如果你参观一家配备了机器人的汽车制造厂,你可能会失望地发现,那些机器人并不像科幻电影里的变形金刚那样光彩夺目。事实上,现代工业机器人更像是普通的机械设备,而不是人形机器人。那么,为什么我们将它们称为“机器人”,而不是“自动操作机”呢?这是因为机器人是一种特殊类型的自动机器,不仅能执行特定的任务,还能通过重新编程来完成各种不同的工作。这种可编程性和多功能性正是机器人与普通自动化机器的主要区别。
国际上普遍接受的工业机器人的定义是由美国机器人行业协会于1979年提出的一个标准定义:“工业机器人是一种可编程的多功能操作机构,它可以按照预先编制的动作程序,进行运送材料、零件、工具或专用设备的操作。”让我们仔细分析这个定义,理解其中的具体含义。
首先,“可编程”意味着机器人可以通过不同的程序进行多次配置和调整。例如,我们日常使用的许多电子设备都有固定的程序,无法随意更改。但是,机器人的程序可以根据用户的需求进行修改、添加或删除。为了实现重新编程的功能,机器人必须配备一个能够接收新指令和信息的计算机系统。这个计算机可以内置在机器人本身,也可以放置在外部,只要能与机器人通信即可。
其次,“多功能”是指机器人可以执行多种任务。例如,一个用于激光切割的机器人,通过更换终端工具,可以轻松转变为焊接、喷漆或装配操作的设备。
第三,“操作机构”指的是机器人在工作时需要一个能够移动工作对象的结构。这与自动化机器的区别在于,机器人拥有可编程的能力,而与计算机的区别在于它具备一个实际的操作机构。
最后,“多种预编动作程序”意味着机器人能够在动态过程中工作,以连续生产为主要特点。这个定义虽然抽象,但确实将工业机器人与固定程序的自动化机器区分开来,也使其远离了科幻小说中的虚构形象。
通过以上讨论,我们可以认为机器人是自动化技术发展的一个重要里程碑。从早期的人工控制单一功能的生产机械,到现在的无人控制的多功能机械,工业机器人已经成为现代制造业不可或缺的一部分。未来,研究人员将继续探索如何赋予机器人更多的智能,使其能够更好地适应环境变化,甚至具备一定的学习能力。