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BECKHOFF KL3021模塊在服務(wù)機(jī)器人中的應(yīng)用
服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用范圍很廣,主要從事維護(hù)保養(yǎng)、修理、運(yùn)輸、清洗、保安、救援、監(jiān)護(hù)等工作。機(jī)器人聯(lián)合會(huì)經(jīng)過幾年的搜集整理,給了服務(wù)機(jī)器人一個(gè)初步的定義:服務(wù)機(jī)器人是一種半自主或全自主工作的機(jī)器人,它能完成有益于人類健康的服務(wù)工作,但不包括從事生產(chǎn)的設(shè)備。這里,我們把其它一些貼近人們生活的機(jī)器人也列入其中。
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看到現(xiàn)在世界上有這么多形的機(jī)器人,你也許會(huì)問世界上*臺(tái)真正意義上機(jī)器人是誰發(fā)明的呢?發(fā)明*臺(tái)機(jī)器人的正是享有“機(jī)器人之父”美譽(yù)的恩格爾伯格先生。
恩格爾伯格是世界上著名的機(jī)器人專家之一,1958年他建立了Unimation公司,并于1959年研制出了世界上*臺(tái)工業(yè)機(jī)器人,他對(duì)創(chuàng)建機(jī)器人工業(yè)作出了杰出的貢獻(xiàn)。1983年,就在工業(yè)機(jī)器人銷售日漸火爆的時(shí)候,恩格爾伯格和他的同事們毅然將Unimation公司賣給了西屋公司,并創(chuàng)建了TRC公司,開始研制服務(wù)機(jī)器人。
恩格爾伯格認(rèn)為,服務(wù)機(jī)器人與人們生活密切相關(guān),服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用將不斷改善人們的生活質(zhì)量,這也正是人們所追求的目標(biāo)。一旦服務(wù)機(jī)器人像其它機(jī)電產(chǎn)品一樣被人們所接受,走進(jìn)千家萬戶,其市場(chǎng)將不可*。
恩格爾伯格創(chuàng)建的TRC公司*個(gè)服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)品是醫(yī)院用的“護(hù)士助手”機(jī)器人,它于1985年開始研制,1990年開始出售,目前已在世界各國(guó)幾十家醫(yī)院投入使用。“護(hù)士助手”除了出售外,還出租。由于“護(hù)士助手”的市場(chǎng)前景看好,現(xiàn)已成立了“護(hù)士助手”機(jī)器人公司,恩格爾伯格任主席。
“護(hù)士助手”是自主式機(jī)器人,它不需要有線制導(dǎo),也不需要事先作計(jì)劃,一旦編好程序,它隨時(shí)可以完成以下各項(xiàng)任務(wù):運(yùn)送醫(yī)療器材和設(shè)備,為病人送飯,送病歷、報(bào)表及信件,運(yùn)送藥品,運(yùn)送試驗(yàn)樣品及試驗(yàn)結(jié)果,在醫(yī)院內(nèi)部送郵件及包裹。
該機(jī)器人由行走部分、行駛控制器及大量的傳感器組成。機(jī)器人可以在醫(yī)院中自由行動(dòng),其速度為0.7米/秒左右。機(jī)器人中裝有醫(yī)院的建筑物地圖,在確定目的地后機(jī)器人利用航線推算法自主地沿走廊導(dǎo)航,由結(jié)構(gòu)光視覺傳感器及*超聲波傳感器可以探測(cè)靜止或運(yùn)動(dòng)物體,并對(duì)航線進(jìn)行修正。它的*觸覺傳感器保證機(jī)器人不會(huì)與人和物相碰。車輪上的編碼器測(cè)量它行駛過的距離。在走廊中,機(jī)器人利用墻角確定自己的位置,而在病房等較大的空間時(shí),它可利用天花板上的反射帶,通過向上觀察的傳感器幫助定位。需要時(shí)它還可以開門。在多層建筑物中,它可以給載人電梯打電話,并進(jìn)入電梯到所要到的樓層。緊急情況下,例如某一外科醫(yī)生及其病人使用電梯時(shí),機(jī)器人可以停下來,讓開路,2分鐘后它重新啟動(dòng)繼續(xù)前進(jìn)。通過“護(hù)士助手”上的菜單可以選擇多個(gè)目的地,機(jī)器人有較大的熒光屏及用戶友好的音響裝置,用戶使用起來迅捷方便。
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除割草機(jī)器人外,到1999年底世界裝備的服務(wù)機(jī)器人幾乎都是行業(yè)用的機(jī)器人。這些機(jī)器人的主要應(yīng)用領(lǐng)域有:醫(yī)用機(jī)器人,多用途移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái),水下機(jī)器人及清潔機(jī)器人。
1999年末,世界全部服務(wù)機(jī)器人至少為6600臺(tái),其中家用機(jī)器人有3000臺(tái),約占50%,水下機(jī)器人及醫(yī)用機(jī)器人分別占14%及12%,清潔機(jī)器人占6%,其他所有機(jī)器人占23%。
預(yù)計(jì)2000-2003年服務(wù)機(jī)器人總量將增加到49,400臺(tái),其中40,000臺(tái)是家用機(jī)器人(除真空吸塵機(jī)器人外),5000臺(tái)是醫(yī)用機(jī)器人。家用真空吸塵機(jī)器人2000年底將進(jìn)入市場(chǎng),如果價(jià)格合理,2003年的銷售量可能達(dá)到25萬臺(tái)以上。
家用機(jī)器人的總銷售量預(yù)計(jì)將超過30萬臺(tái),它表明服務(wù)機(jī)器人市場(chǎng)即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。
從需求及設(shè)備現(xiàn)有的技術(shù)水平方面來看,殘疾人用的機(jī)器人還沒有達(dá)到人們預(yù)期的目標(biāo)。未來10年,助殘機(jī)器人肯定會(huì)成為服務(wù)機(jī)器人的一個(gè)關(guān)鍵的領(lǐng)域。許多重要的研究機(jī)構(gòu)正在集中力量開發(fā)這類機(jī)器人。
就服務(wù)機(jī)器人的總體來看,普及方面的主要困難一個(gè)是價(jià)格問題;另一個(gè)是,用戶對(duì)機(jī)器人的益處、效率及可靠性不十分了解。
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