Prije 50 godina, njemački proizvođač alatnih mašina KUKA predstavio je industrijski robot FAMULUS. Ova zglobna robotska ruka sa šest osi bio je prvi od mnogih modernih industrijskih robota. Ovaj dizajn je danas i dalje najčešći tip industrijskog robota.
Predindustrijski roboti
Ideja o mašinama koje bi vršile ručni rad je poprilično stara. Različite sprave su pravili majstori u Evropi i Aziji, kao na primjer mehaničke lutke u Japanu ili automata Jaqueta Droza. Ali, ovi su bili nezgrapni i služili su malo više od radoznalosti. Neki, poput mehaničkog Turčina, bili su lažni, sa osobom skrivenom unutra.
Riječ robot dolazi iz češkog jezika i znači kmetski rad. Češki pisac Karel Čapek koristio je taj izraz 1920. za naučnofantastičnu priču u kojoj su roboti umjetno stvoreni biološki sluge, koju je kasnije preuzeo poznatiji pisac Isaac Asimov.
Prvi roboti u modernijem smislu i pokretani električnom energijom pojavili su se u Americi 1960-ih. Rancho Arm je bio umjetni ud koji je razvila bolnica Rancho Los Amigos u Kaliforniji 1963. godine. MIT je razvio sopstvenu ruku 1968. godine, sa najnesrećnijim nazivom kraka ticala. Stanford Arm sa – pogađate– Univerziteta Stanford je izgrađen 1969. Sve su to bile zanimljive kreacije, ali su imale ograničenu stvarnu upotrebu.
Prvi industrijski robot: Unimate
Prvi robot koji se stvarno koristio u industriji bio je Unimate. Koncept je patentirao George Devol iz Kentuckyja 1954. godine kao programirani prijenos predmeta. Ovu robotsku ruku pokretala je hidraulika i kontrolirao ju je kompjuter. Međutim, ovaj robot zapravo nije ličio na modernog robota, već više kao na dizalicu na šinama. Zajedno sa svojim partnerom, Josephom Engelbergerom, osigurali su sredstva za svoj startup, Unimation, osnovan 1956. godine.
Počevši od svoje ideje, razvili su radni proizvod, prvog industrijskog robota UNIMATE. Njihova prva prodaja bila je 1960. godine GM-u, gdje je počeo raditi na montažnoj liniji u Inland Fisher Guide Plant u Ewing Townshipu, New Jersey, 1961. Robot je podizao vruće odljevke, gasio ih i proslijedio na sljedeću mašinu. Budući da je ovo bio potencijalno rizičan zadatak, robot je pomogao da se poboljša sigurnost radnika. Iako je ovaj robot izgledao razvijenije od patentnog crteža iz 1954. godine, njegova je kinematika danas rijetka. Ipak, robot je radio svoj posao mnogo godina prije nego što se povukao u muzej. Njena kompanija Unimation, međutim, imala je više poteškoća i prvi profit je ostvarila tek 1975. godine. Kompaniju je kupio Westinghouse 1984. godine, a od 1988. je dio švicarske kompanije Stäubli.
Oko 1970. Evropa, a posebno Njemačka, pretekle su SAD u pogledu digitalne tehnologije za industriju. Njemačke CNC mašine postale su široko rasprostranjene. I ABB i KUKA su počeli da razvijaju robote. KUKA je osnovana 1898. godine kao Keller und Knappich Augsburg u Njemačkoj, proizvodeći acetilen, aparate za zavarivanje, kućanske aparate, automobilske farove i još mnogo toga.
Oko 1970. KUKA je odlučila da razvije robote. Međutim, umjesto dizajna Unimate, odlučili su se za artikuliranu ruku. Prije pedeset godina, 1973. godine, KUKA je predstavila svog prvog robota, KUKA FAMULUS. Bio je to prvi zglobni robot sa šest osa, dizajn koji je danas vjerovatno najčešća kinematika za industrijske robote. Robot je bio svestran i imao je mnogo veći domet i fleksibilnost pokreta od prethodnih robota. Može se koristiti za širok spektar zadataka. Stoga je to bio veliki uspjeh i pretvorio KUKA u robotičku kompaniju kakva je danas. (Napomena: Amerikanci više vole da započnu historiju industrijskih robota sa svojim američkim Unimate, a ne sa njemačkim FAMULUS-om, što je također mogući način sagledavanja historije. Oboje su bili veliki koraci u evoluciji robotike koja je još uvijek u toku).
Robotski Boom
Mnoge druge kompanije su slijedile, koristeći ovaj artikulirani dizajn robota. Samo godinu dana kasnije, 1974. godine, ASEA (sada ABB) je predstavila sopstvenog robota IRB6 sa internim mikroprocesorom. Prva dva robota IRB 6 prodata su Magnussonu u Švedskoj za brušenje i poliranje krivina cijevi i instalirana su u proizvodnju u januaru 1974. U Japanu su i Yaskawa Denki i FANUC također počeli proizvoditi robote 1974. Americi je trebalo malo više vremena da uhvati na novom dizajnu, a Unimation je predstavio svoju zglobnu robotsku ruku PUMA tek 1978. Druge kompanije koje su počele da prave industrijske robote bile su General Electric, General Motors (u zajedničkom poduhvatu sa FANUC-om), Automatix i Adept Technology. Međutim, nije preživjelo mnogo kompanija, a danas su centar proizvodnje industrijskih robota Japan i Europa.
Nova kinematika
Razvijene su nove kinematike koje su i dalje veoma popularne. SCARA (Robotska ruka selektivne usklađenosti ili zglobna robotska ruka sa selektivnom usklađenošću… ali se toga niko ne sjeća) kreirao je kao prototip 1978. godine profesor Hiroši Makino sa Univerziteta Yamanashi u Japanu. Uveden je na tržište 1981. godine i posebno je pogodan za podizanje i postavljanje, a istovremeno je kompaktan i jeftin zbog samo četiri osovine.
Delta robot razvio je prof. Reymond Clavel na École Polytechnique Fédérale de Lausanne u Švicarskoj. Patentiran je 1987. Ovaj robot ima sve aktuatore u bazi i vrlo tanke ruke, što mu daje VELIKU brzinu i čini ga vrlo pogodnim za podizanje i postavljanje.
Softver prije hardvera
Industrijski roboti nastavljaju da se razvijaju. Međutim, od 2000. godine softver ovih robota je postao važniji od hardvera. Putem boljih senzora, mašine bolje razumiju svoje okruženje i mnogo se truda ulaže u softver da iskoristi ove podatke. Koboti su već u upotrebi, gdje ljudi mogu raditi zajedno s robotima bez sigurnosnog kaveza za mašine. To se postiže korištenjem inteligentnog softvera (ali obično i korištenjem robota male snage koji ne mogu povrijediti ljude ako krenu po zlu).
Jedan od izazova na kojem se radi je hvatanje predmeta koji bi mogli imati mnoštvo oblika i ponašanja, na primjer potrebe Amazona za podizanje i odlaganje (koji se nazivaju i alati za kraj ruke). Još jedan izazov je glatko predati predmete od robota do čovjeka i natrag, što je trenutno još uvijek prilično nezgodno. Na duge staze, umjetna inteligencija može učiniti robota dovoljno inteligentnim da sam prepozna zadatak bez detaljnog programiranja. Druge zemlje, posebno Kina, takođe ulažu mnogo truda u razvoj svoje robotske industrije (i takođe su kupile KUKA, na veliku žalost Njemačke). Ako se bavite proizvodnjom, velike su šanse da su roboti važni u vašem poslovanju. Sada izađite, pronađite dobar kompromis između automatizacije i ljudskog rada i organizirajte svoju industriju!
Translated with permission from “KUKA FAMULUS Turns 50—The First Modern Industrial Robot” by Christoph Roser on AllAboutLean.com.
