機(jī)器人被公認(rèn)為多才多藝且高度靈活的忠實(shí)而又高度自動(dòng)化的機(jī)器，他們執(zhí)行各種各樣的艱巨任務(wù)或繁雜的重復(fù)勞動(dòng)，并被廣泛應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，從金屬加工到汽車制造，從航空航天到普通包裝。因此機(jī)器人在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)如制鞋工業(yè)中應(yīng)用也就并不足為奇了。

　　機(jī)器人是“多面手”，首先這意味著他們可用于執(zhí)行不同的任務(wù)，只需配備特定的終端驅(qū)動(dòng)裝置 (驅(qū)動(dòng)裝置可安裝在機(jī)械手上，以按要求執(zhí)行操作任務(wù)，如鉆、 銑削加工、 噴霧、拋光等），同時(shí)進(jìn)行編程(有多種軟件工具可以輕松完成編程任務(wù)，并可以在計(jì)算機(jī)屏幕上以圖像方式模擬機(jī)器人運(yùn)行，看程序執(zhí)行是否正確）即可達(dá)成不同的工序。另一方面也意味著他們可以完成加工任務(wù)，即按生產(chǎn)目標(biāo)而進(jìn)行加工操作，或?qū)⒐ぜ�從一個(gè)地方移到另一個(gè)地方進(jìn)行新的加工操作，這兩種不同的運(yùn)作模式可以獨(dú)立地采用，也可以結(jié)合在一起，按制造工序從一種模式切換到其它模式。

　　“靈活性”是機(jī)器人的另一種特性，它在確保機(jī)器人順利完成任務(wù)方面起著重要的作用。這與機(jī)器自動(dòng)調(diào)動(dòng)預(yù)編程序的可能性相關(guān)，其動(dòng)作不僅依賴被執(zhí)行的任務(wù)指令，而且還可自主識(shí)別產(chǎn)品詳細(xì)特征而靈活做出新指令�！办`活性”以不同的技術(shù)途徑開發(fā)出來，如通過識(shí)別固定在產(chǎn)品/工件中的身份標(biāo)簽（識(shí)別碼），即可激活相關(guān)的工作程序，這時(shí)機(jī)器人通過識(shí)別具體任務(wù)而執(zhí)行相應(yīng)工作。更先進(jìn)的應(yīng)用包括裝備傳感器（如攝像機(jī)或可視信號(hào)傳輸系統(tǒng)）而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別，靈活確定對(duì)不同部件實(shí)施相關(guān)生產(chǎn)程序。
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 機(jī)器人進(jìn)行鞋底粘膠操作

　　“靈巧”又是機(jī)器人的一個(gè)值得一提的特點(diǎn)。這是一種所謂“仿生”（或連續(xù)動(dòng)作）的能力，能迅速、精確地執(zhí)行復(fù)雜且連貫的動(dòng)作，可對(duì)周圍環(huán)境作出反應(yīng)，避開障礙、避免沖突。值得稱頌的能力是能在雜亂且充滿障礙的環(huán)境， 或空間有限的工作區(qū)域內(nèi)自動(dòng)工作。所有這些特點(diǎn)， 令機(jī)器人應(yīng)用幾乎滲透到所有工業(yè)領(lǐng)域。本文集中介紹機(jī)器人技術(shù)在制鞋行業(yè)的應(yīng)用。

　　機(jī)器人在鞋類制造中的應(yīng)用已有10多年，現(xiàn)在有不少鞋廠希望能購置到在常規(guī)崗位中工作的機(jī)器人。但直至今日并無證據(jù)表明在鞋類制作的最初的兩個(gè)工序，即在裁切工序和幫面縫制與并接工序能完全讓機(jī)器人自動(dòng)獨(dú)立完成。事實(shí)上，這些工序中所要執(zhí)行的操作需要人的高度靈活性和操作者的經(jīng)驗(yàn)或熟練技能，機(jī)器人仍不具備這種能力。但機(jī)器人卻可以在繃幫裝楦等重復(fù)工序上做得十分完美。

　　事實(shí)上， 所有已知的應(yīng)用都是有一定的限度的�，F(xiàn)就操作任務(wù)（operational tasks）與操縱任務(wù)（manipulation tasks）兩方面進(jìn)行表述。所謂“操作任務(wù)”，是指機(jī)器人介入到鞋生產(chǎn)工序中，這里有幾種不同的應(yīng)用，例如最普通的打粗與粘膠工序，這是在幫面入楦并加固中底后的操作，首先是采用終端受動(dòng)器感應(yīng)并實(shí)施打粗，再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)毛刷施膠或自動(dòng)噴膠，為下一步粘接鞋底作好準(zhǔn)備。機(jī)器人的這些往復(fù)操作指令是預(yù)先根據(jù)不同鞋型數(shù)據(jù)編制好的，因而能絲毫不差地按指令忠實(shí)執(zhí)行操作任務(wù)。

　　雖然原理上，打粗和施膠運(yùn)行軌跡可以利用3D 計(jì)算機(jī)輔助鞋設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的制造曲線數(shù)據(jù)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為機(jī)器人認(rèn)知的語言指令。但生產(chǎn)車間、機(jī)器人與機(jī)器交互技術(shù)的集成所限，以及軟件應(yīng)用程序的限制，這一理想化方法極少能在實(shí)際中應(yīng)用。最常見的方法是進(jìn)行預(yù)編程，讓機(jī)器人接受臨時(shí)“手動(dòng)”預(yù)設(shè)指令，教機(jī)器人依實(shí)際輸入指令進(jìn)行工作。而這種人監(jiān)控機(jī)器人的方式也更讓人易于接受。
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 機(jī)器人執(zhí)行打粗工序

　　另一個(gè)非常棘手的問題是有關(guān)打粗/施膠操作的準(zhǔn)確性，因這很大程度上決定于鞋是否穩(wěn)固地裝置在準(zhǔn)確的位置上。當(dāng)鞋幫與楦被傳送系統(tǒng)放置到特定的夾具上時(shí)，上幫機(jī)是否能毫無差錯(cuò)地將幫楦固定在一個(gè)預(yù)設(shè)的位置，這對(duì)下一步機(jī)器人的打粗與施膠是否能精準(zhǔn)操作起到?jīng)Q定性作用。任何潛在的一點(diǎn)小差錯(cuò)都會(huì)對(duì)最終鞋產(chǎn)品質(zhì)量造成影響，因機(jī)器人難以識(shí)別臨時(shí)的小變化而作出位置上的相應(yīng)調(diào)整，結(jié)果是在幫面上顯眼的地方也進(jìn)行了打粗或施膠，這在最終成品上是不能容忍的。因此，在這一工序的應(yīng)用，有賴于幫機(jī)設(shè)備與機(jī)器手單元的精準(zhǔn)定位。

　　這里，值得一提的是2001～2004年歐盟基金資助的一個(gè)研究項(xiàng)目，稱為“EUROShoE”的制鞋自動(dòng)化計(jì)劃。該計(jì)劃盡管只在實(shí)驗(yàn)階段實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化操作，而未有在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中普及推廣，但這已給人們一個(gè)機(jī)器人生產(chǎn)時(shí)代來臨的信心。 
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　機(jī)器人自動(dòng)削邊處理

　　一個(gè)名命為ABB的機(jī)器人在鞋生產(chǎn)最后的后整飾階段即拋光處理工序表現(xiàn)得很出色，它能拿起從流水線中運(yùn)輸過來的每一只鞋，并進(jìn)行檢查與表面處理，使最終成品外觀達(dá)到出廠標(biāo)準(zhǔn)。但這也只是在實(shí)驗(yàn)室階段，而沒有投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中。然而這已表明機(jī)器人能對(duì)每一個(gè)具體產(chǎn)品進(jìn)行識(shí)別并作出相應(yīng)操作，這一能力尤為保貴。

　　此外，機(jī)器人還通常在大底注射或連幫大底注射機(jī)上進(jìn)行循環(huán)往復(fù)的操作，一個(gè)機(jī)械手可完成每一個(gè)工位的投料與配置鞋幫工作，這種機(jī)械手與大底注射機(jī)的集成即可實(shí)現(xiàn)鞋底的自動(dòng)化生產(chǎn)。

　　兩個(gè)其它典型的機(jī)器人應(yīng)用是大底注射成型時(shí)的模具處理。首先是進(jìn)行注射前的模具前處理，機(jī)器人可準(zhǔn)確定量地對(duì)模具進(jìn)行施噴脫模劑，而且絕不會(huì)遺忘噴施或浪費(fèi)脫模劑，更不會(huì)造成脫模劑的外溢污染；其次是注射后的脫楦處理，既要將楦取出清理干凈，又要除去大底多余的毛邊。而這一整個(gè)注射操作仍需少量人工協(xié)助機(jī)器人才能完美完成。
 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　機(jī)器人后整飾操作

　　作為最后一個(gè)應(yīng)用案例，機(jī)器人不是直接在某一工序上進(jìn)行操作，而是相當(dāng)于人一樣操縱其它機(jī)器工作。這里，我們稱之為機(jī)器在執(zhí)行“操縱任務(wù)”。它在指揮其它機(jī)器或機(jī)器人從生產(chǎn)線一端到另一端執(zhí)行不同的“操作任務(wù)”。例如，指揮機(jī)械手從輸送帶拿起待加工的鞋到壓底機(jī)進(jìn)行下一步工序，或?qū)⑿�送到需要人工處理的地方，或者將楦從鞋中脫去。這種操縱任務(wù)可以集成到部件或鞋品的運(yùn)輸線中的每一個(gè)步驟，從一臺(tái)機(jī)器到另一臺(tái)機(jī)器或交給某工序工人。這種“操縱任務(wù)”完全基于一個(gè)綜合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并通過交互式連結(jié)各個(gè)操作單元，將任務(wù)整合在同一處理平臺(tái)上。這種操作系統(tǒng)的程序開發(fā)是基于各種場合或工序的精確位置的預(yù)先給定，從而實(shí)現(xiàn)最終的自動(dòng)化操作。未來，更有前景的是將監(jiān)視器安置在相應(yīng)設(shè)備上，讓機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)算并確定操縱任務(wù)，而不需增加人工監(jiān)控成本，并能利用常規(guī)設(shè)備來完成制鞋操作。

　　作為一個(gè)總結(jié)，在制鞋產(chǎn)業(yè)中，機(jī)器人現(xiàn)在已有了自己的位置。鞋生產(chǎn)過程中不斷重復(fù)的工作完全可以應(yīng)用機(jī)器人替代人工。微機(jī)控制集成在高度自動(dòng)化的機(jī)器中，機(jī)器人在完成操作任務(wù)與操縱任務(wù)方面都已有更令人信服的結(jié)果。歐洲一個(gè)豪華運(yùn)動(dòng)鞋品牌使用完全自動(dòng)化操作的生產(chǎn)線進(jìn)行高端運(yùn)動(dòng)鞋的小批量生產(chǎn)，這一例子證實(shí)了這種可能。因此，我們當(dāng)然可以預(yù)料明天鞋廠的自動(dòng)化生產(chǎn)必有一個(gè)美好的未來