Díky pokrokům v oblasti softwaru, senzorů a elektroniky se trh průmyslových robotů v posledním půlstoletí výrazně vyvíjel. V dnešním průmyslu pokračuje evoluce spolupracujícími roboty, tzv. coboty – pracujícími vedle sebe s lidmi.
V posledních desetiletích, neboť automatizace se ukázala jako hlavní konkurenční faktor ve výrobních operacích po celém světě, výrazně vzrostlo používání průmyslových robotů. Zajímavou skutečností je fakt, že v roce 1970 činil počet průmyslových robotů v USA pouhých 200 kusů. Do roku 1980 se tento počet zvýšil na 4 000 a do roku 2015 to bylo 1,6 milionu. Očekává se, že tento růst se v nadcházejících letech ještě více zrychlí, jelikož dalších 1,4 milionu průmyslových robotů vstoupí do provozu do roku 2019, jak informuje zpráva Mezinárodní federace robotiky (International Federation of Robotics).
Začátky průmyslové robotiky
Průmyslové roboty jsou často diskutovány v kontextu inovací 21. století. Nicméně jejich kořeny se datují mnohem dál, konkrétně do padesátých let, kdy George Devol vyvinul první průmyslový robot – dvoutónové zařízení, které autonomně přenášelo objekty z jednoho místa na druhé s hydraulickými pohony. Od té doby pokročil vývoj dalších součástí, jako jsou senzory, elektronika a počítačový software a schopnosti průmyslových robotů se výrazně rozšířily tak, aby umožňovaly plnit složité úkoly, jako je svařování, malba, montáž, balení, paletizace, kontrola a testování, a to vše, aby bylo dosaženo rychle, přesně a opakovaně.
Roboty byly poprvé komerčně použity na montážních linkách na počátku šedesátých let. Nejvíce vybavená hydraulická a pneumatická ramena byla primárně používána pro těžké zvedání. Přestože zařízení byla primitivní, bezsenzorová a představovala omezenou programovatelnost, ukázala se, že je neocenitelným nástrojem pro zvyšování výroby ve výrobních zařízeních.
Koncem šedesátých a na počátku sedmdesátých let, kdy se zvýšila potřeba automatizace náročných pracovních úkolů ve výrobě, se zaměření průmyslové robotiky posunulo od těžkého zvedání k manipulaci s materiálem a přesné práci. To způsobilo vývoj menších elektrických robotů s pokročilými ovládacími prvky, mikroprocesory, miniaturizovanými motory, gyroskopy a servy, což je činilo ideálními pro lehčí montážní úkoly, jako je například utahování šroubů a matic.
Do konce sedmdesátých let se schopnosti robotů ještě více rozšířily o úkoly, jako je přenos materiálu, malba a obloukové svařování. Také začaly přebírat nebezpečné úkoly ve výrobních zařízeních. V ocelárnách se například roboty používaly k pohybu součástí a materiálů ve vysokoteplotním prostředí, které bylo pro člověka nebezpečné. Tím se výrazně zlepšila bezpečnost zařízení a zvýšila se produktivita pracovních sil tím, že se uvolnili kvalifikovaní pracovníci, kteří se mohli věnovat důležitějším výrobním operacím.
Robotická technologie v 80. letech: Základ pro budoucnost
V polovině osmdesátých let se začal projevovat zvýšený zájem a nadšení v oblasti robotiky. Roboty začaly být označovány jako "stroje budoucnosti”, a tak inženýři začali tlačit hranice dopředu, aby podpořili průmyslový rozvoj a dosáhli větší výrobní konkurenceschopnosti. Během tohoto období byl položen základ dnešního průmyslového robota, který začal využívat pokročilé senzory a systémy základního strojního vidění.
Vznik těchto technologií, spojený s podstatným snížením nákladů na počítačový hardware, jako jsou mikroprocesory, vyústil v postupnou změnu pokroku v průmyslových robotických schopnostech. Použitím přesných silových snímačů a laserů bylo průmyslovým robotům umožněno odhalit a sledovat výrobní komponenty na montážních linkách. Tyto lasery a senzory poskytovaly robotům lidský pocit zraku a dotyku a způsobily revoluci v jejich interakcích s průmyslovým prostředím. Výsledkem bylo to, že roboty byly převedeny z jednoduchých mechanických zařízení na pokročilejší stroje, aby dokázaly provádět opakující se úkoly a již nebyly kategorizovány jako „omezená inteligence".
Průmyslové roboty dneška a zítřka
Od počátku devadesátých let byl vývoj v oblasti průmyslové robotiky do značné míry ovlivněn pokrokem v oblasti softwaru. Rozvíjející se pole, jako je strojové učení (ML) a umělá inteligence (AI), nyní posunují dopředu hranice toho, co roboti mohou dělat – dávají jim schopnost učit se, zlepšovat a přijímat rozhodnutí bez vedení od lidí.
Většina průmyslových robotů používaných dnes je vybavena množstvím pokročilých čidel, které shromažďují obrovské množství dat. Při integraci s pokročilou analytickou technologií a softwarem ML mohou roboty interpretovat tato data a používat je k přizpůsobení či změnám mechanických pohybů a lepšímu dokončení úkolů. Tato snaha poskytnout robotům „skutečnou inteligenci" je nyní primárním zaměřením robotických inženýrů.
V příštích letech, jelikož průmyslové roboty budou chytřejší, budou schopni převzít složitější úkoly a vykonávat je s účinností, která výrazně převyšuje lidské schopnosti. Budou také schopni bezpečně pracovat společně s lidmi ve výrobním prostředí. To je něco, co se dnes již objevuje s nástupem spolupracujících robotů nebo cobotů.
Coboty jsou relativně nový typ robota navržený tak, aby bezpečně fungoval v těsné blízkosti nebo dokonce v přímém kontaktu s lidmi. Využívají pokročilé technologie, včetně kloubů s omezenou silou a počítačového vidění k detekci přítomnosti lidí v jejich prostředí. Coboty jsou často mnohem menší a lehčí než tradiční průmyslové roboty, snadno se pohybují a trénují, aby plnily specifické úkoly.
Lidé a coboty společně nabízejí jedinečnou úroveň dovedností, které vedou k produkci výrobků mnohem efektivněji a rychleji, než by tomu bylo, kdyby jeden z nich pracoval bez druhého. Coboty obecně slouží k jednomu účelu. Cobot může například poskytnout sílu potřebnou k přesunu objektu, zatímco člověk dává pokyny, kam ho umístit. V posledních letech se rozmohlo využívání robotů spolupracujících v průmyslových odvětvích, jako je výroba, konstrukce a zdravotnictví. Do roku 2020 se očekává, že trh s coboty dosáhne 1 miliardy dolarů s odhadovaným počtem 40 000 strojů v celosvětovém provozu.
Závěrem...
Průmyslové roboty urazily dlouhou cestu od hydraulických ramen a šroubováků v padesátých a šedesátých letech. Dnes mohou tato inteligentní mechanická zařízení pracovat bezpečně vedle lidí a provádět tak řadu složitých úkolů, jako je malba, svařování, složitá montáž výrobků, a dokonce i operace. V nadcházejících letech, jelikož automatizace bude i nadále pohánět konkurenci mezi výrobci po celém světě, se robotický trh bude i nadále rozšiřovat a efektivita a propojenost v průmyslových prostředích bude mít stále více rostoucí význam.
