揭秘我國機(jī)器人發(fā)展歷程：從機(jī)械手到服務(wù)機(jī)器人

　　今年71歲的曹祥康雖已退休多年，但他仍想為我國機(jī)器人發(fā)展發(fā)揮點“余熱”，參與編寫《機(jī)器人發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》是他目前的主要工作之一，偶爾也會輔導(dǎo)一下孫子功課。“現(xiàn)在的孩子可了不得，中學(xué)就參加機(jī)器人設(shè)計大賽，想當(dāng)年我30多歲才知道robot（機(jī)器人）?！?

　　在這位我國機(jī)器人事業(yè)的開創(chuàng)者之一，原北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所機(jī)器人研究室主任看來，更“了不得”的是過去30多年來我國機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展。

　　從最初的機(jī)械手，到現(xiàn)在的服務(wù)機(jī)器人，機(jī)器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)展綠色制造、服務(wù)人民生活等方面發(fā)揮著越來越重要的作用?！安痪玫膶?，一切人‘不能干，干不好，不想干’的事，都可以由機(jī)器人代勞?！彼⑿χf。

　　機(jī)械手：我國最早的一批工業(yè)機(jī)器人

　　提起機(jī)器人，或許你會首先聯(lián)想起美國大片《變形金剛》。然而，曹祥康告訴記者，現(xiàn)實生活中的機(jī)器人并不一定具有人的外形特征，美國1958年研制出第一臺工業(yè)機(jī)器人，外形有點像坦克，我國早期的機(jī)器人也與人形相去甚遠(yuǎn)。

　　上世紀(jì)70年代初期，我國科技人員從外文雜志上敏銳地捕捉到國外機(jī)器人研究的信息，開始自發(fā)地研究機(jī)器人?！澳菚r進(jìn)口雜志很貴，研究單位不舍得買，每次都要騎車到機(jī)械工業(yè)情報所查資料，俄文還可以，英語不太在行，只好一邊學(xué)英語一邊找資料?！逼鸩降钠D辛遠(yuǎn)不止這些?！爸袊娜硕加貌涣诉€搞機(jī)器人？”上海出版的某刊物更是把機(jī)器人視為批判對象，扣上一頂“唯心主義的偽科學(xué)”的帽子。

　　對此，曹祥康說，中國人口眾多，但并非任何惡劣環(huán)境都適合人去作業(yè)，諸如粉塵、毒氣、噪聲、振動、高低溫、放射性、高壓帶電、水下作業(yè)等惡劣工作環(huán)境下，用機(jī)器人作業(yè)，可以把人解放出來。不過，“為了保險起見，大家決定將robot翻譯成‘機(jī)械手’?！?/p>

　　在科研院所和高?！皭貉a”機(jī)器人理論的同時，工廠技術(shù)人員也開始在實踐中尋求突破。當(dāng)時，在我國工廠沖壓作業(yè)上下料時，由于生產(chǎn)節(jié)拍過快，又缺乏相應(yīng)的安全保護(hù)設(shè)置，工人稍有不慎，手指就可能被切斷。“出于對工人階級的感情”，加上技術(shù)革新的需要，上海、東北等地工廠的技術(shù)人員自發(fā)地研發(fā)機(jī)械手，如上海汽車配件二廠研制的汽車燈殼沖壓機(jī)械手、天津鍛壓機(jī)械廠研制的鍛件上下料機(jī)械手，這就是我國最早的一批工業(yè)機(jī)器人。

　　“早期機(jī)械手的控制原理很簡單，基本上就是‘擋塊’定位，換做沖壓別的零件，就擰擰螺絲調(diào)整一下‘擋塊’的位置。曹老話鋒一轉(zhuǎn)，“就是這些簡單的技術(shù)，卻解決了很多實際問題，工廠斷指事故明顯減少，工作效率也大大提高?！?/p>

　　工業(yè)機(jī)器人：駛?cè)雵乙?guī)劃發(fā)展的快車道

　　80年代中期，我國機(jī)器人的研發(fā)單位大大小小已有200多家，然而，由于多半從事的是低水平、重復(fù)性的研究，全國尚無一臺機(jī)器人產(chǎn)品問世，直至1985年，我國機(jī)器人才迎來了“春天”。

　　1983年12月，新華社內(nèi)參上一篇建議我國發(fā)展機(jī)器人技術(shù)的文章直抵中央，時任國家計委主任宋平做了“給與重視、適當(dāng)支持”的批示?！皣矣嬑萍妓舅鹃L傳達(dá)給我，讓我們盡快組織專家論證，提交工業(yè)機(jī)器人‘七五’發(fā)展規(guī)劃的初步框架?！辈芟榭诞?dāng)晚激動地睡不著覺，平時舍不得打電話的他破例給一些外地同行掛了長途。

　　1985年，工業(yè)機(jī)器人被列入了國家“七五”科技攻關(guān)計劃研究重點，目標(biāo)鎖定在工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)器件開發(fā)、搬運、噴涂和焊接機(jī)器人的開發(fā)研究等五個方面。

　　“按照規(guī)劃要求，不僅要做出樣機(jī)，還要將樣機(jī)用于生產(chǎn)。”曹祥康研究室負(fù)責(zé)開發(fā)噴漆機(jī)器人。留給他們的時間不足4年，當(dāng)時面臨的困難可想而知，但誰也沒想過退縮。“國家拿出錢讓我們做，拼了命也要做成?！辈芟榭档脑挃S地有聲。

　　正是憑著這股兒拼勁，1990年，工業(yè)噴漆機(jī)器人PJ-1如期完成。這是我國第一臺噴漆機(jī)器人，專家鑒定結(jié)果認(rèn)為：“其主要技術(shù)性能達(dá)到80年代中期國外同類產(chǎn)品水平?！边@臺機(jī)器人也成了明星，“戴著大紅花到各地展覽，甚是風(fēng)光”。

　　與此同時，其他幾種機(jī)器人的商品樣機(jī)也已完成，還分別在第一汽車廠、第二汽車廠和南京汽車廠建立了自動噴漆生產(chǎn)線，駕駛室焊接線、弧焊工作站等應(yīng)用示范點?！肮?jié)省了從外國技術(shù)引進(jìn)的費用近數(shù)百萬美元。”更為主要的是，我國形成了一支從事機(jī)器人研發(fā)的技術(shù)隊伍。說到這里，曹祥康開心地笑了。

　　從90年代初期起，在國家“863”計劃支持下，我國工業(yè)機(jī)器人又在實踐中邁進(jìn)一大步，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的點焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等7種工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品相繼問世，還實施了100多項機(jī)器人應(yīng)用工程、建立了20余個機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化基地。

　　國際競爭中，我國工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢也日益凸顯。清華大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系教授，第四屆、五屆國家“863”智能機(jī)器人主題專家組組長賈培發(fā)舉例說，1995年，京城摩托車廠計劃建立9個機(jī)器人工作站，雖然世界著名機(jī)器人廠商ABB公司再三承諾比我國新松公司報價都要低很多，京城最終還是選擇了新松。

　　水下機(jī)器人：機(jī)器人技術(shù)躋身世界前列

　　1997年6月18日，我國機(jī)器人領(lǐng)域值得自豪的日子。煙波浩淼的大海作證：我國6000米無纜水下機(jī)器人試驗應(yīng)用成功，標(biāo)志著我國水下機(jī)器人技術(shù)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，我國成為世界上少數(shù)具有深海探測能力的國家之一，為我國新世紀(jì)開發(fā)海洋資源贏得了主動權(quán)。

　　“人們將其視為成功發(fā)射了一顆返回式的‘海洋衛(wèi)星’?！辟Z培發(fā)說。

　　這樣的評價并不為過。在約6000米的深海中，大拇指指甲蓋大的面積要承受將近1噸的壓力；受海水和海流的影響，水下機(jī)器人要比空中更難指揮和定位；由于電磁波在水中信號衰減嚴(yán)重，只能用聲納聯(lián)絡(luò)；為了對抗海水對材料的腐蝕，必須采用抗腐的特殊材料；空中衛(wèi)星能采用太陽能電池供電，而水下機(jī)器人只能自帶“干糧”……

　　上世紀(jì)七八十年代，中國科學(xué)院沈陽自動化所蔣新松提出“結(jié)合中國國情，把特殊環(huán)境下工作的機(jī)器人作為中國機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的突破口”的設(shè)想。有一次，他在南海艦隊調(diào)研時了解到，因海上救撈或開采石油的需要，潛水員在水下工作時，20米以下很難看清目標(biāo)，50米以下深水作業(yè)時只能靠手摸，對人體傷害極大，潛水員有時水下呼吸所需費用一分鐘相當(dāng)于一克黃金。

　　這更堅定了蔣新松研究水下機(jī)器人的決心。在幾位德高望重的科學(xué)家鼎力支持下，蔣新松得到中國科學(xué)院100多萬元的科研經(jīng)費，開始了“海人一號”100米水下機(jī)器人的研制，該機(jī)器人于1985年、1986年先后首航和深潛試驗成功?！捌呶濉逼陂g，國家將“海洋和水下機(jī)器人技術(shù)開發(fā)”列為科技攻關(guān)重點項目之一。

　　然而，“在國家863計劃實施之前，我國研制的都是有纜遙控水下機(jī)器人，工作深度僅為300米。”賈培發(fā)說。

　　1986年底，中共中央24號文件把智能機(jī)器人列為國家863計劃自動化領(lǐng)域兩大主題之一，代號為512，其主要目標(biāo)是“跟蹤世界先進(jìn)水平，研發(fā)水下機(jī)器人等極限環(huán)境下作業(yè)的特種機(jī)器人”。

　　在國家863計劃精心組織下，1994年“探索者”號研制成功，它工作深度達(dá)到1000米，甩掉了與母船間聯(lián)系的電纜，實現(xiàn)了從有纜向無纜的飛躍。從1992年6月起，又與俄羅斯科學(xué)院海洋技術(shù)研究所合作，以我方為主，先后研制開發(fā)出了“CR-01、CR-02”6000米無纜自治水下機(jī)器人，為我國深海資源的調(diào)查開發(fā)提供了先進(jìn)裝備。

　　2008年，水下機(jī)器人首次用于我國第三次北極科考冰下試驗，獲取了海冰厚度、冰底形態(tài)等大量第一手科研資料。

　　“過去我們在國外考察時，深水作業(yè)機(jī)器人連參觀都不讓，90年代他們出費用請我們過去，我們想看啥看啥，他們是想跟我們合作?！苯穹俏舯鹊淖兓屬Z培發(fā)無比自豪。

來源：中國傳動網(wǎng)

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