マニピュレータ開発の歴史

マニピュレータは、手や腕の動作機能を模倣し、一定の手順に従って物体を掴んだり、運んだり、工具を操作したりできる自動操作装置です。マニピュレータは最も古い産業用ロボットであるだけでなく、最も古い近代ロボットでもあります。人間の重労働を代替し、生産の機械化と自動化を実現するだけでなく、危険な環境でも動作して人の安全を守ることができ、機械製造、冶金、電子工学、軽工業、原子力などの分野で広く使用されています。

これは、黎明期に登場した古代ロボットを基盤として開発されました。ロボット研究は20世紀半ばに始まり、コンピュータと自動化技術の発展に伴い、特に1946年に最初のデジタル電子コンピュータが登場して以来、コンピュータは高速、大容量、低価格の方向へ驚異的な進歩を遂げてきました。同時に、大量生産への切実なニーズが自動化技術の進歩を促進し、ロボットの発展の基盤を築きました。

一方、原子力技術の研究では、放射性物質を人間に代わって取り扱うための操作機械が必要とされています。こうした需要に応えるため、米国は1947年に遠隔操作マニピュレーター、1948年には機械式マスタースレーブマニピュレーターを開発しました。マニピュレーターは米国で初めて開発されました。1954年、米国デヴォルは初めて産業用ロボットの概念を提案し、特許を出願しました。この特許の要点は、サーボ技術を用いてロボットの関節を制御し、人間の手でロボットに教示することで、ロボットが動作の記録と再現を実現できるというものでした。

これはティーチング＆プレゼンテーションロボットと呼ばれ、現存するほぼすべてのロボットがこの制御方式を採用しています。1958年、米国コントロール社は初のロボット式リベット打ちロボットを開発しました。ロボット製品としての最初の実用モデルは、AMF社が1962年に発売した「VERSTRAN」とUNIMATION社が発売した「UNIMATE」です。これらの産業用ロボットは、主に人間のような手と腕で構成されており、人の重労働を代替することで生産の機械化・自動化を実現するとともに、危険な環境でも動作して人の安全を守ることができるため、機械製造、冶金、電子、軽工業、原子力などの分野で広く活用されています。