圖揭我國(guó)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人：華宇Ⅰ型

　　還記得在在東方衛(wèi)視中國(guó)達(dá)人秀節(jié)目中機(jī)器人舞蹈《嘻唰唰》嗎?還記得在春晚舞臺(tái)上1分27秒的舞蹈節(jié)目《玩具總動(dòng)員》嗎?這些隨著歌曲旋轉(zhuǎn)、翻滾、伸展，機(jī)器人可都是哈工大自主研制的!

　　在哈爾濱說(shuō)起機(jī)器人，那大家首先想到就是哈工大制作的機(jī)器人。哈工大機(jī)器人研究所創(chuàng)建于1986年，在哈工大邵逸夫科技館內(nèi)，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室面積2000平方米，機(jī)器人、計(jì)算機(jī)工作站等固定資產(chǎn)2000萬(wàn)元。機(jī)器人研究所是我國(guó)第一個(gè)建立機(jī)電控制及自動(dòng)化(現(xiàn)機(jī)械電子工程)學(xué)科博士點(diǎn)的單位，具有機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，是哈工大“211”工程重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科之一，有70多名碩士、博士研究生及博士后在這里從事科研工作。

　　哈工大制作的機(jī)器人在國(guó)內(nèi)外的各種比賽中已經(jīng)為我國(guó)贏得了許多榮譽(yù)。作為人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，機(jī)器人在短短不到50年的時(shí)間里發(fā)生了日新月異的變化，在新近落成的哈工大博物館里，一架1985年設(shè)計(jì)制作的我國(guó)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人華宇Ⅰ型靜靜地站在博物館的展廳里，這個(gè)為哈工大贏得了無(wú)數(shù)榮譽(yù)的機(jī)器人就像一位垂垂的老者，依然挺拔地展現(xiàn)著自己的鋼筋鐵骨。

　　華宇Ⅰ型機(jī)器人設(shè)計(jì)者——蔡鶴皋

　　蔡鶴皋，機(jī)器人及機(jī)電一體化技術(shù)專家，中國(guó)工程院院士。北京市人。1958年哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電控制及自動(dòng)化系教授。蔡鶴皋研制成功我國(guó)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人和點(diǎn)焊機(jī)器人，解決了機(jī)器人軌跡控制精度及路徑預(yù)測(cè)控制等關(guān)鍵技術(shù)。開(kāi)發(fā)出的機(jī)器人包裝碼垛生產(chǎn)線已用于大慶、吉林等地石化工廠。建立了我國(guó)第一個(gè)機(jī)電控制及自動(dòng)化學(xué)科博士點(diǎn)。為發(fā)展我國(guó)機(jī)器人技術(shù)作出了重大貢獻(xiàn)。獲航天工業(yè)部科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，部委級(jí)其他科技獎(jiǎng)勵(lì)多項(xiàng)。1997年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。

　　一展成名

　　1985年，在北京軍事博物館舉行的全國(guó)科技成果展覽會(huì)上，哈工大主持研制的我國(guó)第一臺(tái)“華宇Ⅰ型” (HY-Ⅰ型)弧焊機(jī)器人擺上展臺(tái)，引起了國(guó)內(nèi)外科技界人士的關(guān)注。香港報(bào)紙發(fā)表的《人造衛(wèi)星機(jī)器人同時(shí)亮相》的報(bào)道，更增加了這一新聞的轟動(dòng)效應(yīng)。

　　開(kāi)創(chuàng)全國(guó)先河

　　早在哈工大機(jī)器人研究所成立之前，航天部就批準(zhǔn)了哈工大開(kāi)展機(jī)器人研究工作的立項(xiàng)，那是1983年的事。而在得到航天部批準(zhǔn)兩年后，1985年蔡鶴皋教授、吳林教授等就與風(fēng)華機(jī)器廠協(xié)作，自行開(kāi)始研制我國(guó)第一臺(tái)弧焊機(jī)器人“華宇Ⅰ型”焊接機(jī)器人。

　　焊接機(jī)器人完成特種作業(yè)

　　焊接是工業(yè)制造的基本工藝，也是工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最重要的領(lǐng)域之一。傳統(tǒng)的手工焊接操作是非常辛勞的工種，用機(jī)器代替人工焊接成為焊接人的夢(mèng)想，采用機(jī)器人焊接已成為焊接自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、勞動(dòng)條件、環(huán)境保護(hù)要求不斷提高，實(shí)現(xiàn)焊接自動(dòng)化與智能化已成為迫切需要。至于空間站、核環(huán)境、深水條件下的焊接作業(yè)，更需要使用智能化的焊接機(jī)器人。

　　梅花香自苦寒來(lái)

　　在接到設(shè)計(jì)任務(wù)后，蔡老和同事們開(kāi)始進(jìn)入設(shè)計(jì)狀態(tài)，但眾所周知設(shè)計(jì)任務(wù)是非常枯燥和艱難的，當(dāng)時(shí)作為哈工大機(jī)器人研究所的設(shè)計(jì)師所能接觸到的資料和文件很少，都是憑著理論經(jīng)驗(yàn)和風(fēng)華機(jī)器廠有經(jīng)驗(yàn)的工程師一起開(kāi)發(fā)研究。那時(shí)，蔡老和工程師們每天都在數(shù)據(jù)和機(jī)器中穿梭，到了廢寢忘食的地步。

　　每一點(diǎn)進(jìn)步都讓人興奮

　　那時(shí)候的設(shè)計(jì)時(shí)間要求很急，因?yàn)橹暗脑O(shè)計(jì)工作積累了一些經(jīng)驗(yàn)，蔡老在這次的設(shè)計(jì)工作中還有一些目標(biāo)的，但就是缺乏指導(dǎo)，蔡老和同事們突發(fā)奇想，去焊接工廠觀察研究焊接工人的一舉一動(dòng)，用照片的方式記錄下來(lái)，然后通過(guò)照片用機(jī)器模擬人手的動(dòng)作，設(shè)計(jì)思路一下子被打開(kāi)了，因?yàn)檠芯克旧砭陀信c機(jī)器人配套的關(guān)鍵部件，如諧波減速器、特種電機(jī)等，所以設(shè)計(jì)工作一天一個(gè)變化，從電腦操作到機(jī)器的移動(dòng)等等問(wèn)題都一一解決了，每一點(diǎn)進(jìn)步都讓團(tuán)隊(duì)感到興奮。

　　成果喜人

　　經(jīng)過(guò)努力，華宇Ⅰ型機(jī)器人于1986年2月21日通過(guò)航天工業(yè)部鑒定。鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為：“華宇Ⅰ型”機(jī)器人是在時(shí)間短、起點(diǎn)高、立足國(guó)內(nèi)關(guān)鍵元器件的基礎(chǔ)上研制成功的一臺(tái)比較完整的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)，包括本體、控制器、示教盒和3種焊接系統(tǒng)，是我國(guó)自行設(shè)計(jì)的第一臺(tái)弧焊機(jī)器人。焊接的控制技術(shù)在國(guó)內(nèi)外是創(chuàng)新的，微機(jī)控制的焊接電源同機(jī)器人聯(lián)機(jī)和示教再現(xiàn)功能為國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用;重復(fù)定位精度、動(dòng)作范圍、焊接參數(shù)數(shù)據(jù)控制精度、負(fù)載等主要技術(shù)指標(biāo)接近或達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品水平。鑒定委員會(huì)成員們對(duì)機(jī)器人表演的紅外視覺(jué)和聲控語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)等功能表示了贊賞。