6月22日消息，國(guó)外媒體Motherboard發(fā)布文章講述機(jī)器人手臂是如何定義工業(yè)進(jìn)化的。該類設(shè)備發(fā)明于美國(guó)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展以后最終重新定義了全球各地的現(xiàn)代工廠。當(dāng)初，美國(guó)企業(yè)對(duì)它并不買(mǎi)單。
以下是文章主要內(nèi)容：
自捷克劇作家卡雷爾·阿佩克（Karel apek）從他的兄弟約瑟夫那里借用了“機(jī)器人”這個(gè)詞，并促使它被納入詞典以后的100年里，人類和機(jī)器之間的關(guān)系就變得十分復(fù)雜，并且有了改變世界的意義。機(jī)器人肢體就是其中一個(gè)特別好的例子。
我們的大多數(shù)現(xiàn)代創(chuàng)新之所以成形，是因?yàn)椋航?0年前，有人發(fā)明了一種方法來(lái)讓機(jī)器能夠像手臂一樣運(yùn)作——在這一過(guò)程中重新定義工業(yè)的角色。
我們會(huì)圍繞這個(gè)思路給你們講述該有著根本性意義的設(shè)備。
“到目前為止，我們對(duì)通用轉(zhuǎn)移設(shè)備的應(yīng)用相當(dāng)順利。它確實(shí)提出了培訓(xùn)要求，即需要習(xí)得新的技能，因?yàn)閷?huì)需要大量的技術(shù)專家來(lái)操作和維護(hù)機(jī)器。我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域行動(dòng)緩慢。”
——Paul F. Guy，福特汽車公司的制造、工程和系統(tǒng)總監(jiān)保羅·蓋伊（Paul F. Guy）如是談到機(jī)器人技術(shù)在公司業(yè)務(wù)中的應(yīng)用。這并不是說(shuō)你能從1980年合眾國(guó)際社（United Press International）的采訪中聽(tīng)到的描述?？纯窗桑Ｌ卦?0世紀(jì)70年代末和80年代初就有意通過(guò)完全避免使用機(jī)器人一詞，轉(zhuǎn)而使用“通用轉(zhuǎn)移設(shè)備”，來(lái)淡化人們對(duì)機(jī)器人進(jìn)入工廠的恐懼。在蓋伊用那個(gè)詞的時(shí)候，全世界都一致把自動(dòng)化稱為工業(yè)機(jī)器“機(jī)器人”。不過(guò)，盡管很隱蔽，但還是能夠在機(jī)器人手臂的原始專利文件中找到該短語(yǔ)的變體。
Unimate設(shè)備
機(jī)器人手臂的發(fā)展和進(jìn)化
就像蘋(píng)果公司20年后的成長(zhǎng)那樣，工業(yè)機(jī)器人的誕生需要兩個(gè)人的合力才能實(shí)現(xiàn)。
起初，兩人都不愿意把這個(gè)東西叫做機(jī)器人。
喬治·德沃爾（George Devol）是機(jī)器人手臂的發(fā)明者，他的名字出現(xiàn)在相關(guān)專利上。該項(xiàng)專利于1954年提交申請(qǐng)，最終于1961年獲得授予。不過(guò)，將那項(xiàng)名為“Unimate”的發(fā)明出售給工業(yè)世界的是聯(lián)合創(chuàng)辦Unimation公司的約瑟夫·恩格爾伯格(Joseph Engelberger)。
德沃爾發(fā)明的那項(xiàng)專利取名“程序化物品轉(zhuǎn)移”，聽(tīng)起來(lái)非常低調(diào)。它實(shí)際上是全球第一個(gè)機(jī)器人手臂。
專利申請(qǐng)中的一個(gè)特定的段落沒(méi)有完全沒(méi)有使用“機(jī)器人”一詞，但有使用該術(shù)語(yǔ)的另一種表述：“通用轉(zhuǎn)移設(shè)備”。該段落明確指出，該設(shè)備是一個(gè)機(jī)器人手臂，在不久的將來(lái)將會(huì)改變世界。
“本發(fā)明率先帶來(lái)了一種或多或少通用的機(jī)器，它普遍適用于需要循環(huán)控制的各類應(yīng)用；在這方面，這項(xiàng)發(fā)明取得了許多重要的成果?！睂＠暾?qǐng)文件寫(xiě)道。
德沃爾是一名自學(xué)成才的工程師，1957年認(rèn)識(shí)恩格爾伯格時(shí)，他已經(jīng)在自動(dòng)化領(lǐng)域有了一段很長(zhǎng)的職業(yè)生涯。當(dāng)兩人相遇時(shí)，他已經(jīng)申請(qǐng)了他的機(jī)器人手臂專利，他的第一家公司United Cinephone是第一家將光電管應(yīng)用到機(jī)器上的公司。不過(guò)，正如公司的名字所暗示的，該公司實(shí)際上是從電影工業(yè)起步的，目標(biāo)是為“有聲電影”生產(chǎn)錄音設(shè)備。
德沃爾的技術(shù)在市場(chǎng)上很快就被像RCA這樣的巨頭打敗了，但是他很聰明地意識(shí)到，他原本打算用在電影院的光電管在其他地方也能派上用場(chǎng)——尤其是自動(dòng)門(mén)，這也是德沃爾發(fā)明的設(shè)備。
據(jù)Robotics Age稱，在20世紀(jì)40年代，這種自動(dòng)化讓德沃爾產(chǎn)生了“可教機(jī)器”的想法，那是一種基于一系列以磁化形式保存在機(jī)器中的指令而運(yùn)行的設(shè)備。那項(xiàng)早期專利的成功最終促使德沃爾形成了機(jī)器人手臂的想法，他給該設(shè)備取的另一個(gè)稱號(hào)是“操縱器”（manipulator）。
“在我們有了可教的機(jī)器之后，我們?cè)谙耄簽槭裁床恢圃煲粋€(gè)操縱器呢？讓我們手動(dòng)操縱機(jī)器來(lái)四處轉(zhuǎn)移零部件?！钡挛譅柦忉尩馈?/p>
恩格爾伯格和德沃爾第一次見(jiàn)面是在一個(gè)雞尾酒會(huì)上，兩人因?yàn)閷?duì)科幻小說(shuō)的共同興趣而結(jié)下了不解之緣。恩格爾伯格當(dāng)時(shí)在Manning,Maxwell&Moore鐵路設(shè)備公司的飛機(jī)部門(mén)工作，他很快就看到了德沃爾的想法的潛力。沒(méi)多久，在這家鐵路公司被賣(mài)給一家對(duì)航空業(yè)毫無(wú)興趣的公司之后，一個(gè)進(jìn)一步貫徹該想法的機(jī)會(huì)出現(xiàn)了。
恩格爾伯格與另一家名為Consolidated Diesel Electronic的公司合作，為工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)提供資金支持。他努力地打造這項(xiàng)業(yè)務(wù)來(lái)支持德沃爾的發(fā)明。不久以后，Unimation公司——以及它的主要產(chǎn)品Unimate——誕生了。
德沃爾沒(méi)有參與Unimation的日常事務(wù)，事實(shí)上他甚至連該公司的員工都稱不上。他主要專注于自己的專利和發(fā)明工作，因此，留給恩格爾伯格去把他的發(fā)明推銷給世界。
這給歷史書(shū)制造了一個(gè)奇怪的局面：德沃爾顯然是機(jī)器人手臂的發(fā)明者，但“機(jī)器人之父”的頭銜卻屬于恩格爾伯。
1968年
這一年，麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合創(chuàng)始人馬文·明斯基(Marvin Minsky)打造出了“觸須手臂”(tentacle arm)。該機(jī)器人設(shè)備具有多個(gè)關(guān)節(jié)，具有很高的靈活性。從演示中可以看到，額外的靈活性，使得該手臂強(qiáng)壯到足以將人從地面舉起來(lái)。
Unimate受到了媒體的高度關(guān)注，來(lái)看看其中的五種描述：
1.英國(guó)Movietone的一篇報(bào)道將Unimate描述為這樣一種機(jī)器：可以“像人一樣熟練地在工廠或?qū)嶒?yàn)室里執(zhí)行各種任務(wù)，但完全不會(huì)感到疲倦”。
2.1961年，《新科學(xué)家》（New Scientist）雜志的一篇文章很實(shí)事求是地描述了該項(xiàng)設(shè)備，它沒(méi)有過(guò)多地進(jìn)行吹噓，而是更多的告訴讀者它有什么樣的潛力?！斑@只手是在空氣作用下操作的，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)氣壓來(lái)控制夾緊的壓力?！蔽恼聦?xiě)道，“雖然4英寸手指末端的最大握力是180磅，但也可以毫不費(fèi)力地處理易碎的物體?！?/p>
3.與此同時(shí)，英國(guó)百代公司（Pathe）于1968年拍攝的一部電影將這臺(tái)設(shè)備描述為“一個(gè)不僅對(duì)事物有著超酷掌控力的機(jī)器人；它還擁有頭腦，可以通過(guò)編程變得像計(jì)算機(jī)一樣?！?/p>
4.1969年，《紐約時(shí)報(bào)》刊文討論了在福特工廠里的一臺(tái)昵稱“克萊德”(Clyde)的Unimate設(shè)備，著重談到這種設(shè)備的局限性?！翱巳R德沒(méi)有視覺(jué)能力，因此無(wú)法感知周圍的環(huán)境，無(wú)法根據(jù)所學(xué)的東西采取行動(dòng)，因此它完全無(wú)法與科幻小說(shuō)中的機(jī)器人和半機(jī)械人相提并論。”《紐約時(shí)報(bào)》科學(xué)記者威廉·k·史蒂文斯(William K. Stevens)在一篇題為《像機(jī)器一樣的人仍在蹣跚學(xué)步》(Machine-Like Men Are Still Toddlers)的文章中寫(xiě)道。
5.與此同時(shí)，《大眾科學(xué)》在1962年的一篇文章中對(duì)這款設(shè)備的使用案例進(jìn)行了深入的思考。作家?jiàn)W爾登·p·阿瑪格納克(Alden P. Armagnac)寫(xiě)道：“如果你想的話，這種多功能的自動(dòng)化設(shè)備會(huì)在鋼琴或木琴上演奏‘My Country’Tis of Thee’。它會(huì)把咖啡倒進(jìn)桌子上隨意擺放的杯子里?；蛘咚鼤?huì)拿起字母塊，拼出自己的名字：‘Unimate?！?/p>
在日本的豐田工業(yè)和技術(shù)紀(jì)念博物館，Unimate設(shè)備正在進(jìn)行作業(yè)展示。
相對(duì)來(lái)說(shuō)，第一個(gè)機(jī)器人手臂的制造工作并不難。而銷售部分則有點(diǎn)困難了。
當(dāng)?shù)挛譅柊l(fā)明了后來(lái)催生Unimate的專利時(shí)，它并不是叫“機(jī)器人”。盡管這個(gè)詞在當(dāng)時(shí)已經(jīng)因?yàn)榕d起的科幻小說(shuō)而變成流行詞，但他們不清楚這個(gè)設(shè)備是否應(yīng)該被稱為機(jī)器人。
在某種程度上，這是因?yàn)闄C(jī)器人仍然是相當(dāng)新穎的概念，而且作為一家新公司，他們不想嚇跑在尋找實(shí)用解決方案而非科幻式設(shè)備的潛在客戶。
在與媒體見(jiàn)面時(shí)，恩格爾伯格一開(kāi)始小心翼翼地避免過(guò)分推銷這項(xiàng)技術(shù)。1961年，在Bridgeport Post討論Unimation公司成立不久后舉行的新聞發(fā)布會(huì)的一篇文章中，他稱該設(shè)備為“操縱器”，強(qiáng)調(diào)它沒(méi)有知覺(jué)，并說(shuō)它的能力是“人類的一種延伸”。
在1981年接受Robotics Age采訪時(shí)，德沃爾最終指出：既然公眾把它稱為機(jī)器人，那么Unimation或許也應(yīng)該那么稱呼它。
“你應(yīng)該看看我和喬在一起的時(shí)光，我一直在勸說(shuō)他將該設(shè)備稱作機(jī)器人，”德沃爾當(dāng)時(shí)回憶道，“他說(shuō)：‘不要那樣做。那樣的話，我們永遠(yuǎn)也進(jìn)不了汽車行業(yè)，也進(jìn)不了別的行業(yè)?！?/p>
到最后，德沃爾指出“沒(méi)有人知道操縱器是什么”，才說(shuō)服恩格爾伯格使用機(jī)器人這個(gè)術(shù)語(yǔ)。
不管Unimate叫什么，該售價(jià)2.5萬(wàn)美元的設(shè)備在工業(yè)環(huán)境中確實(shí)很有價(jià)值。因?yàn)橥ㄟ^(guò)程序化，它能夠重復(fù)做同樣的事情成千上萬(wàn)次，連續(xù)工作數(shù)百個(gè)小時(shí)，完全不需要休息，不需要花很多的功夫去維修，也不需要休假度假。這款設(shè)備可以記住多達(dá)200個(gè)連續(xù)的步驟，你在跨平臺(tái)任務(wù)設(shè)置工具IFTTT上都實(shí)現(xiàn)不了這樣的效果。
無(wú)論設(shè)備的叫法是否存在爭(zhēng)議，Unimation數(shù)年來(lái)一直都難以取得進(jìn)展。1961年，該公司將首款Unimate原型出售給了通用汽車公司，但它還是很難找到其它對(duì)其產(chǎn)品感興趣的美國(guó)公司。福特最初拒絕在自己的工廠里廣泛使用機(jī)器人手臂。
該問(wèn)題一方面可能是因?yàn)闄C(jī)器人給人類工人帶來(lái)了威脅。在通用汽車于1969年在俄亥俄州的洛德斯敦建立了一個(gè)高度自動(dòng)化的工廠以后，工人們因?yàn)椴脝T和比過(guò)去快得多的工作節(jié)奏而發(fā)起反抗。根據(jù)《時(shí)代》1972年的一篇報(bào)道，“蓄意破壞”問(wèn)題——有意給整車漏裝部件，或者故意破壞車輛——成為了該工廠的一大問(wèn)題。
在一定程度上，通用汽車是自己造成了這個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樗o工人們的工作增加了額外的任務(wù)，以緩解工作的乏味，不然的話他們可能會(huì)變得心煩意亂。但《時(shí)代》記者埃德溫·雷金德(Edwin Reingold)表示，那并不是員工們實(shí)際想要的。
“許多工人抱怨他們不愿像別人要求的那樣努力工作，”雷納德說(shuō)，“過(guò)去被視為普通規(guī)范的事情，似乎不再為他們所接受了?！?/p>
Unimation最終在美國(guó)以外的地方取得了更大的進(jìn)展。在那些地方，勞工問(wèn)題沒(méi)有美國(guó)那么顯著。德沃爾在接受Robotics Age采訪時(shí)指出，在諾基亞公司在芬蘭經(jīng)營(yíng)的一家工廠的驅(qū)動(dòng)下，歐洲成了Unimation大獲成功的一個(gè)地區(qū)。(菲亞特是該公司的主要客戶。)
在Unimation于1968年將其技術(shù)授權(quán)給川崎重工之后，日本也成為機(jī)器人手臂大賣(mài)的一個(gè)市場(chǎng)。正如你可能預(yù)料到的那樣，該舉在20世紀(jì)80年代日本崛起成為汽車工業(yè)的一股強(qiáng)勁力量的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用——也促使日本機(jī)器人產(chǎn)業(yè)超越美國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)。
最終，美國(guó)公司也參與進(jìn)來(lái)，機(jī)器人重新定義了整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)——雖然像福特、德沃爾和恩格爾伯格等人不得不煞費(fèi)苦心地去淡化這一概念。不管出于什么原因，美國(guó)公司遲遲擁抱機(jī)器人，還是讓美國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)失去了先發(fā)優(yōu)勢(shì)。
1983年，德沃爾在《華盛頓郵報(bào)》的一篇文章指出：“我們將優(yōu)勢(shì)拱手相讓給了日本人。我就是理解不了美國(guó)?！?/p>
雖然Unimation發(fā)明并普及了該重新定義工業(yè)世界的概念，但它直到1975年才真正實(shí)現(xiàn)盈利。這家公司最終卻被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手們壓垮了。
120萬(wàn)
這是任天堂在1966年推出的Ultra Hand設(shè)備的銷量，那是該公司的第一款非電子玩具。(它實(shí)際上是一個(gè)巨大的夾鉗，一端有兩只手——非電子的，但有點(diǎn)機(jī)器人手臂的味道。)這款玩具是由著名的任天堂發(fā)明家岡培·橫井(Gunpei Yokoi)發(fā)明的，后來(lái)它還啟發(fā)出了另一款更加有名的設(shè)備（橫井在大約20年后發(fā)明出來(lái)）：Family Computer Robot，又稱Robotic Operating Buddy(簡(jiǎn)稱ROB)。該帶有機(jī)器人手臂的設(shè)備可用來(lái)玩游戲《Gyromite》和《Stack-Up》。這款設(shè)備雖然不是大受歡迎，但卻在任天堂的成功中發(fā)揮了關(guān)鍵的作用：在1983年視頻游戲崩潰以后，它幫助說(shuō)服玩具銷售商囤積Nintendo Entertainment System。
有一家公司打造工業(yè)機(jī)器人手臂的故事結(jié)束于一個(gè)有點(diǎn)奇怪的地方：保齡球館。
很顯然，自動(dòng)化讓玩保齡球的體驗(yàn)比其他任何時(shí)候都要好得多：有機(jī)器清理球瓶，撿起球瓶，并確保球在投球者需要的時(shí)候回到投球者手中。天啊，現(xiàn)代機(jī)器甚至還能記分。
作為美國(guó)最大的保齡球館運(yùn)營(yíng)商之一，AMF公司名字并不起眼，但它指代某種讓人預(yù)料不到的工業(yè)：American Machine and Foundry，即美國(guó)機(jī)械和鑄造。這家公司的歷史可以追溯到1900年，它在冷戰(zhàn)時(shí)期曾是美國(guó)政府的主要國(guó)防供應(yīng)商，同期它還獲得了首臺(tái)球瓶排列機(jī)器的許可權(quán)。
在此期間，AMF成為第二家開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人手臂的公司，它還于1958年開(kāi)始開(kāi)發(fā)一種名為“全能轉(zhuǎn)移機(jī)”（Versatile Transfer Machine，簡(jiǎn)稱Versatran）的設(shè)備。該設(shè)備連維基百科頁(yè)面都沒(méi)有，盡管它也在工業(yè)革命中扮演十分重要的角色。它與Unimate在市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)多年，甚至還占據(jù)某種主場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樵撛O(shè)備是在離美國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)大本營(yíng)不遠(yuǎn)的密歇根制造的。
AMF的工業(yè)機(jī)器人業(yè)務(wù)最終被一家名為Prab的公司收購(gòu)，該公司最終將業(yè)務(wù)重點(diǎn)放在了保齡球和其他的娛樂(lè)消遣上面。
2011年，喬治·德沃爾去世時(shí)，他獲得了《紐約時(shí)報(bào)》的發(fā)訃告待遇。在Versatran共同發(fā)明者韋利科·米林科維奇（Veljko Milenkovic）2009年離世以后，他的女兒在LiveJournal的一個(gè)頁(yè)面上提到了他的去世——一個(gè)偉大的個(gè)人故事，但不幸的是，它沒(méi)有得到歷史教科書(shū)的重視。
你永遠(yuǎn)不會(huì)知道AMF在工業(yè)機(jī)器人的創(chuàng)造中扮演了如此重要的角色……直到你想到，在很多方面，保齡球場(chǎng)包含了眾多機(jī)器人手臂很能滿足的自動(dòng)化要素。就像機(jī)器人手臂一樣，保齡球館遵循一個(gè)腳本，可高度自動(dòng)化運(yùn)作。我們把保齡球看作一種游戲——甚至一種運(yùn)動(dòng)——但仔細(xì)想想，其實(shí)就是人類為了娛樂(lè)目的而與一臺(tái)巨大的機(jī)器進(jìn)行互動(dòng)。
從這個(gè)角度來(lái)看，保齡球和機(jī)器人手臂有這種奇怪的聯(lián)系并不奇怪。
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