圖揭我國第一臺弧焊機器人：華宇Ⅰ型

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

　　在哈爾濱說起機器人，那大家首先想到就是哈工大制作的機器人。哈工大機器人研究所創(chuàng)建于1986年，在哈工大邵逸夫科技館內，現(xiàn)有實驗室面積2000平方米，機器人、計算機工作站等固定資產(chǎn)2000萬元。機器人研究所是我國第一個建立機電控制及自動化(現(xiàn)機械電子工程)學科博士點的單位，具有機械、電子、自動控制、計算機等多學科交叉的優(yōu)勢，是哈工大“211”工程重點建設學科之一，有70多名碩士、博士研究生及博士后在這里從事科研工作。

　　哈工大制作的機器人在國內外的各種比賽中已經(jīng)為我國贏得了許多榮譽。作為人類20世紀最偉大的發(fā)明之一，機器人在短短不到50年的時間里發(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年設計制作的我國第一臺弧焊機器人華宇Ⅰ型靜靜地站在博物館的展廳里，這個為哈工大贏得了無數(shù)榮譽的機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型機器人設計者——蔡鶴皋

　　蔡鶴皋，機器人及機電一體化技術專家，中國工程院院士。北京市人。1958年哈爾濱工業(yè)大學畢業(yè)?，F(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學機電控制及自動化系教授。蔡鶴皋研制成功我國第一臺弧焊機器人和點焊機器人，解決了機器人軌跡控制精度及路徑預測控制等關鍵技術。開發(fā)出的機器人包裝碼垛生產(chǎn)線已用于大慶、吉林等地石化工廠。建立了我國第一個機電控制及自動化學科博士點。為發(fā)展我國機器人技術作出了重大貢獻。獲航天工業(yè)部科技進步獎一等獎2項，部委級其他科技獎勵多項。1997年當選為中國工程院院士。

　　一展成名

　　1985年，在北京軍事博物館舉行的全國科技成果展覽會上，哈工大主持研制的我國第一臺“華宇Ⅰ型” (HY-Ⅰ型)弧焊機器人擺上展臺，引起了國內外科技界人士的關注。香港報紙發(fā)表的《人造衛(wèi)星機器人同時亮相》的報道，更增加了這一新聞的轟動效應。

　　開創(chuàng)全國先河

　　早在哈工大機器人研究所成立之前，航天部就批準了哈工大開展機器人研究工作的立項，那是1983年的事。而在得到航天部批準兩年后，1985年蔡鶴皋教授、吳林教授等就與風華機器廠協(xié)作，自行開始研制我國第一臺弧焊機器人“華宇Ⅰ型”焊接機器人。

　　焊接機器人完成特種作業(yè)

　　焊接是工業(yè)制造的基本工藝，也是工業(yè)機器人應用最重要的領域之一。傳統(tǒng)的手工焊接操作是非常辛勞的工種，用機器代替人工焊接成為焊接人的夢想，采用機器人焊接已成為焊接自動化技術現(xiàn)代化的主要標志。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、勞動條件、環(huán)境保護要求不斷提高，實現(xiàn)焊接自動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器人。

　　梅花香自苦寒來

　　在接到設計任務后，蔡老和同事們開始進入設計狀態(tài)，但眾所周知設計任務是非常枯燥和艱難的，當時作為哈工大機器人研究所的設計師所能接觸到的資料和文件很少，都是憑著理論經(jīng)驗和風華機器廠有經(jīng)驗的工程師一起開發(fā)研究。那時，蔡老和工程師們每天都在數(shù)據(jù)和機器中穿梭，到了廢寢忘食的地步。

　　每一點進步都讓人興奮

　　那時候的設計時間要求很急，因為之前的設計工作積累了一些經(jīng)驗，蔡老在這次的設計工作中還有一些目標的，但就是缺乏指導，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，用照片的方式記錄下來，然后通過照片用機器模擬人手的動作，設計思路一下子被打開了，因為研究所本身就有與機器人配套的關鍵部件，如諧波減速器、特種電機等，所以設計工作一天一個變化，從電腦操作到機器的移動等等問題都一一解決了，每一點進步都讓團隊感到興奮。

　　成果喜人

　　經(jīng)過努力，華宇Ⅰ型機器人于1986年2月21日通過航天工業(yè)部鑒定。鑒定委員會一致認為：“華宇Ⅰ型”機器人是在時間短、起點高、立足國內關鍵元器件的基礎上研制成功的一臺比較完整的弧焊機器人系統(tǒng)，包括本體、控制器、示教盒和3種焊接系統(tǒng)，是我國自行設計的第一臺弧焊機器人。焊接的控制技術在國內外是創(chuàng)新的，微機控制的焊接電源同機器人聯(lián)機和示教再現(xiàn)功能為國內首次應用;重復定位精度、動作范圍、焊接參數(shù)數(shù)據(jù)控制精度、負載等主要技術指標接近或達到了國際同類產(chǎn)品水平。鑒定委員會成員們對機器人表演的紅外視覺和聲控語音識別系統(tǒng)等功能表示了贊賞。