Heute verwenden wir Roboterarme für alles, vom Bau des Motherboards eines Computers bis zur Unterstützung bei Operationen am offenen Herzen. Wir sind weit von der ersten Inkarnation von Roboterarmen entfernt.
Als sie 1954 zum ersten Mal erhältlich waren, wurden diese Arme mit elektronischen Servomotoren gesteuert, mit Papierbändern programmiert und konnten nur rudimentäre Befehle ausführen. Werfen wir einen Blick auf die Geschichte der Roboterarme und darauf, wohin die Technologie in den USA gehtZukunft.
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1480 - da Vinci und Innovation
Das Konzept der Roboterarme ist nicht neu. Es stammt aus dem späten 14. Jahrhundert. In den 1950er Jahren fanden Forscher, die Leonardo da Vincis Notizbücher studierten, Zeichnungen und Skizzen von allem, von Roboterarmen bis hin zu vollständigen humanoiden Figuren, die theoretisch haben könnten. laufen auf dem Uhrwerk Technologien zur Zeit verfügbar.
Diese Geräte verwendeten Riemenscheiben, Gewichte und Zahnräder, um eine halbautonome Bewegung zu ermöglichen, Jahrhunderte bevor wir uns jemals vorgestellt hatten, sie für die Montage oder Herstellung zu verwenden. Ein Prototyp dieses Roboterritters aus dem Jahr 2002, der auf Da Vincis Blaupausen basierte, bewies das Konzept - den Ritterkönnte ohne Eingreifen des Bedieners gehen und winken.
1954 - Papierband und Anfänge
Vier Jahre bevor die Erfinder das erste Patent für Roboterarme einreichten, veröffentlichte Isaac Asimov I, Roboter, und stellte die Welt der Drei Gesetze der Robotik :
- Ein Roboter darf einen Menschen nicht verletzen oder durch Untätigkeit einem Menschen Schaden zufügen.
- Ein Roboter muss Befehlen von Menschen gehorchen, es sei denn, solche Anweisungen würden dem Ersten Gesetz widersprechen.
- Ein Roboter muss seine Existenz schützen, solange dieser Schutz nicht mit dem ersten oder zweiten Gesetz in Konflikt steht.
Inspiriert von diesen Gesetzen und dem Einsatz von Robotik in dem Buch meldeten Ingenieur Joseph Engelberger und Erfinder George Devol ein Patent für ein programmiertes Artikelübertragungsgerät an - die erste Inkarnation des Roboterarms. Das Ziel war eine Version des medizinischenHippokratischer Eid, um keinen Schaden anzurichten, diese Roboter in Positionen einzusetzen, die normalerweise für Menschen schädlich wären.
Bis 1961 beschäftigte General Motors in seiner Druckgussanlage in Trenton, New Jersey, rund 450 dieser Roboterarme.
1961 - Unimation, Inc. und die Tonight Show
1961 gründeten Devol und Engelberger Unimation, Inc. - ein Unternehmen, das sich auf die Entwicklung von Industrierobotern konzentrierte. Der Unimate 1900, derselbe einfache Arm, der in der GM-Druckgussfabrik eingesetzt wurde, wurde zum Flaggschiff des Unternehmens.
Engelberger präsentierte es auf einer Messe im Cow Palace in Chicago und nahm es sogar auf Johnny Carsons Tonight Show auf, wo der Roboter die Zuschauer mit seiner Fähigkeit begeisterte, einen Golfball in eine Tasse zu schlagen, ein Bier einzuschenken und auch die Show zu leitenBand!
Diese Tricks überzeugten das Publikum und brachten das Konzept der Industrierobotik in die Köpfe der Nation.
1963 - Der Rancho-Arm
Die Automobilherstellung ist nicht die einzige Anwendung für Roboterarme. 1963 entwickelten Forscher des Rancho Los Amigos Hospital die Rancho Arm zur Bewegung behinderter Patienten . Es war der erste computergesteuerte Roboterarm und war mit sechs Gelenken ausgestattet, damit er sich wie ein menschlicher Arm bewegen konnte.
1966 - Erweiterung ihrer Grenzen
Engelberger gab sich nicht damit zufrieden, Industrierobotik auf dem US-amerikanischen Fertigungsmarkt einzuführen, und reiste 1966 nach Tokio, Japan, um über seine Kreationen zu sprechen.
Sein Publikum war 700 Personen und nach zweistündigen Fragen und Antworten war er überzeugt, dass Japan der nächste profitable Markt für Unimation ist. 1967 Unimation in Zusammenarbeit mit Kawasaki Aircraft und Kawasaki Heavy Industries vermarkten und produzieren ihre Roboter in Japan. Diese beiden japanischen Unternehmen sind die Vorfahren der japanischen Kawasaki Robotics, die es heute noch gibt.
1968 - Marvin Minskys Tentakelarm
Marvin Minsky hat eine Seite aus dem Spielbuch von Rancho Arm erstellt der Minsky-Tentakelarm . Dieser Roboterarm hatte 12 Gelenke, und Benutzer konnten ihn mit einem Computer oder einem Joystick steuern. Minsky entwarf den Arm eher für die Verwendung in der Medizin als für die Herstellung. Er konnte eine Person anheben, war aber sanft genug, um dies zu tun, ohne sie zu verletzen.
1969 - Inlandswachstum und Wettbewerb
1969 erhielt Unimation, Inc. einen Großauftrag von GM. Der Automobilhersteller baute sein Werk in Lordstown, Ohio, mit dem Ziel um, das am meisten automatisierte Automobilwerk der Welt zu schaffenLaufen, es war in der Lage zu produzieren 110 Autos jede Stunde. Diese Rate war mehr als doppelt so hoch wie die Produktionsrate eines anderen Werks zu dieser Zeit.
Dieser Produktivitätssprung ermutigte andere Automobilhersteller, von BMW und Volvo über Leyland, Fiat und Mercedes-Benz, dasselbe zu tun, um den europäischen Markt von Unimation effektiv zu sichern.
1969 war auch das letzte Jahr, in dem Unimation ein Monopol über den Robotikmarkt hatte. Nachi Robotics Start eines Industrierobotikprogramms 1969 in Tokio.
1973 - KUKA und Six-Axel Robotic Arms
1973 schloss sich Deutschland dem Roboter-Wettrüsten an. Die Firma Kuka entwickelte den ersten Industrieroboter-Arm. angetrieben von sechs elektromagnetischen Achsen Dieser als "Famulus" bezeichnete Roboterarm war der erste seiner Art, der die Branche von den traditionellen hydraulisch betätigten Armen abwandte.
1974 - Ein Boom in der Roboterarmindustrie
1974 war ein aufregendes Jahr für die Robotik. David Silver, zu der Zeit ein Student am MIT, erfand den Silberarm. Er wurde für die Montage von Kleinteilen entwickelt und war der erste Roboterarm mit Berührungssensoren, der dem Bediener taktiles Feedback gab.
Auch der Maschinenbaustudent der Stanford University, Victor Scheinman, schuf einen ähnlichen Arm, den Stanford Arm, den eine Firma namens Vicarm, Inc. vermarktete. Im selben Jahr wurde FANUC - Factory Automation Numerical Control - entwickelte und installierte Roboterarme für die Montage in ihrer Fabrik in Japan.
1977 - Einführung und europäische Vielseitigkeit
Yaskawa Robotics stellte 1977 seinen ersten Roboterarm vor - den Motoman L10. Dieser Roboter hatte fünf Achsen und konnte bis zu manipulieren. 10 kg oder 22 Pfund . ASEA führte auch zwei elektrische Industrieroboter ein, die mit Mikrocomputern programmierbar waren. Unimation kaufte Vicarm auch gegen Ende dieses Jahres.
1978-1979 - Gewerkschaften und programmierbare Maschinen
Die neue Allianz zwischen Unimation und Vicarm erwies sich als fruchtbar. 1978 schufen sie die PUMA - Programmable Universal Machine for Assembly. Dieser Montageroboter wird bis heute in vielen Forschungslabors eingesetzt. 1979 entwickelte Nachi auch einen Motor-Antriebsarm speziell für Punktschweißen ausgelegt.
1980er Jahre - Branchenwachstum
Während 1974 ein aufregendes Jahr für die Robotik gewesen sein mag, erwiesen sich die 1980er Jahre als das bedeutendste Jahrzehnt für das Branchenwachstum. 1980 kamen fast jeden Monat Robotik-Startups oder neue Roboter auf den Markt.
1981 wurde der erste Direktantriebsarm eingeführt - ein Roboterarm mit Motoren, die direkt in jedes seiner Gelenke eingebaut waren. Er war der genaueste Roboterarm seiner Zeit.
1981 sah auch die Einführung pneumatischer Roboterarme - diejenigen, die Druckluft anstelle von Elektrizität oder Hydraulikflüssigkeit verwenden.
1985 begann OTC Daihen mit der Lieferung von Robotern an das Unternehmen Miller Electronics, und ASEA und BBC Brown Boveri Ltd. fusionierten zu einem einzigen Unternehmen, wobei jedes Mitglied die Hälfte des Unternehmensvermögens besaß. Nachi gründete eine Niederlassung in den USA und YaskawaRobotics stellte einen neuen Steuercomputer vor, der bis zu steuern konnte. 12 Achsen gleichzeitig.
1990er Jahre - Intelligente Roboter
1992 wurde der weltweit erste intelligente Roboterprototyp eingeführt, der aus der im selben Jahr gegründeten FANUC-Roboterschule hervorging. Der Motoman ERC, der ursprünglich 1985 erhältlich war, wurde 1994 aufgerüstet, um diesen Anforderungen gerecht zu werden 21 Achsen
Es verlor bald an Boden für den XRC-Controller, der bis zu steuern konnte 27 Achsen quer bis zu 4 Roboter. Dieser Controller debütierte 1998, unterstützt von Honda für den Einsatz in ihren Fabriken.
Roboterarme wurden in diesem Jahrzehnt auch erstmals in der Prothetik eingesetzt. 1993 erhielt ein schottischer Mann namens Campbell Aird die erster kybernetischer Roboterarm nachdem er 1982 seinen Arm durch Muskelkrebs verloren hatte. Aird konnte diesen Arm manipulieren, indem er die Muskeln in seiner Schulter anspannte.
2000er Jahre - Innovation in die Moderne
Die 2000er Jahre haben sich bis heute als die aufregendste Zeit für die Robotikindustrie erwiesen. Dank der technologischen Fortschritte konnten Roboter ihre Aufgaben noch effizienter und effektiver erledigen.
Im Jahr 2000 wurde das chirurgische System da Vinci eingeführt - eine Sammlung von Roboterarmen, die für eine präzise Mikrochirurgie geeignet sind. Bisher wurde dieses System in installiert. mehr als 1.700 Krankenhäuser und führte eine dreiviertel Million Operationen durch.
Nahezu jeder Automobilhersteller auf der Welt hat inzwischen Roboterarme in seinen Fabriken installiert, was den Montageprozess beschleunigt. In einer einzigen Schicht kann das durchschnittliche Werk jetzt mehr als montieren. 200 Autos - mehr als 600 wenn sie ab Werk rund um die Uhr laufen.
Die Geschichte des Roboterarms ist lang und vielfältig, von Da Vincis Originalentwürfen bis hin zu den heute weit verbreiteten fortschrittlichen Robotern. Derzeit durchstreifen Roboter die Oberflächen von Planeten in unserem Sonnensystem und sammeln Daten, die unser Wissen erweiternunser Universum für die kommenden Jahre.
Die Anwendungen für diese Roboterarme werden weiter wachsen und sich weiterentwickeln, und unsere Vorstellungskraft wird nur die potenziellen Anwendungen einschränken. Wir können es kaum erwarten, zu sehen, wohin diese Technologie in Zukunft führen wird!