傳感檢測技術(shù)在機(jī)械手中的應(yīng)用分析

東營職業(yè)學(xué)院石油裝備與機(jī)電工程學(xué)院 屈波

隨著我國社會的進(jìn)步，制造業(yè)在我國的迅速發(fā)展，機(jī)械手也隨之誕生，隨著一系列的成長，最終趨于成熟。機(jī)械手逐漸演變成為一個核心部分漸漸融入到自動化裝備中，并成為缺一不可的一部分。在我國的現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)中，加工車間為了降低在相對惡劣的環(huán)境下人為的工作量，同時也為了提高生產(chǎn)效率，逐漸用機(jī)械手替代了人為的操作作業(yè)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國在機(jī)械手的各項(xiàng)技術(shù)中也有了不斷的創(chuàng)新。隨著機(jī)械手在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)也有了大大的提高，不僅解脫了工人們?nèi)粘９ぷ鞯姆爆?、重?fù)，也帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。所以，傳感檢測技術(shù)在機(jī)械手中得以廣泛運(yùn)用，也將信息傳輸以及檢測變換技術(shù)得以很好的實(shí)現(xiàn)。

1 傳感檢測技術(shù)初探以及作用和地位

1.1 初探

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)發(fā)展，機(jī)電一體化的發(fā)展也逐漸成為一個上升的趨勢，而在機(jī)電一體化中，傳感檢測技術(shù)所起的作用也不容小覷，它在技術(shù)操作上不僅能實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)功能，更能對各種機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動化控制。從某種程度上來說，傳感檢測技術(shù)，提升了機(jī)電自動化的整體系統(tǒng)質(zhì)量，無論是在功能上，還是在系統(tǒng)上，都產(chǎn)生了重要的影響。在機(jī)械手操作作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)對傳感檢測技術(shù)的各項(xiàng)功能以及參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)必要的檢查，這樣才能保證機(jī)械手操作系統(tǒng)能夠正常的工作。

1.2 作用和地位

1.2.1 所謂傳感檢測技術(shù)，其實(shí)就是將被測物件所發(fā)生的各項(xiàng)變化數(shù)據(jù)，利用傳感器將其測量出來，最終將各項(xiàng)變化量值再反饋給控制設(shè)備，以便進(jìn)行維護(hù)和改正。傳感檢測技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就是將自動調(diào)節(jié)功能以及自動控制功能得以實(shí)現(xiàn)，這在機(jī)電作業(yè)中也起到至關(guān)重要的作用，而對各項(xiàng)系統(tǒng)功能起著決定性作用的關(guān)鍵則在于傳感檢測技術(shù)水平的高低，它對自動化作業(yè)產(chǎn)生著不同程度的影響，更是自動化作業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)。所以說，無論是在各項(xiàng)基礎(chǔ)作業(yè)中，還是在各項(xiàng)工程技術(shù)上，傳感檢測技術(shù)的地位以及產(chǎn)生的作用都是至關(guān)重要的。

1.2.2 傳感檢測技術(shù)在整個自動控制系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)因素。如果傳感檢測技術(shù)不存在，可以說整個自動控制系統(tǒng)，就成了一個開環(huán)系統(tǒng)。在機(jī)械手中，傳感檢測技術(shù)類似于感覺器官存在于其中，如果傳感檢測技術(shù)消失，那么機(jī)械手就沒辦法正常操作，也就無法對整個自動控制系統(tǒng)進(jìn)行一個準(zhǔn)確的定位。隨著技術(shù)的發(fā)展，一些相對比較發(fā)達(dá)的技術(shù)，漸漸融入傳感檢測系統(tǒng)，這樣在整個自動控制系統(tǒng)中也能夠?qū)Ω黜?xiàng)信息有一個較快較準(zhǔn)確的抓取，對于反饋回來的各項(xiàng)訊息、信號也能快速地進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時也得到一個準(zhǔn)確的檢測，這樣才能在惡劣的工作環(huán)境下保障各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行。與此同時，傳感檢測技術(shù)所測出的數(shù)據(jù)，其準(zhǔn)確度不受外界環(huán)境因素的干擾，這也是自動控制系統(tǒng)中對各項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行控制決策、以及對各種信號進(jìn)行處理的一個重要前提。所以在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，傳感檢測技術(shù)作為核心部分，對機(jī)械手的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及靈敏性起決定性的作用。

2 發(fā)展方向

在傳感檢測技術(shù)發(fā)展初期，技術(shù)水平上相對比較落后，前期主要傾向于機(jī)械型傳感器，用來對電參量以及機(jī)械量輸出。隨著我國電子科技的發(fā)展，各項(xiàng)加工技術(shù)中隨著微電子的融入有了一定程度的發(fā)展，根據(jù)各種物質(zhì)材料產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)以及各種元素的不同特性，最終順利產(chǎn)生了敏感元件傳感器。上世紀(jì)年代末，傳感檢測技術(shù)隨著纖維學(xué)的發(fā)展有了一個新的領(lǐng)域。在21世紀(jì)初期，傳感器又有了一個新的發(fā)展方向——生物傳感器。生物傳感器，是融入先進(jìn)的電子技術(shù)與文化知識于一身所形成的高科技產(chǎn)物。所以，伴隨傳感檢測技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手也會伴隨著一系列的更新?lián)Q代。

3 傳感檢測技術(shù)在機(jī)械手中的應(yīng)用

3.1 機(jī)械手的基本定義

在經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)增長的現(xiàn)代社會，各項(xiàng)科技技術(shù)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而機(jī)器人是現(xiàn)代社會自動化產(chǎn)物發(fā)展的標(biāo)志，一般來說，機(jī)器人可以簡單地將機(jī)械手進(jìn)行概括，機(jī)械手本身跟機(jī)器人身上的功能和特點(diǎn)比較相像。而判斷一個機(jī)器人操作作業(yè)的好壞，最標(biāo)準(zhǔn)的辦法就是感知系統(tǒng)的成功與否。隨著機(jī)器人與傳感檢測技術(shù)的相互結(jié)合，我國在自動化技術(shù)上有了很大的進(jìn)步。在各項(xiàng)施工作業(yè)中，合理地運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行操作，不僅操作步驟能夠達(dá)到精準(zhǔn)的地步，且自動化程序也會相應(yīng)的提高，這樣的自動化生產(chǎn)技術(shù)成功率也會有所提高。通常在機(jī)器人進(jìn)行各項(xiàng)作業(yè)時，傳感檢測技術(shù)能將機(jī)器人的最佳操作狀態(tài)以及自身的實(shí)時狀態(tài)進(jìn)行探知并進(jìn)行詳細(xì)地分析，這樣能及時地處理速度與位置方面的信息。一般在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，為了能將機(jī)械手在位置移動上的幅度保持平衡，我們可以安裝一些電位器、限位開關(guān)或者光電開關(guān)等；對于機(jī)械手在各項(xiàng)作業(yè)中的運(yùn)行速度，我們可以用測速發(fā)電機(jī)進(jìn)行合理的控制；在操作速度上，如果需要機(jī)械手各關(guān)節(jié)加速度，可以在關(guān)節(jié)部位加入加速度傳感器，這樣能在合理地控制加速度時保持各關(guān)節(jié)部位的平衡。其次，無論是在滑覺還是視覺上都可以將機(jī)械手合理運(yùn)用在內(nèi)。在一些閉環(huán)系統(tǒng)中，機(jī)械手運(yùn)用傳感檢測技術(shù)，能將自身所控制的各種參數(shù)進(jìn)行反饋，這樣在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，所保持的精準(zhǔn)度也會有較大的提升。

3.2 多傳感器機(jī)械手系統(tǒng)

該系統(tǒng)是以模塊化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，由電路和機(jī)械模塊相輔相成。在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，可以運(yùn)用不同的傳感器與之相結(jié)合：紅外線接近覺傳感器、CCD圖像與陣列式觸覺傳感器等等。多傳感器機(jī)械手操作系統(tǒng)，利用不同傳感器反饋回來的信息，結(jié)合外部環(huán)境因素，對檢測出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，各種傳感器間應(yīng)當(dāng)建立一個信息處理局域網(wǎng)，這樣才能將不同模塊相互協(xié)調(diào)、相互配合。如果僅僅只是用一種傳感檢測技術(shù)，所獲取的信息都是相對比較片面的，無法將事物的完整、精確的特征體現(xiàn)出來。

結(jié)束語：

綜上所述，在科技水平持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代社會，傳感檢測技術(shù)在機(jī)械手中得到了合理的運(yùn)用，無論是在監(jiān)控檢測技術(shù)領(lǐng)域，還是在信息獲取方面，都帶來了積極的影響。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能學(xué)科普遍融入人們生活的今天，傳感檢測技術(shù)在機(jī)械手中的運(yùn)用即將邁出一個新的步伐，無論是在性能上還是在種類上都能有一個新的突破，其高度的靈活性能及時反饋給機(jī)械手一定的準(zhǔn)確信息，這將對社會或者人們的生活都會帶來更好的發(fā)展。

[1]劉俊，高樂，范永威.搬磚機(jī)械手的動力分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].制造業(yè)自動化，2011年16期

[2]安領(lǐng)軍，劉俊山，劉志國，孫麗鳳，于金輝.邯鋼板坯連鑄機(jī)鋼包長水口機(jī)械手設(shè)計(jì)改造[J].連鑄，2011年05期

[3]左帥，李艾民.基于AM E S im的貨物裝卸機(jī)械手液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[J].液壓與氣動，2011年06期