或許就在不久的將來,在你出門的時候,再也不用擔(dān)心忘了鎖門或是梁上君子的光顧,因為家庭保安機(jī)器人會幫你看家;在你即將下班的時候,也只需一個電話,便能讓家里的機(jī)器人幫你準(zhǔn)備好可口的晚餐……機(jī)器人正逐步成為未來社會和家庭不可或缺的幫手。
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。“不久的將來,一切人‘不能干,干不好,不想干’的事,都可以由機(jī)器人代勞。”他微笑著說。
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。“那時進(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。”起步的艱辛遠(yuǎn)不止這些。“中國的人都用不了還搞機(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’。”
在科研院所和高校“惡補(bǔ)”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。”
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。“國家計委科技司司長傳達(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。”曹祥康當(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(yùn)、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。”曹祥康的話擲地有聲。
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。”這臺機(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。“節(jié)省了從外國技術(shù)引進(jìn)的費(fèi)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(yùn)、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。
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