औद्योगिक रोबोटको विकास इतिहास: रोबोटिक हतियारबाट बौद्धिक निर्माणमा विकास

१. औद्योगिक रोबोटको उत्पत्ति औद्योगिक रोबोटको आविष्कार १९५४ मा पत्ता लगाउन सकिन्छ, जब जर्ज डेभोलले प्रोग्रामेबल पार्ट्स रूपान्तरणमा पेटेन्टको लागि आवेदन दिए। जोसेफ एङ्गेलबर्गरसँग साझेदारी गरेपछि, विश्वको पहिलो रोबोट कम्पनी युनिमेसन स्थापना भयो, र पहिलो रोबोट १९६१ मा जनरल मोटर्स उत्पादन लाइनमा प्रयोगमा ल्याइयो, मुख्यतया डाइ-कास्टिङ मेसिनबाट पार्ट्स निकाल्नको लागि। धेरैजसो हाइड्रोलिक रूपमा संचालित युनिभर्सल म्यानिपुलेटरहरू (युनिमेटहरू) पछिल्ला वर्षहरूमा बेचिए, शरीरका अंगहरू हेरफेर र स्पट वेल्डिङको लागि प्रयोग गरियो। दुवै अनुप्रयोगहरू सफल भए, जसले रोबोटहरूले भरपर्दो रूपमा काम गर्न सक्छन् र मानकीकृत गुणस्तरको ग्यारेन्टी गर्न सक्छन् भन्ने संकेत गर्छ। चाँडै, धेरै अन्य कम्पनीहरूले औद्योगिक रोबोटहरू विकास र निर्माण गर्न थाले। नवप्रवर्तनद्वारा संचालित उद्योगको जन्म भयो। यद्यपि, यो उद्योगलाई साँच्चै लाभदायक बन्न धेरै वर्ष लाग्यो।
२. स्ट्यानफोर्ड आर्म: रोबोटिक्समा एक प्रमुख सफलता ग्राउन्डब्रेकिंग "स्ट्यानफोर्ड आर्म" लाई १९६९ मा भिक्टर स्किनम्यानले एक अनुसन्धान परियोजनाको प्रोटोटाइपको रूपमा डिजाइन गरेका थिए। उनी मेकानिकल इन्जिनियरिङ विभागमा इन्जिनियरिङका विद्यार्थी थिए र स्ट्यानफोर्ड आर्टिफिसियल इन्टेलिजेन्स प्रयोगशालामा काम गर्थे। "स्ट्यानफोर्ड आर्म" मा ६ डिग्री स्वतन्त्रता छ, र पूर्ण रूपमा विद्युतीकृत म्यानिपुलेटरलाई मानक कम्प्युटर, PDP-6 भनिने डिजिटल उपकरणद्वारा नियन्त्रित गरिन्छ। यो गैर-मानवरूपी गतिमान संरचनामा प्रिज्म र पाँच रिभोल्युट जोइन्टहरू छन्, जसले रोबोटको गतिमान समीकरणहरू समाधान गर्न सजिलो बनाउँछ, जसले गर्दा कम्प्युटिङ शक्तिलाई गति दिन्छ। ड्राइभ मोड्युलमा DC मोटर, हार्मोनिक ड्राइभ र स्पर गियर रिड्यूसर, पोटेन्टियोमिटर र स्थिति र गति प्रतिक्रियाको लागि ट्याकोमिटर हुन्छ। त्यसपछिको रोबोट डिजाइन स्किनम्यानका विचारहरूबाट गहिरो रूपमा प्रभावित भएको थियो।

३. पूर्ण विद्युतीकृत औद्योगिक रोबोटको जन्म १९७३ मा, ASEA (अहिले ABB) ले विश्वको पहिलो माइक्रो कम्प्युटर-नियन्त्रित, पूर्ण विद्युतीकृत औद्योगिक रोबोट IRB-6 लन्च गर्‍यो। यसले निरन्तर पथ आन्दोलन गर्न सक्छ, जुन आर्क वेल्डिंग र प्रशोधनको लागि एक पूर्व शर्त हो। यो डिजाइन धेरै बलियो साबित भएको र रोबोटको २० वर्षसम्मको सेवा जीवन रहेको रिपोर्ट गरिएको छ। १९७० को दशकमा, रोबोटहरू द्रुत रूपमा अटोमोटिभ उद्योगमा फैलिएका थिए, मुख्यतया वेल्डिंग र लोडिङ र अनलोडिङको लागि।

४. SCARA रोबोटको क्रान्तिकारी डिजाइन १९७८ मा, जापानको यामानाशी विश्वविद्यालयमा हिरोशी माकिनोद्वारा एक चयनात्मक अनुरूप असेंबली रोबोट (SCARA) विकास गरिएको थियो। यो ऐतिहासिक चार-अक्ष कम लागतको डिजाइन साना भागहरूको एसेम्बलीको आवश्यकताहरू अनुरूप पूर्ण रूपमा अनुकूलित गरिएको थियो, किनकि गतिज संरचनाले छिटो र अनुरूप हात चालहरूलाई अनुमति दिएको थियो। राम्रो उत्पादन डिजाइन अनुकूलताका साथ SCARA रोबोटहरूमा आधारित लचिलो एसेम्बली प्रणालीहरूले विश्वव्यापी रूपमा उच्च-भोल्युम इलेक्ट्रोनिक र उपभोक्ता उत्पादनहरूको विकासलाई धेरै प्रवर्द्धन गरेको छ।
५. हल्का र समानान्तर रोबोटहरूको विकास रोबोटको गति र द्रव्यमानको आवश्यकताले नयाँ गतिशील र प्रसारण डिजाइनहरू निम्त्याएको छ। प्रारम्भिक दिनहरूदेखि नै, रोबोट संरचनाको द्रव्यमान र जडता घटाउनु एक प्रमुख अनुसन्धान लक्ष्य थियो। मानव हातमा १:१ को तौल अनुपातलाई अन्तिम बेन्चमार्क मानिन्थ्यो। २००६ मा, यो लक्ष्य KUKA बाट हल्का तौल रोबोटले हासिल गरेको थियो। यो उन्नत बल नियन्त्रण क्षमताहरू भएको कम्प्याक्ट सात-डिग्री-स्वतन्त्रता रोबोट हात हो। हल्का तौल र कठोर संरचनाको लक्ष्य प्राप्त गर्ने अर्को तरिका १९८० को दशकदेखि अन्वेषण र पछ्याइएको छ, अर्थात् समानान्तर मेसिन उपकरणहरूको विकास। यी मेसिनहरूले आफ्नो अन्तिम प्रभावकहरूलाई ३ देखि ६ समानान्तर कोष्ठकहरू मार्फत मेसिन आधार मोड्युलमा जडान गर्छन्। यी तथाकथित समानान्तर रोबोटहरू उच्च गति (जस्तै ग्रासिङको लागि), उच्च परिशुद्धता (जस्तै प्रशोधनको लागि) वा उच्च भारहरू ह्यान्डल गर्नको लागि धेरै उपयुक्त छन्। यद्यपि, तिनीहरूको कार्यस्थान समान सिरियल वा ओपन-लूप रोबोटहरूको भन्दा सानो छ।

६. कार्टेसियन रोबोट र दुई-हात रोबोटहरू हाल, कार्टेसियन रोबोटहरू अझै पनि फराकिलो काम गर्ने वातावरण चाहिने अनुप्रयोगहरूको लागि आदर्श रूपमा उपयुक्त छन्। त्रि-आयामिक अर्थोगोनल अनुवाद अक्षहरू प्रयोग गर्ने परम्परागत डिजाइनको अतिरिक्त, गुडेलले १९९८ मा खाच भएको ब्यारेल फ्रेम संरचना प्रस्ताव गरे। यो अवधारणाले एक वा बढी रोबोट हातहरूलाई बन्द स्थानान्तरण प्रणालीमा ट्र्याक गर्न र परिसंचरण गर्न अनुमति दिन्छ। यस तरिकाले, रोबोटको कार्यस्थानलाई उच्च गति र परिशुद्धताका साथ सुधार गर्न सकिन्छ। यो रसद र मेसिन निर्माणमा विशेष गरी मूल्यवान हुन सक्छ। जटिल एसेम्बली कार्यहरू, एकैसाथ सञ्चालन प्रशोधन र ठूला वस्तुहरूको लोडिङको लागि दुई हातहरूको नाजुक सञ्चालन महत्त्वपूर्ण छ। पहिलो व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध सिंक्रोनस दुई-हात रोबोट २००५ मा मोटोम्यानद्वारा प्रस्तुत गरिएको थियो। मानव हातको पहुँच र निपुणताको नक्कल गर्ने दुई-हात रोबोटको रूपमा, यसलाई कामदारहरूले पहिले काम गरेको ठाउँमा राख्न सकिन्छ। त्यसकारण, पूँजी लागत घटाउन सकिन्छ। यसमा गतिका १३ अक्षहरू छन्: प्रत्येक हातमा ६, साथै आधारभूत घुमाउनेको लागि एकल अक्ष।
७. मोबाइल रोबोट (AGVs) र लचिलो उत्पादन प्रणालीहरू एकै समयमा, औद्योगिक रोबोटिक्स स्वचालित निर्देशित सवारी साधनहरू (AGVs) देखा परे। यी मोबाइल रोबोटहरू कार्यस्थान वरिपरि घुम्न सक्छन् वा पोइन्ट-टु-पोइन्ट उपकरण लोड गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। स्वचालित लचिलो उत्पादन प्रणाली (FMS) को अवधारणामा, AGV हरू मार्ग लचिलोपनको एक महत्त्वपूर्ण भाग बनेका छन्। मूल रूपमा, AGV हरू गति नेभिगेसनको लागि पूर्व-तयार प्लेटफर्महरू, जस्तै एम्बेडेड तार वा चुम्बकहरूमा निर्भर थिए। यसैबीच, फ्री-नेभिगेटिङ AGV हरू ठूला-स्तरीय उत्पादन र रसदमा प्रयोग गरिन्छ। सामान्यतया तिनीहरूको नेभिगेसन लेजर स्क्यानरहरूमा आधारित हुन्छ, जसले स्वायत्त स्थिति र अवरोधबाट बच्नको लागि हालको वास्तविक वातावरणको सही 2D नक्सा प्रदान गर्दछ। सुरुदेखि नै, AGV हरू र रोबोट हतियारहरूको संयोजनलाई स्वचालित रूपमा मेसिन उपकरणहरू लोड र अनलोड गर्न सक्षम मानिन्थ्यो। तर वास्तवमा, यी रोबोटिक हतियारहरूमा केही विशिष्ट अवसरहरूमा मात्र आर्थिक र लागत फाइदाहरू छन्, जस्तै अर्धचालक उद्योगमा उपकरणहरू लोड र अनलोड गर्दै।

८. औद्योगिक रोबोटको विकासका सात प्रमुख प्रवृत्तिहरू २००७ सम्म, औद्योगिक रोबोटको विकासलाई निम्न प्रमुख प्रवृत्तिहरूद्वारा चिन्हित गर्न सकिन्छ: १. लागत घटाउने र कार्यसम्पादन सुधार - रोबोटको औसत एकाइ मूल्य १९९० मा बराबर रोबोटको मूल मूल्यको १/३ मा झरेको छ, जसको अर्थ स्वचालन सस्तो र सस्तो हुँदै गइरहेको छ। - एकै समयमा, रोबोटको कार्यसम्पादन प्यारामिटरहरू (जस्तै गति, लोड क्षमता, विफलताहरू बीचको औसत समय MTBF) उल्लेखनीय रूपमा सुधार भएको छ। २. पीसी प्रविधि र आईटी कम्पोनेन्टहरूको एकीकरण - व्यक्तिगत कम्प्युटर (पीसी) प्रविधि, उपभोक्ता-ग्रेड सफ्टवेयर र आईटी उद्योगद्वारा ल्याइएको तयार कम्पोनेन्टहरूले रोबोटको लागत-प्रभावकारितालाई प्रभावकारी रूपमा सुधार गरेको छ। - अब, धेरैजसो निर्माताहरूले पीसी-आधारित प्रोसेसरहरू साथै प्रोग्रामिङ, सञ्चार र सिमुलेशनलाई नियन्त्रकमा एकीकृत गर्छन्, र यसलाई कायम राख्न उच्च-उपज आईटी बजार प्रयोग गर्छन्। ३. बहु-रोबोट सहयोगी नियन्त्रण - धेरै रोबोटहरूलाई नियन्त्रक मार्फत वास्तविक समयमा प्रोग्राम र समन्वय र सिङ्क्रोनाइज गर्न सकिन्छ, जसले रोबोटहरूलाई एकल कार्यस्थानमा ठ्याक्कै सँगै काम गर्न अनुमति दिन्छ। ४. दृष्टि प्रणालीको व्यापक प्रयोग - वस्तु पहिचान, स्थिति निर्धारण र गुणस्तर नियन्त्रणको लागि दृष्टि प्रणालीहरू बढ्दो रूपमा रोबोट नियन्त्रकहरूको हिस्सा बन्दै गइरहेका छन्। ५. नेटवर्किङ र रिमोट कन्ट्रोल - राम्रो नियन्त्रण, कन्फिगरेसन र मर्मतसम्भारको लागि रोबोटहरू फिल्डबस वा इथरनेट मार्फत नेटवर्कमा जडान गरिएका छन्। ६. नयाँ व्यापार मोडेलहरू - नयाँ वित्तीय योजनाहरूले अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूलाई रोबोट भाडामा लिन वा व्यावसायिक कम्पनी वा रोबोट प्रदायकलाई रोबोट एकाइ सञ्चालन गर्न अनुमति दिन्छ, जसले लगानी जोखिम कम गर्न र पैसा बचत गर्न सक्छ। ७. प्रशिक्षण र शिक्षाको लोकप्रियता - प्रशिक्षण र सिकाइ धेरै अन्त प्रयोगकर्ताहरूको लागि रोबोटिक्स पहिचान गर्न महत्त्वपूर्ण सेवाहरू बनेका छन्। - व्यावसायिक मल्टिमिडिया सामग्री र पाठ्यक्रमहरू इन्जिनियरहरू र श्रमहरूलाई शिक्षित गर्न डिजाइन गरिएको हो ताकि उनीहरूलाई कुशलतापूर्वक योजना बनाउन, कार्यक्रम गर्न, सञ्चालन गर्न र रोबोट एकाइहरू मर्मत गर्न सक्षम बनाउन सकियोस्।

,