?它绝不是惊险小说中的神秘的主人公,也不是诱人的机械玩具。这是生产企业里的机械工人,它们叫做工业机器人。
工程师们更乐于使用“自动操纵装置”的说法。它们的动作可以按许多坐标预先给定的程序进行,它们有夹紧器、控制系统和传感器。“有理智的”自动机在生产过程中
现在还不能把全部的生产任务都交给机器人,这是因为,工业机器人的现代生产还没有达到足够的熟练程度,而且其可靠性还不特别高。安装在传动系统中的给定位置上的误差,会导致主要工作零件的迅速机械磨损,从而造成长时间停工,以便修理和安装机器人,从而大大拖延自动机进入工作的准备时间。但是,工业机器人的生产者,打算借助现代工艺度过自己产品的“儿科病”阶段。
除机器人的“内脏”结构问题外,还存在着生产组织方面的困难。如机器人的动作速度,取决于生产的总节律和暂时还没有交到机器人“手中”的其他工序的速度。
随着机器人在生产中的出现,产生了新的活动领域和新的职业,如自动机调整工及自动机工作的监工,但是新的工作岗位的数量要比腾出的工作岗位的数量少,而对维护复杂机器的工人的职业要求则要高得多。
机器人的生产效率比现有的机器都高的奥秘何在呢?首先,借助机器人的组成部分小型电子计算机,它不只可以完成一种动作,而且可以完成一整套动作,因为电子计算机可使机器人从一个工序调整到另一个工序。这一类型的程序控制装置既适合于生产大批量产品,又适合于生产小批量产品。
机器人不仅可以每年进行调整以便参与新型产品的生产过程,而且可以在同一条装配线上加工一个接着一个传来的型号不同的产品,为此只要供给相应的程序即可。机器人技术娴熟的秘密
工业机器人的工作给参观者留下十分深刻的印象,它交织着不信任、害怕和赞叹。参观的人以为,这种类似神鸟的“怪物”(这是因为这种机器人有长臂机械手)自己知道自己在干什么。它们工作得正确自如,人在旁边感到自己是完全多余的。
而机器人的所有这些惊人的优点从技术上来解释并不复杂。这里没有任何神力。实质上每个机器人都由三部分组成:装有机械手的外壳、数字程序控制系统和相应的传动装置、以及“接收”周围事物的传感器。
工业机器人的程序编制简单,可以使装置十分迅速地调整到去完成新的任务。开始时,机器人的不同程序是完全分别编制的,现在出现了“教学程序”。指导调整工把机器人的终端工作部分对准加工件的需要部位,用这种办法“教会”机器人正确动作。机器人的机械手随“直接命令”动作,然后,机械手“记住”必要的工作行程。
这种“手工教学”可使机器人轻而易举地触到需要部位。编制程序与“存储”都是自动进行的。
尽管工业机器人的可能使用范围很广,它的应用却进行得很慢,由于机械手是整个系统的薄弱环节,这类自动机还不可能是多面手。直到现在设计人员只能为每个新工序设计专用机械手。
设计师们认为克服困难的办法是,为每个机器人提供一箱各种机械手,根据需要调换机器人的机械手。获得祝力和听力为了使机器人有与人一样的手,它应装备所谓反馈系统。为此光了解必要的过程和具有能工作的机械手是不够的。机器人也应当“知道”,它可以用“多大劲”压紧,可以如何移动自己的手,什么时候应当避开障碍。只有当机器人可以认出工作物的形状与类型,只有当它能够确定方向和距离,才敢于让它完成重要工作。现在已经存在大量的传感器和感觉系统,有光学的(光的、红外的和激光的),也有声学的。
实验室里已经可以见到有传感器的机器人。它们可以连续加工各种材料的制品:橡胶的、钢的、玻璃的和塑料的。它们甚至可以在外界条件改变的情况下找到最佳的工作动作。
可以认为,使用传感器加上微信息处理机是极为合算的,因此现在全世界都主要地在研究制造有微信息处理机控制系统的感觉系统。
电子学的成就在这里起了很大作用。无论是微型化,还是经济的微型控制用电子计算机的研制工作,现在都还没有达到顶点。
科学家已经在研究下一代机器人,即能够“作出决定”和控制的教学自动机。在体力劳动最笨重的工段里
机器人不知疲倦,它可以无休止地重复程序中给定的各种工序,毫不费力地应付加在机械手上的30公斤力,动作的准确度可达毫米。机器人随时随地都可开始工作。
统计表明,西德现在有数百万人在从事重体力劳动。这首先是铸造、锻压、采矿及建筑业。这些行业的工伤事故最多,占工业部门所有工伤事故的50%以上。但是使用机器人时,在工艺流程的另一个阶段也会产生新的困难,这是因为生产速度高,或者重复工序的时间较短。
清楚的是,机器可以使人解脱有噪音、灰尘、炎热、过重的体力负担和对人的身体有害的工作。尽管如此,人在这方面的作用也不能仅仅归为“按电钮”。迄今为止进行的调查表明,利用工业机器人可以减少不良的外界条件对工人的影响,减少体力紧张程度,这是在用这种工艺时首先应当注意的问题。

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