二、机器人之父英格伯格

工业革命时期,自动动力源的出现,机器零件加工方法广泛的应用,研究出控制器这三个发展阶段,可以说是工业机器人诞生前的三步曲。进入 20 年代,电动假肢的出现,遥控机械手的应用,对工业机器人问世都有直接影响。电动假肢是靠残留肢体发出的电信号,放大后驱动电机令假肢动作,遥控机械手是由一侧发出控制信号,送到另外一侧控制机械的手臂,用来完成人的手臂的动作。这两种自动机械可以说是工业机器人的嫡亲“父母”。

电子计算机的出现是工业机器人问世的催生婆。不,这么说恐怕还不够, 应当说电子计算机、自动化技术、机械技术、控制论和电子技术是共同孕育工业机器人的几位“母亲”。

电子计算机是 1946 年问世的,它不但能进行计算,而且还有记忆能力, 它和人脑有很多相似之处,所以称为电脑。灵活的机械,加上电脑,再加上能控制机械手臂运动的装置,机器人诞生所应具备的几个条件都已具备了。

工业机器人孕育成熟了,但是谁把它领到这个世界上来呢?他就是机器人之父英格伯格。

英格伯格 1925 年 7 月生于美国的布鲁克林,是在康涅狄格州长大的。他的幼年正赶上经济处于萧条时期。他小的时候,母亲对他讲:“头脑

中要具有宝贵的知识,生活才会美好。”英格伯格牢牢记住了母亲的教导, 所以,在学校中学习成绩一直很好。

他后来到哥伦比亚大学读书,1946 年获得物理学学士。毕业后到海军服役。二次世界大战后,他又回到哥伦比亚大学,攻读“伺服理论”。(这是研究运动机构如何才能更好跟踪控制信号的理论)。

在读书期间,他经常读科幻作家阿西莫夫的作品,听阿西莫夫讲课,并且十分喜欢阿西莫夫写的关于机器人的故事,以及阿西莫夫提出的“机器人三原则”,他成了“科幻迷”。

1956 年某一天晚上,在康涅狄格州韦斯特波特的一次鸡尾酒会上,英格伯格遇到了一位叫德沃尔的人。他们谈到工业机器人,谈得非常投机。他们都是想研究机器人的人,认为自动机器可以代替人干许多工作,并且效率很高,但是它们灵活性不高。如果能够制造出一种机械,能像人一样,能学习别人干什么活时的动作,记住它们,之后自己能自动地不断地进行这些动作和操作。那该多好,肯定会受到欢迎的。英格伯格与德沃尔真可以说是志同道合。

德沃尔是一位白手起家的工程师,当时在麻省理工学院工作,是非常受人尊重的。他已经有了许多发明和专利。

德沃尔 1932 年先建立了动画片录音装置公司,后又到斯佩里陀螺研究公司工作了几年,再后来组织了新的公司,制造经营各式各样工业电子和无线电实验装置。1946 年,德沃尔发明了一种系统,可以“重演”所记录的机械的运动。但是,德沃尔这种想法没有得到别人的支持,无法实现。但他并不灰心,一直在努力找机会,完成自己的理想。

1954 年德沃尔又获得一项很重要的专利,这项专利是他后来建立生产机器人公司的基础。他提出设想,使机器人成为生产过程的一部分,并且人可以很容易地让它干各种不同的“活儿”。他的申请专利是:可编程序机械手。这是一种像人手臂的机械手臂,但是它干活是按程序进行的,也就是按一定顺序进行工作。但是,这种机械手的工作程序是可重新编制的,也就是它的工作顺序不是固定不变的,是根据干活不同,编制不同程序。这样,机械手本身就有了通用性和灵活性了。

介绍完德沃尔,我们还是回到英格伯格与德沃尔在鸡尾酒会上相遇这件事上来吧。德沃尔大力宣传他的关于工业机器人的想法。他自己没有大量资金来制造这种复杂的机器,所以他努力寻找合作投资者。

德沃尔说:“我们应当知道,有 50%的工人在工厂中是干那些‘拿’和‘放’的工作,这些工作都可以由机器人来完成。”

德沃尔的宣传引起了英格伯格的注意,英格伯格当时还只是一家公司的经理。英格伯格对德沃尔的印象很好,说德沃尔是“有刨造才能的人”。

英格伯格说:“我在朦胧中觉得,他的想法好象要比介绍的更好些。” 这次相遇,使他们俩人树立了共同制造工业机器人的决心。

他们参观了一些工厂,得出结论:汽车工业最适于用机器人干活、因为制造汽车是一种用重型机器进行工作的,并且生产过程是较为固定的,所以用工业机器人就能完成这些工作。更重要的是,工人劳动是轮班更换的。凡是过“三班倒”的人都知道,黑天白日轮流上班是非常辛苦,而工业机器人

则不用休息,一直“顶班”工作。他们看准了机器人大有发展前途。正如英格伯格所说:“我们试图按照经济原则更换劳动。”也就是说,按经济规律, 发展机器人,使人从繁重劳动中解放出来。

他们筹集了足够资金,1959 年制造了第一台工业机器人。由英格伯格负责设计机器人的“手”、“脚”、“身体”,由德沃尔设计机器人的“头脑”、“神经系统”、“肌肉系统”。英格伯格所负责设计的是机器人的机械部分和完成操作部分,而德沃尔设计的是机器人的控制装置和驱动装置。这些装置完美配合起来,才会成为世界上第一台真正的实用的工业机器。他们俩人密切合作是他们成功的一个重要因素。

这种人机器人外形有点像坦克炮塔。基座上面有一个大机械臂,大臂可绕轴在基座上转动。大臂上又伸出一个小机械臂,它相对大臂可以伸出或缩回来。小臂顶有一个腕子,可绕小臂转动,进行俯仰和侧摇。腕子前头是手, 即操作器。这个机械人功能和人手臂功能相似。

他们兴办了世界上第一家机器人制造工厂,叫做“尤尼梅逊”公司英格伯格是这个公司的总经理。他们将生产的第一台工业机器人叫做“尤尼梅特”,意思是“万能自动”。曾经有一个时期,一提到工业机器人就是指“尤尼梅特”机器人。1962 年美国机械与铸造公司也制造出工业机器人,称为“沃尔萨特兰”,意思是“万能搬运”。

1961 年“尤尼梅特”送到新泽西州通用汽车制造厂。但是,由于成本太

高,安装又困难,拖延了很久,直到 1975 年才开始获利。

订购工业机器人的用户跚跚而来,往往是出乎意料的订户,英格伯格称为“不合理的买主”,他们多是有了好奇心,想买一台机器人试一下。

1962 年,普尔门火车车厢公司的董事长,受到机器人前景的吸引,向新成立的“尤尼梅逊”公司投资了 300 万美元,购买这一公司 51%的股份。1966 年,通用汽车公司在俄亥俄州新成立杨斯敦工厂,购买了 66 台机器人。这是“尤尼梅逊”公司第一次重大胜利。

英格伯格除了设计制作出工业机器人外,他更出名的是,主持机器人表演。

1967 年,“尤尼梅逊”的几个机器人在约翰尼·卡森展览会上,作了精彩的表演:把一个高尔夫球放到杯子里;指挥一个管弦乐队;一个机器人还出现在啤酒广告的电视节目中。

英格伯格说:“当时要想得到足够的注意是很困难的,所以就得表演些插科打诨的笑料。”

英格伯格又说:“在迪安·马丁展览会上,有人问我:‘什么时候机器人告诉人们实际上做了什么事情’。机器人回答说:‘哦,在展览会上,我们不能有任何自我吹捧。’机器人就是这样耍了一个花招。”

英格伯格可以说一直在研究机器人。1984 年,英格伯格离开了“尤尼梅逊”公司。他声称,买一条帆船,航行 2 个月。

他说:“我要使机器人擦地板,做饭,走到门外去洗刷我的汽车和检查安全等等。”