Robocon(机器人大赛)在电视上播出已经有好几年了。除了比赛当天的精彩场面,筹备期间的艰辛也被拍成电视节目,成为高收视率的热门节目。
此外,大型电子制造商S公司的宠物机器人Aibo、某汽车制造商的双足机器人ASIMO等,让我们感受到机器人已经开始涉足人类身边的生活环境。
而在漫画的世界中,从铁人28号到铁臂阿童木、超越时代的机动战士高达等,机器人已成为日本漫画界的主流。在下文中,对机器人与LCA(低成本自动化)进行解说。
(1)机器人的背景
机器人这个词源于1920年代,当时捷克斯洛伐克剧作家卡雷尔·恰佩克(Karel Chapek)在其作品《罗素姆的万能机器人(Rossum's Universal Robots)》创造出Robot这个词汇用来称呼人造人。在日本,1960年代后期开始从美国进口再现型机器人(记忆回放机器人),以此为开端,作为应对1960年代高速增长时期劳动力短缺的对策,正式开始工业机器人的研发,并不断普及。
如今,机器人被引入到诸多难以进行人工作业的地方,例如汽车自动化装配线中的焊接机器人、使用大幅面玻璃的液晶显示器以及PDP(等离子显示器)产线上投入玻璃基板等。
(2)什么是机器人
工业机器人被定义为“具有类似于人类上肢(手臂和手)的各种运动功能,或具有感觉和认知功能,并能够自律行动的设备”。由于具备能够完成多种动作的结构和控制性能,因此被认为可以实现传统自动化设备所难以实现的多品种小批量生产的自动化等。包括如下分类。
机器人的分类 | 解说 |
操纵机器人 | 人类操纵,并由机器人完成作业(机器人大赛的形式之一) |
序列机器人 | 按照预先规定的信息工作的机器人 |
再现型机器人 | 人类将动作作为信息输入,并依据该信息执行动作 |
数值控制机器人 | 通过以数值信息方式输入控制动作的机器人 |
智能机器人 | 依靠人工智能自律控制进行行动决策的机器人 |
感知控制机器人 | 利用传感器获取感知信息而运行的机器人 |
自适应控制机器人 | 依靠自适应控制功能自律控制的机器人 |
学习控制机器人 | 依靠学习控制功能自律控制的机器人 |
(3)机器人大赛与LCA
相似之处 | 1.依靠智慧和匠心,以动作的方式实现目标功能 2.由机械机构+执行器+控制器组成 3.存在对于速度、准确性、操纵性能的功能要求以及低成本约束 4.与他人(其他公司)竞争 |
不同之处 | 5.根据“产品”制造方法(工程设计)的理念,分工操作后的简易自动化(LCA化)成为一个课题。例:* 机器人是具备3轴自由度的单执行器结构 * LCA则是3台独立的单轴执行器协同 |
将机器人大赛的经验运用于LCA的(+α视角) | 6.低成本理念=最大限度运用标准件、n倍效果 7.耐久性、可靠性、安全性:能够在长时间内稳定运行的性能 |