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Pourquoi le bras robotique a-t-il été inventé?

Pourquoi le bras robotique a-t-il été inventé?

Aujourd'hui, nous utilisons des bras robotiques pour tout, de la construction de la carte mère d'un ordinateur à l'aide à la chirurgie à cœur ouvert. Nous avons parcouru un long chemin depuis la première incarnation des bras robotiques.

Lorsqu'ils sont devenus disponibles pour la première fois en 1954, ces bras étaient contrôlés par des servomoteurs électroniques, programmés avec des bandes de papier et n'étaient capables que de commandes rudimentaires. Jetons un coup d'œil à l'histoire des bras robotiques et à l'évolution de la technologie dans le futur.

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1480 - Da Vinci et l'innovation

Le concept de bras robotiques n'est pas nouveau. Il remonte à la fin des années 1400. Dans les années 1950, des chercheurs étudiant les cahiers de Léonard de Vinci ont trouvé des dessins et des croquis de tout, des bras robotiques aux figurines humanoïdes complètes qui auraient pu théoriquement fonctionner sur les technologies d'horlogerie disponibles à l'époque.

Ces appareils utilisaient des poulies, des poids et des engrenages pour fournir un mouvement semi-autonome, des siècles avant que nous n'ayons jamais imaginé les utiliser pour l'assemblage ou la fabrication. Un prototype de ce chevalier robotique de 2002, basé sur les plans de da Vinci, a prouvé le concept - le chevalier pouvait marcher et faire des vagues sans aucune intervention de son opérateur.

1954 - Ruban de papier et débuts

Quatre ans avant que les inventeurs déposent le premier brevet de bras robotique, Isaac Asimov a publié Je robot, et a présenté au monde les trois lois de la robotique:

-Un robot ne peut pas blesser un être humain ou, par inaction, permettre à un humain de se blesser.

-Un robot doit obéir aux ordres des humains, sauf lorsque de telles instructions entreraient en conflit avec la première loi.

-Un robot doit protéger son existence tant qu'une telle protection n'est pas en conflit avec la première ou la deuxième loi.

Inspirés par ces lois et l'utilisation de la robotique dans le livre, l'ingénieur Joseph Engelberger et l'inventeur George Devol ont déposé un brevet pour un dispositif de transfert d'articles programmé - la première incarnation du bras robotique. L'objectif était une version du serment médical d'Hippocrate, de ne pas faire de mal, en utilisant ces robots dans des positions qui seraient normalement nuisibles aux humains.

En 1961, General Motors employait environ 450 de ces bras robotiques dans leur usine de moulage sous pression à Trenton, New Jersey.

1961 - Unimation, Inc. et le Tonight Show

En 1961, Devol et Engelberger ont lancé Unimation, Inc. - une entreprise axée sur la création de robots industriels. L'Unimate 1900, le même bras simple utilisé dans l'usine de moulage sous pression GM, est devenu le produit phare de l'entreprise.

Engelberger l'a présenté lors d'une foire commerciale au Cow Palace à Chicago et l'a même présenté au Tonight Show de Johnny Carson, où le robot a séduit les téléspectateurs par sa capacité à frapper une balle de golf dans une tasse, à verser une bière et à diriger le groupe de l'émission!

Ces astuces ont conquis le public et ont introduit le concept de la robotique industrielle dans l'esprit de la nation.

1963 - Le bras Rancho

La fabrication automobile n'est pas la seule application des bras robotiques. En 1963, des chercheurs de l'hôpital Rancho Los Amigos ont développé le Rancho Arm pour aider à déplacer les patients handicapés. C'était le premier bras robotique contrôlé par ordinateur et était équipé de six articulations pour le laisser bouger comme un bras humain.

1966 - Élargir leurs frontières

Non content d'introduire la robotique industrielle sur le marché de la fabrication aux États-Unis, Engelberger s'est rendu à Tokyo, au Japon, en 1966 pour donner des conférences sur ses créations.

Son public était de 700 personnes, et après deux heures de questions-réponses, il est devenu convaincu que le Japon était le prochain marché rentable pour Unimation. En 1967, Unimation s'est associé à Kawasaki Aircraft et Kawasaki Heavy Industries pour commercialiser et produire leurs robots au Japon. Ces deux sociétés japonaises sont les ancêtres du japonais Kawasaki Robotics, qui existe encore aujourd'hui.

1968 - Bras de tentacule de Marvin Minsky

Prenant une page du livre de jeu de Rancho Arm, Marvin Minsky a créé le bras de tentacule Minsky. Ce bras robotique avait 12 articulations et les utilisateurs pouvaient le contrôler avec un ordinateur ou un joystick. Minsky a conçu le bras pour une utilisation en médecine plutôt que pour la fabrication, capable de soulever une personne mais suffisamment doux pour le faire sans lui faire de mal.

1969 - Croissance intérieure et concurrence

En 1969, Unimation, Inc. a reçu une commande massive de GM. Le constructeur automobile reconstruisait son usine de Lordstown, dans l'Ohio, dans le but de créer l'usine automobile la plus automatisée au monde. Au moment où l'usine était opérationnelle, elle était capable de produire 110 voitures toutes les heures. Ce taux était plus du double du taux de production de n'importe quelle autre usine à l'époque.

Ce bond de productivité a encouragé d'autres constructeurs automobiles, de BMW et Volvo à Leyland, Fiat et Mercedes-Benz, à faire de même, sécurisant ainsi efficacement le marché européen d'Unimation.

1969 s'est également avérée être la dernière année où Unimation avait le monopole du marché de la robotique. Nachi Robotics a lancé un programme de robotique industrielle en 1969 à Tokyo.

1973 - Bras robotiques KUKA et Six-Axel

En 1973, l'Allemagne a rejoint la course aux armements robotiques. Sa société, appelée Kuka, a développé le premier bras robotique industriel entraîné par six axes électromagnétiques. Surnommé «Famulus», ce bras robotique a été le premier du genre, éloignant l'industrie des bras traditionnels à commande hydraulique.

1974 - Un boom dans l'industrie des bras robotiques

1974 a été une année passionnante pour la robotique. David Silver, alors étudiant au MIT, a inventé le Silver Arm. Conçu pour l'assemblage de petites pièces, il a été le premier bras robotisé à être équipé de capteurs tactiles pour fournir un retour tactile à son opérateur.

En outre, Victor Scheinman, étudiant en génie mécanique à l'Université de Stanford, a créé une branche similaire, connue sous le nom de Stanford Arm, qu'une société appelée Vicarm, Inc. a commercialisée. Cette même année, FANUC - Factory Automation Numerical Control - a développé et installé des bras robotiques pour l'assemblage dans leur usine au Japon.

1977 - Introductions et polyvalence européenne

Yaskawa Robotics a présenté son premier bras robotique en 1977 - le Motoman L10. Ce robot avait cinq axes et pouvait manipuler jusqu'à 10 kilogrammes, ou 22 livres. ASEA a également présenté deux robots industriels électriques programmables avec des micro-ordinateurs. Unimation a également acheté Vicarm vers la fin de cette année.

1978-1979 - Syndicats et machines programmables

La nouvelle alliance entre Unimation et Vicarm s'est avérée fructueuse. En 1978, ils ont créé la PUMA - Machine universelle programmable pour l'assemblage. Ce robot d'assemblage est encore utilisé dans de nombreux laboratoires de recherche à ce jour. En 1979, Nachi a également développé un bras d'entraînement motorisé explicitement conçu pour le soudage par points.

Années 1980 - Croissance de l'industrie

Si 1974 a pu être une année passionnante pour la robotique, les années 80 se sont avérées être la décennie la plus importante pour la croissance de l'industrie. En 1980, des startups de robotique ou de nouveaux robots arrivent sur le marché presque tous les mois.

1981 a entraîné l'introduction du premier bras à entraînement direct - un bras robotique avec des moteurs installés directement dans chacune de ses articulations. C'était le bras robotique le plus précis de son temps.

1981 a également vu l'introduction de bras robotiques pneumatiques - ceux qui utilisent de l'air comprimé au lieu de l'électricité ou du fluide hydraulique.

En 1985, OTC Daihen a commencé à fournir des robots à la société Miller Electronics, et ASEA et BBC Brown Boveri Ltd. ont fusionné en une seule société, chaque membre détenant la moitié des actifs de la société. Nachi a créé une succursale aux États-Unis et Yaskawa Robotics a introduit un nouvel ordinateur de contrôle capable de contrôler jusqu'à 12 axes à la fois.

Années 1990 - Robots intelligents

1992 a vu l'introduction du premier prototype de robot intelligent au monde, issu de l'école de robot FANUC créée la même année. Le Motoman ERC, qui est devenu disponible à l'origine en 1985, a été mis à niveau en 1994 pour pouvoir gérer jusqu'à 21 axes.

Il a rapidement perdu du terrain au profit du contrôleur XRC, qui pouvait contrôler jusqu'à 27 axes sur jusqu'à 4 robots. Ce contrôleur a fait ses débuts en 1998, soutenu par Honda pour une utilisation dans leurs usines.

Les bras robotiques ont également vu les premières applications en prothèse dans cette décennie. En 1993, un homme écossais nommé Campbell Aird a reçu le premier bras robotique cybernétique après avoir perdu son bras à cause d'un cancer musculaire en 1982. Aird pouvait manipuler ce bras en fléchissant les muscles de son épaule.

Années 2000 - L'innovation dans les temps modernes

Les années 2000, jusqu'à aujourd'hui, se sont révélées être la période la plus excitante pour l'industrie de la robotique. Les progrès technologiques ont permis aux robots de devenir encore plus efficaces et efficients dans leurs tâches.

2000 a vu l'introduction du système chirurgical da Vinci - une collection de bras robotiques capables de microchirurgie précise. À ce jour, ce système a été installé dans plus de 1,700 hôpitaux et pratiqué trois quarts de million de chirurgies.

Presque tous les constructeurs automobiles du monde ont désormais des bras robotisés installés dans leurs usines, accélérant ainsi le processus d'assemblage. En un seul quart de travail, l'usine moyenne peut désormais assembler plus de 200 voitures - plus de 600 s'ils dirigent l'usine 24/7.

L'histoire du bras robotique est longue et variée, des conceptions originales de da Vinci à la robotique avancée largement répandue aujourd'hui. À l'heure actuelle, des robots parcourent les surfaces des planètes de notre système solaire, collectant des données qui feront progresser notre connaissance de notre univers pour les années à venir.

Les applications de ces bras robotiques continueront de croître et d'évoluer, et notre imagination ne fera que limiter ses applications potentielles. Nous avons hâte de voir où cette technologie évoluera dans le futur!


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