ઔદ્યોગિક રોબોટ્સનો વિકાસ ઇતિહાસ: રોબોટિક આર્મ્સથી બુદ્ધિશાળી ઉત્પાદન સુધીનો વિકાસ

1. ઔદ્યોગિક રોબોટ્સની ઉત્પત્તિ ઔદ્યોગિક રોબોટ્સની શોધ 1954 માં શોધી શકાય છે, જ્યારે જ્યોર્જ ડેવોલે પ્રોગ્રામેબલ ભાગોના રૂપાંતર પર પેટન્ટ માટે અરજી કરી હતી. જોસેફ એન્જલબર્ગર સાથે ભાગીદારી કર્યા પછી, વિશ્વની પ્રથમ રોબોટ કંપની યુનિમેશનની સ્થાપના થઈ, અને 1961 માં જનરલ મોટર્સ ઉત્પાદન લાઇન પર પ્રથમ રોબોટનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો, મુખ્યત્વે ડાઇ-કાસ્ટિંગ મશીનમાંથી ભાગો ખેંચવા માટે. મોટાભાગના હાઇડ્રોલિકલી સંચાલિત યુનિવર્સલ મેનિપ્યુલેટર (યુનિમેટ્સ) પછીના વર્ષોમાં વેચાયા, જેનો ઉપયોગ શરીરના ભાગોની હેરફેર અને સ્પોટ વેલ્ડીંગ માટે થાય છે. બંને એપ્લિકેશનો સફળ રહી, જે દર્શાવે છે કે રોબોટ્સ વિશ્વસનીય રીતે કામ કરી શકે છે અને પ્રમાણિત ગુણવત્તાની ખાતરી આપી શકે છે. ટૂંક સમયમાં, ઘણી અન્ય કંપનીઓએ ઔદ્યોગિક રોબોટ્સ વિકસાવવા અને બનાવવાનું શરૂ કર્યું. નવીનતા દ્વારા સંચાલિત ઉદ્યોગનો જન્મ થયો. જો કે, આ ઉદ્યોગને ખરેખર નફાકારક બનવામાં ઘણા વર્ષો લાગ્યા.
2. સ્ટેનફોર્ડ આર્મ: રોબોટિક્સમાં એક મોટી સફળતા વિક્ટર શેઈનમેન દ્વારા 1969 માં એક સંશોધન પ્રોજેક્ટના પ્રોટોટાઇપ તરીકે ક્રાંતિકારી "સ્ટેનફોર્ડ આર્મ" ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી. તે મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગમાં એન્જિનિયરિંગનો વિદ્યાર્થી હતો અને સ્ટેનફોર્ડ આર્ટિફિશિયલ ઇન્ટેલિજન્સ લેબોરેટરીમાં કામ કરતો હતો. "સ્ટેનફોર્ડ આર્મ" માં 6 ડિગ્રી સ્વતંત્રતા છે, અને સંપૂર્ણપણે વિદ્યુતકૃત મેનિપ્યુલેટર એક પ્રમાણભૂત કમ્પ્યુટર, PDP-6 નામના ડિજિટલ ઉપકરણ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. આ બિન-માનવ-રૂપી ગતિ રચનામાં એક પ્રિઝમ અને પાંચ રિવોલ્યુટ સાંધા છે, જે રોબોટના ગતિ સમીકરણોને ઉકેલવાનું સરળ બનાવે છે, જેનાથી કમ્પ્યુટિંગ શક્તિને વેગ મળે છે. ડ્રાઇવ મોડ્યુલમાં DC મોટર, હાર્મોનિક ડ્રાઇવ અને સ્પુર ગિયર રીડ્યુસર, પોટેન્શિયોમીટર અને સ્થિતિ અને ગતિ પ્રતિસાદ માટે ટેકોમીટરનો સમાવેશ થાય છે. અનુગામી રોબોટ ડિઝાઇન શેઈનમેનના વિચારોથી ઊંડે પ્રભાવિત હતી.

૩. સંપૂર્ણ વીજળીકૃત ઔદ્યોગિક રોબોટનો જન્મ ૧૯૭૩માં, ASEA (હવે ABB) એ વિશ્વનો પ્રથમ માઇક્રોકોમ્પ્યુટર-નિયંત્રિત, સંપૂર્ણ વીજળીકૃત ઔદ્યોગિક રોબોટ IRB-6 લોન્ચ કર્યો. તે સતત પાથ મૂવમેન્ટ કરી શકે છે, જે આર્ક વેલ્ડીંગ અને પ્રોસેસિંગ માટે પૂર્વશરત છે. એવું નોંધાયું છે કે આ ડિઝાઇન ખૂબ જ મજબૂત સાબિત થઈ છે અને રોબોટની સેવા જીવન ૨૦ વર્ષ સુધીની છે. ૧૯૭૦ના દાયકામાં, રોબોટ્સ ઝડપથી ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં ફેલાઈ ગયા, મુખ્યત્વે વેલ્ડીંગ અને લોડિંગ અને અનલોડિંગ માટે.

4. SCARA રોબોટ્સની ક્રાંતિકારી ડિઝાઇન 1978 માં, જાપાનની યામાનાશી યુનિવર્સિટી ખાતે હિરોશી માકિનો દ્વારા એક પસંદગીયુક્ત સુસંગત એસેમ્બલી રોબોટ (SCARA) વિકસાવવામાં આવ્યો હતો. આ સીમાચિહ્નરૂપ ચાર-અક્ષીય ઓછી કિંમતની ડિઝાઇન નાના ભાગોની એસેમ્બલીની જરૂરિયાતોને સંપૂર્ણપણે અનુરૂપ હતી, કારણ કે ગતિશીલ રચના ઝડપી અને સુસંગત હાથની હિલચાલને મંજૂરી આપે છે. સારી ઉત્પાદન ડિઝાઇન સુસંગતતા સાથે SCARA રોબોટ્સ પર આધારિત લવચીક એસેમ્બલી સિસ્ટમોએ વિશ્વભરમાં ઉચ્ચ-વોલ્યુમ ઇલેક્ટ્રોનિક અને ગ્રાહક ઉત્પાદનોના વિકાસને ખૂબ પ્રોત્સાહન આપ્યું છે.
5. હળવા અને સમાંતર રોબોટ્સનો વિકાસ રોબોટ ગતિ અને સમૂહની જરૂરિયાતોએ નવીન ગતિશીલતા અને ટ્રાન્સમિશન ડિઝાઇન તરફ દોરી છે. શરૂઆતના દિવસોથી, રોબોટ માળખાના સમૂહ અને જડતાને ઘટાડવી એ એક મુખ્ય સંશોધન લક્ષ્ય હતું. માનવ હાથ માટે 1:1 ના વજન ગુણોત્તરને અંતિમ માપદંડ માનવામાં આવતો હતો. 2006 માં, KUKA ના હળવા વજનના રોબોટ દ્વારા આ લક્ષ્ય પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું. તે અદ્યતન બળ નિયંત્રણ ક્ષમતાઓ સાથેનો કોમ્પેક્ટ સાત-ડિગ્રી-ઓફ-ફ્રીડમ રોબોટ આર્મ છે. હળવા વજન અને કઠોર માળખાના લક્ષ્યને પ્રાપ્ત કરવાની બીજી રીત 1980 ના દાયકાથી શોધવામાં આવી છે અને અનુસરવામાં આવી છે, એટલે કે સમાંતર મશીન ટૂલ્સનો વિકાસ. આ મશીનો તેમના અંતિમ પ્રભાવકોને 3 થી 6 સમાંતર કૌંસ દ્વારા મશીન બેઝ મોડ્યુલ સાથે જોડે છે. આ કહેવાતા સમાંતર રોબોટ્સ ઉચ્ચ ગતિ (જેમ કે પકડવા માટે), ઉચ્ચ ચોકસાઇ (જેમ કે પ્રક્રિયા કરવા માટે) અથવા ઉચ્ચ ભારને સંભાળવા માટે ખૂબ જ યોગ્ય છે. જો કે, તેમનું કાર્યસ્થળ સમાન સીરીયલ અથવા ઓપન-લૂપ રોબોટ્સ કરતા નાનું છે.

6. કાર્ટેશિયન રોબોટ્સ અને બે હાથવાળા રોબોટ્સ હાલમાં, કાર્ટેશિયન રોબોટ્સ હજુ પણ એવા એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ રીતે યોગ્ય છે જેને વિશાળ કાર્યકારી વાતાવરણની જરૂર હોય છે. ત્રિ-પરિમાણીય ઓર્થોગોનલ ટ્રાન્સલેશન અક્ષોનો ઉપયોગ કરીને પરંપરાગત ડિઝાઇન ઉપરાંત, ગુડેલે 1998 માં ખાંચવાળા બેરલ ફ્રેમ સ્ટ્રક્ચરનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો. આ ખ્યાલ એક અથવા વધુ રોબોટ આર્મ્સને બંધ ટ્રાન્સફર સિસ્ટમમાં ટ્રેક અને પરિભ્રમણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આ રીતે, રોબોટના કાર્યસ્થળને ઉચ્ચ ગતિ અને ચોકસાઇ સાથે સુધારી શકાય છે. લોજિસ્ટિક્સ અને મશીન ઉત્પાદનમાં આ ખાસ કરીને મૂલ્યવાન હોઈ શકે છે. જટિલ એસેમ્બલી કાર્યો, એક સાથે ઓપરેશન પ્રોસેસિંગ અને મોટી વસ્તુઓના લોડિંગ માટે બે હાથનું નાજુક સંચાલન મહત્વપૂર્ણ છે. પ્રથમ વ્યાપારી રીતે ઉપલબ્ધ સિંક્રનસ બે હાથવાળા રોબોટને 2005 માં મોટોમેન દ્વારા રજૂ કરવામાં આવ્યો હતો. બે હાથવાળા રોબોટ તરીકે જે માનવ હાથની પહોંચ અને દક્ષતાની નકલ કરે છે, તેને એવી જગ્યામાં મૂકી શકાય છે જ્યાં કામદારો અગાઉ કામ કરતા હતા. તેથી, મૂડી ખર્ચ ઘટાડી શકાય છે. તેમાં ગતિના 13 અક્ષો છે: દરેક હાથમાં 6, વત્તા મૂળભૂત પરિભ્રમણ માટે એક અક્ષ.
7. મોબાઇલ રોબોટ્સ (AGVs) અને ફ્લેક્સિબલ મેન્યુફેક્ચરિંગ સિસ્ટમ્સ તે જ સમયે, ઔદ્યોગિક રોબોટિક્સ ઓટોમેટિક ગાઇડેડ વ્હીકલ્સ (AGVs) ઉભરી આવ્યા. આ મોબાઇલ રોબોટ્સ વર્કસ્પેસની આસપાસ ફરી શકે છે અથવા પોઇન્ટ-ટુ-પોઇન્ટ સાધનો લોડ કરવા માટે ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. ઓટોમેટેડ ફ્લેક્સિબલ મેન્યુફેક્ચરિંગ સિસ્ટમ્સ (FMS) ની વિભાવનામાં, AGVs પાથ ફ્લેક્સિબિલિટીનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ બની ગયા છે. મૂળરૂપે, AGVs ગતિ નેવિગેશન માટે પૂર્વ-તૈયાર પ્લેટફોર્મ, જેમ કે એમ્બેડેડ વાયર અથવા ચુંબક પર આધાર રાખતા હતા. દરમિયાન, ફ્રી-નેવિગેટિંગ AGVs નો ઉપયોગ મોટા પાયે ઉત્પાદન અને લોજિસ્ટિક્સમાં થાય છે. સામાન્ય રીતે તેમનું નેવિગેશન લેસર સ્કેનર્સ પર આધારિત હોય છે, જે સ્વાયત્ત સ્થિતિ અને અવરોધ ટાળવા માટે વર્તમાન વાસ્તવિક વાતાવરણનો સચોટ 2D નકશો પ્રદાન કરે છે. શરૂઆતથી, AGVs અને રોબોટ આર્મ્સનું સંયોજન મશીન ટૂલ્સને આપમેળે લોડ અને અનલોડ કરવામાં સક્ષમ માનવામાં આવતું હતું. પરંતુ હકીકતમાં, આ રોબોટિક આર્મ્સ માત્ર ચોક્કસ ચોક્કસ પ્રસંગોમાં જ આર્થિક અને ખર્ચ ફાયદા ધરાવે છે, જેમ કે સેમિકન્ડક્ટર ઉદ્યોગમાં લોડ અને અનલોડિંગ ડિવાઇસ.

8. ઔદ્યોગિક રોબોટ્સના સાત મુખ્ય વિકાસ વલણો 2007 સુધીમાં, ઔદ્યોગિક રોબોટ્સના ઉત્ક્રાંતિને નીચેના મુખ્ય વલણો દ્વારા ચિહ્નિત કરી શકાય છે: 1. ખર્ચમાં ઘટાડો અને કામગીરીમાં સુધારો - 1990 માં રોબોટ્સની સરેરાશ એકમ કિંમત સમકક્ષ રોબોટ્સની મૂળ કિંમતના 1/3 સુધી ઘટી ગઈ છે, જેનો અર્થ એ છે કે ઓટોમેશન સસ્તું અને સસ્તું બની રહ્યું છે.- તે જ સમયે, રોબોટ્સના પ્રદર્શન પરિમાણો (જેમ કે ઝડપ, લોડ ક્ષમતા, નિષ્ફળતાઓ વચ્ચેનો સરેરાશ સમય MTBF) નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ છે. 2. પીસી ટેકનોલોજી અને આઇટી ઘટકોનું એકીકરણ - પર્સનલ કમ્પ્યુટર (પીસી) ટેકનોલોજી, ગ્રાહક-ગ્રેડ સોફ્ટવેર અને આઇટી ઉદ્યોગ દ્વારા લાવવામાં આવેલા તૈયાર ઘટકોએ રોબોટ્સની ખર્ચ-અસરકારકતામાં અસરકારક રીતે સુધારો કર્યો છે.- હવે, મોટાભાગના ઉત્પાદકો પીસી-આધારિત પ્રોસેસર્સ તેમજ પ્રોગ્રામિંગ, સંદેશાવ્યવહાર અને સિમ્યુલેશનને કંટ્રોલરમાં એકીકૃત કરે છે, અને તેને જાળવવા માટે ઉચ્ચ-ઉપજવાળા આઇટી બજારનો ઉપયોગ કરે છે. 3. મલ્ટી-રોબોટ સહયોગી નિયંત્રણ - બહુવિધ રોબોટ્સને કંટ્રોલર દ્વારા વાસ્તવિક સમયમાં પ્રોગ્રામ અને સંકલિત અને સમન્વયિત કરી શકાય છે, જે રોબોટ્સને એક જ કાર્યક્ષેત્રમાં ચોક્કસ રીતે એકસાથે કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે. 4. વિઝન સિસ્ટમ્સનો વ્યાપક ઉપયોગ - ઑબ્જેક્ટ ઓળખ, સ્થિતિ અને ગુણવત્તા નિયંત્રણ માટે વિઝન સિસ્ટમ્સ વધુને વધુ રોબોટ કંટ્રોલર્સનો ભાગ બની રહી છે.5. નેટવર્કિંગ અને રિમોટ કંટ્રોલ - રોબોટ્સ વધુ સારા નિયંત્રણ, ગોઠવણી અને જાળવણી માટે ફીલ્ડબસ અથવા ઇથરનેટ દ્વારા નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા છે.6. નવા વ્યવસાય મોડેલ્સ - નવી નાણાકીય યોજનાઓ અંતિમ વપરાશકર્તાઓને રોબોટ ભાડે લેવાની અથવા વ્યાવસાયિક કંપની અથવા તો રોબોટ પ્રદાતાને રોબોટ યુનિટ ચલાવવાની મંજૂરી આપે છે, જે રોકાણના જોખમો ઘટાડી શકે છે અને પૈસા બચાવી શકે છે.7. તાલીમ અને શિક્ષણનું લોકપ્રિયકરણ - તાલીમ અને શિક્ષણ વધુ અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે રોબોટિક્સને ઓળખવા માટે મહત્વપૂર્ણ સેવાઓ બની ગઈ છે. - વ્યાવસાયિક મલ્ટીમીડિયા સામગ્રી અને અભ્યાસક્રમો ઇજનેરો અને શ્રમને શિક્ષિત કરવા માટે રચાયેલ છે જેથી તેઓ રોબોટ યુનિટને કાર્યક્ષમ રીતે આયોજન, પ્રોગ્રામ, સંચાલન અને જાળવણી કરી શકે.

,