1972年,中國第一臺機器人在上海誕生并展出,光陰荏苒,30年已經(jīng)過去了。
有觀點認為20世紀70年代是我國機器人的萌芽期 而中國機器人最迅猛的發(fā)展則是在863計劃啟動后。篇幅所限,我們無法壘面回顧中國機器人30年來的成敗甘甜,只好在這里略談一談863計劃以后,中國機器人的幾項重要成果,以期管中窺豹之效。
提起重大成果,水下機器人技術(shù)自然首當其沖 863計劃實施之前,我國研制的都是有纜遙控水下機器人,工作深度僅為300米。863計劃啟動后,經(jīng)過6年的艱苦攻關(guān),我國水下機器人終于實現(xiàn)了從有纜向無纜的飛躍,但在當時其工作深度還只有1000米。1992年6月起,我國開始與俄羅斯合作研制6000米無纜水下自治機器人(臺作以我方為主)
6000米洋底的壓力高達600個大氣壓.幾毫米厚的鋼板容器會像雞蛋殼一樣被壓碎:在這樣的高壓環(huán)境下,密封的電氣設(shè)備、連接線纜和插件的密封性能也成了難題,任何一處的絲毫滲堀都會導致整個部件甚至整個電控系統(tǒng)的毀滅。還有水下通信、攝像等等問題,研制過程可謂田難重重1995年8月,CR一01 6O00米無纜水下自治機器人終于研制成功。1991年,中國大洋礦產(chǎn)資源研究開發(fā)協(xié)會被聯(lián)臺國批準為第5個深海采礦先驅(qū)投資者.承擔30萬平方千米洋底的探測任務,并最終擁有對礦產(chǎn)資源最豐富的7.5萬平千米海域的優(yōu)先開采權(quán):專家組評價cR一01的成功, 其意義不亞于20世紀60年代發(fā)射人造地球衛(wèi)星CR一01這個貌似魚雷的家伙,本體長4.374米、寬0 8米、高0 93米 它在空氣中的質(zhì)量為1305.15千克,它的最大潛撮6000米,最大水下航速2節(jié).續(xù)航能力10小時,定位精度l0—15米。它不但能按照預定航行線路航行(無人無纜),而且能夠在6000米水下進行攝像、拍照、海底地勢與剖面測量、海底沉物目標搜索和觀察、水文物理測量和悔底多金屬結(jié)核豐度測量. 井能自動記錄各種數(shù)據(jù)及其相應的坐標位置如果在看完水下機器人的成果后.還有不少人會撇撇嘴,那么問題就怕就出在它的 “魚雷”身子上了。
在這個時代,人們是那幺的唯美.人形機器人城有1000個回避的理由,最終也要露露面。
宴事求是地講,我國的仿人形機器人研究與世界先進水平相比還有一段差距。但是.我們的多項研究成果已經(jīng)為日后的發(fā)展打下了堅宴的基礎(chǔ)。而且仿人形機器人是多門基礎(chǔ)學科 多項高技術(shù)的集成,代表了機器人的尖端技術(shù)。所以,有差距決不能誤解為水平根低,而宴際上我們的成果是屬于先進技術(shù)行列的。
2000年,我國首臺人形機器人“先行者”在國防科技大學同世.宴現(xiàn)了我國機器人技術(shù)的重大突破。
“先行者”有人一樣的身軀、頭顱、眼睛、雙臂和雙足,有一定的語言功能,可以動態(tài)步行。不要小看這種司空見慣的“人體結(jié)構(gòu)”,為了它,我們的準備工作已經(jīng)進行了不下10余年。小到一個關(guān)節(jié),都曾經(jīng)是那樣艱難而富有開創(chuàng)性。其中最值得一提的是名副其實的 靈巧手,我國在20世紀80年代末開始研究開發(fā)靈巧手, 實驗地設(shè)在北京航空航天大學機器人研究所。時至今日.靈巧手已經(jīng)能夠靈巧地抓持和操作不同材質(zhì)、不同形狀柏物體;可以完成復雜的裝配、搬運等操作,在航空航天、醫(yī)療護理等領(lǐng)域前景非同一般。
靈巧手有3個手指.每個手指有3個關(guān)節(jié),3個手指共9個自由度;微電機放在靈巧手的內(nèi)部;各關(guān)節(jié)裝有關(guān)節(jié)角度傳感器.指端配有三維傳感器;采用兩緞分布式計算機實時控制系統(tǒng)。
靈巧手雖然靈巧,可是在有些方面它卻尺有所短。抓雞蛋固然很了不起,可是在20毫米的管道中作業(yè),它的能力如何就難說了。在這種空間當然是微型機器人和微操作系統(tǒng)獨領(lǐng)風騷。剛剛所說2O毫米內(nèi)徑管道,實際上是用的核電站的例子。在棱電
站,這種管道有許多根,自動維修難度相當大,而且工人的工作環(huán)境極其惡劣 由上海大學研制的“細小工業(yè)管道機器人移動探測器集成系統(tǒng) 則顯示出了它的優(yōu)勢。該系統(tǒng)可完成20毫米管道內(nèi)裂紋和缺陷的移動探測等艱巨任務而由中國科技大學研制的”全光學生物微操作系統(tǒng)”則不同于傳統(tǒng)的機械加工系統(tǒng),它對生物細胞、細胞器及其他微小粒子的散加工是通過光來實現(xiàn)的, 投有任何機械接觸。激光光鑷可以方便地在三維空間拖動微粒使之在空間上準確定位,從而完成分選粒子(或細胞)等工作。激光光刀則對被光鑷夾持的“工件 進行穿孔、基因傳導、細胞器切割、焊接等加工 光學散處理的另一特點是可匕l(fā)在不損傷粒子(或細胞)表面的情況下深人其內(nèi)部進行微操作或微加工。該系統(tǒng)已經(jīng)成功地應用于選擇性細胞融合、染色體切割與分選、基周傳導、細胞膜彈性測量、抗體抗原結(jié)合力測量等生物醫(yī)學研究。
相信大家都已經(jīng)在《智能機器人》中注意到了機器人足球賽,那么中國的足球機器人怎么樣呢?第四屆RobeCup機器人世界杯足球賽盟學術(shù)大會于2000年8月25日至9月3日在懊夫利亞罨爾本舉行 在有40支球隊參賽的仿真組比賽中,中國科拄人學”藍鷹“隊共攻人20個球,僅丟3個球,最終獲得第9名“藍鷹”隊是第一支和迄令唯一一支進人RoboCup世界杯足球賽的中國球隊。
以上雖然|兌到廠不少刊-婁的機器人, 然而部沒有涉足機器凡的主力軍— — 工業(yè)帆器人一我國工業(yè)機 人自20世紀7O年代起步.經(jīng)過80年代艱苦卓絕的開發(fā)期.在90年代進︿萁適用化期。可是就在向適用化進軍階段,出現(xiàn)丁一個難邁近的 1檻1995年5月,863計劃自動化領(lǐng)域首席科學家蔣新松和李耀通帶鋇々家組成員赴上??疾?,進仃工業(yè)機器人應用調(diào)研但是這次考察并不 利.一些上型企業(yè)盡管需求饑器人,但明確
表示不準備用日 機器人針對適用化 司題,1995年5月,經(jīng)過調(diào)研和準備,盤李耀通帶顴下啟動了點焊機器人H I——100A開發(fā)項目,目標是開發(fā)出嗣臺在中國一汽集團實際應用的負荷100千克的點焊機器人。李耀通還特別提出要使我們的技術(shù)成為企業(yè)可用的技術(shù),要可靠、實用、企業(yè)人員能夠接手維護和修理.他將之稱為。應實、好用、會擺弄。
1996年7月I 5日在第一汽車制造廠r慶40 年之際, 焊機器人I-IT—i00終于開發(fā)成功,并舉行了隆重的揭幕儀式。HT—100點焊機器人的成功, 在中國工業(yè)機器人歷史上具有非凡的意義,然而它同時又是一部悲壯的故事。
1996年1月國家發(fā)布了智能機器人主題申請指南,李耀通準備結(jié)合項目立項,再拽一批應用企業(yè)實施機器人應用工程。就在他為此奔忙之際, 他被查出患了晚期肝癌。1996年6月,他帶病參加完863計劃l0周年在遼寧展覽的專題報告后住進醫(yī)院,可是病情急劇惡化,10月,李耀通在醫(yī)院病逝~出師未捷身先死,長使英雄淚沾礤”,這位1967年畢業(yè)的清華大學自動控制系高材生、美國NASA空間自動化與機器人研究中心博士后.為祖國的機器人工程瀝盡了最后一滴血。蔣新松院士在李耀通逝世后第二天就發(fā)來了唁電,然而投想到,在此后不到半年,蔣新松自己也永遠地告別了他未盡的事業(yè)。
今天,當我們在這里為中國機器人的累累碩果而慶賀之耐,不知那些為了這項偉大事業(yè)而鞠躬盡瘁、直到獻出生命的先行者,是否也在冥冥中微笑呢?