目前生产的机器人(因为生产厂家的不同),其外部设备、控制装置、传感器和其他配件在各个制造商之间,差别很大,配套的机器人系统极少其原因是多方面的。
首先,每个机器人生产厂家理所当然地希望自己成为某些特定系统的独家经营者;其次,很多机器人用户希望机器人能与已有的,有时甚至是陈旧的设备配套使用。而这些设备需要专门设计和特殊安装的机器人;
再次,到现在为止,还没有出现公认的最好的机器人是什么样子和结构,所以大家还在摸索中前进,无法统一制造机器人。但无论如何,标准化的不足已成为人们采用机器人的一大障碍。它使得机器人价格持续昂贵、安装周期过长、能够全面熟悉机器人学的人很少。
例如,即使对机器人这个定义,工业专家们也曾经长期激烈地争论过。其他名词,包括我们曾经在本书中使用过的很多名词,也引起过激烈的争辩。由于标准化不足,教师和训练人员必须把许多机器人公司的不同型式的机器人系统都熟悉起来,这也使得机器人技术人员的培训工作变得困难起来。
未来的机器人标准化问题的解决有赖于我们的工程师、设计师、机器人生产者和重要用户之间的共同努力。我们相信,尽管现在机器人制造商之间的竞争会造成合作的障碍,但随着机器人需求量的增长,不同机器人之间互相接近(标准化)的程序必将日益提高。
另外,随着旧的设备或自动化机械的报废,一批机器人的新面孔将出现,并且取而代之。这种集成的可能性势必要求更高的标准化程度。因此,走向标准化是未来机器人发展的一个重要趋势。
未来机器人的一个最大特点将是它的智能化。当机器人具有能感知周围环境的某些事物且能作出反应的传感器时,它将完成现在不能完成的许多工作。它们将像人一样地完成某些作业。
虽然目前机器人在工业中执行的很多作业并不需要传感器,但用上传感器必定会对上述功能有所改进。像前面曾举过的例子,现代喷漆机器人并不能识别它面前的待喷漆零件。这是全自动作业线或皮带传送线上需要的一个功能。
但是,如果给这些机器人装备一套传感装置,例如光电二极管,它就可以识别作业线中的空隙。另一个例子是弧焊,做这种焊接的机器人不能预先确切知道待焊的缝或接头在什么地方。同样地,清除铸件毛刺也是一种应用。
因为毛刺的出现是无规律可言的,触觉传感器可以给予机器人以极大的便利,它可以“感觉”到毛刺,并清除之。迫切需要传感器反馈的应用还包括服装、鞋袜和橡胶工业。这些机器人配上一个可延伸的机械手臂即可用于军事、家庭或困难而危险的环境中,完成作业和维护工作。
当然,这些机器人已经出现,但其应用广度还不够,智力程度也达不到理想的要求,从这里可以看出,智能化是计算机发展的一大趋势。
不久的将来,机器人可能会对工厂和仓库的设计发生较大的影响。采用传感系统、自动传送系统以及分层控制技术,整个生产过程都可以自动化,人们就不用去干那些不安全和劳累的工作了。
有一些工厂,现在已经实现了全面的自动化。在这些自动化工厂中,整个生产操作皆由移动式和固定式机器人以及其他自动化装置操纵。在日本甚至还建立了一些装配机器人的机器人工厂。
因此,多数机械制造厂最后都可能要完全自动化。当机器人系统在未来变得更为精确,动态性能得到进一步改进,传感系统、分层控制和知识库管理系统得到进一步发展时,就会达到这个目标。
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