工業(yè)機器人控制系統(tǒng)及其在玻璃加工設(shè)備的應(yīng)用

（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

工業(yè)機器人控制系統(tǒng)及其在玻璃加工設(shè)備的應(yīng)用

李萌

（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州 121000）

本文主要目的在于分析和探討工業(yè)機器人的控制體系設(shè)計，希望能夠通過實踐研究工業(yè)機器人在玻璃加工設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用了解并掌握工業(yè)機器人的社會應(yīng)用價值。本次研究從工業(yè)機器人控制及應(yīng)用的現(xiàn)狀研究入手，建立運動學(xué)方程研究體系，深入探討工業(yè)生產(chǎn)機器人的硬件及軟件設(shè)計和控制管理工作細節(jié)，達成工業(yè)機器人控制模板的實際設(shè)計需求，進而在良好的工作運營模式下應(yīng)用于玻璃的加工設(shè)備工作當(dāng)中，為提升玻璃加工設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率奠定良好的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。

工業(yè)機器人；控制系統(tǒng)；玻璃；加工設(shè)備應(yīng)用

伴隨時代的不斷發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)的不斷進步，人們越來越關(guān)注社會生產(chǎn)效率的提升。為了滿足社會生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提升需求，本次研究針對工業(yè)機器人在工業(yè)生產(chǎn)中的實際應(yīng)用情況進行分析，通過對機器人在玻璃加工設(shè)備生產(chǎn)工作當(dāng)中的應(yīng)用展開細致的分析和研究，希望能夠滿足實際的生產(chǎn)工作需求，進而達成具體的生產(chǎn)目標。通過對工業(yè)機器人控制的體系設(shè)計和實踐應(yīng)用分析，希望能夠更進一步的了解和掌握工業(yè)機器人的設(shè)計原理，在未來的工作當(dāng)中不斷的優(yōu)化和升級工業(yè)機器人生產(chǎn)的效能。

1 工業(yè)機器人控制及應(yīng)用現(xiàn)狀概述

工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的機器人具有復(fù)雜的控制特征，其中涉及到眾多的運動學(xué)和矢量、坐標變化、矩陣，以及微積分運算信息，其中還存在非線性的多變量耦合情況，需要針對其實際的控制工作進行解決方案的優(yōu)化及決斷性思考。采取定點的方式進行控制，需要掌握定位的精準程度，同時還需要掌握運動學(xué)的應(yīng)用時間范疇，通過進行連續(xù)方式的軌跡計算方法進行軌跡的跟蹤，然后測評機器人運行的平穩(wěn)性。工業(yè)生產(chǎn)主要應(yīng)用的機器人屬于伺服和非伺服兩種控制類型，主要目的是為了進行科學(xué)的管理，避免實際工作中出現(xiàn)封閉的控制環(huán)節(jié)及情況。目前，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用機器人的情況比較普遍，但是具體的工作質(zhì)量和效果還存在差異性，需要通過科學(xué)的設(shè)計和實踐應(yīng)用，達成機器人工作質(zhì)量和工作效率升級的目標。

2 機器人運動學(xué)方程構(gòu)建

能夠參與工業(yè)生產(chǎn)的機器人具有非常高的科學(xué)技術(shù)含量，同時也能夠滿足相對較高的應(yīng)用功能需求，在實際的設(shè)計和生產(chǎn)工作當(dāng)中包含很多種元素的設(shè)計理念及需求。為了能夠滿足機器人投身于工業(yè)生產(chǎn)的需求，應(yīng)當(dāng)在設(shè)計的初期重視軟件與硬件的配合要求，盡量保證實際生產(chǎn)工作的需求。因此，就需要根據(jù)機器人的運動學(xué)理念進行方程模式的構(gòu)建，滿足實際的生產(chǎn)工作要求。從機器人的運動學(xué)角度進行分析，建立運動學(xué)的方程模式需要認識到D-H坐標體系的構(gòu)建需求，在D-H體系當(dāng)中進行機器人每個關(guān)節(jié)位置的參數(shù)設(shè)定，然后在確認的參數(shù)具體范疇下進行運動學(xué)的方程擬定，保證運用運動學(xué)方程得到正確數(shù)據(jù)結(jié)果，并且在獲得方程式的逆解結(jié)果，進而實現(xiàn)對整體運動學(xué)方程的計算和結(jié)果演示，并最終獲得方程式體系的構(gòu)建。

3 控制體系硬件平臺設(shè)置

工業(yè)機器人在參與具體的工業(yè)生產(chǎn)和加工工作過程當(dāng)中，需要進行控制體系的硬件及軟件設(shè)置，其中硬件設(shè)置的工作非常重要，是整個機器人參與加工和工業(yè)生產(chǎn)工作的工作設(shè)計中心，也是工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用機器人的設(shè)計理念框架支持，因此，應(yīng)當(dāng)關(guān)注到硬件平臺設(shè)置的重要性。首先，應(yīng)當(dāng)為工業(yè)生產(chǎn)用的機器人進行整體控制方案和體系的設(shè)計，提出科學(xué)的方案進行嚴格的設(shè)計管理，保證硬件平臺的工作效能。其次，需要在機器人工作體系當(dāng)中進行硬件平臺設(shè)置的干預(yù)，需要滿足實際的控制體系應(yīng)用需求，為硬件平臺的設(shè)置工作提供運動模式的控制卡，可以滿足生產(chǎn)和加工工作的實際選擇需求。另外，還能夠通過伺服的驅(qū)動器進行機器人生產(chǎn)和加工工作的控制管理，繼而滿足機器人參與工業(yè)生產(chǎn)工作的變化性需求，在實際的生產(chǎn)和加工工作進行過程當(dāng)中進行伺服類型驅(qū)動器的選擇。

4 控制體系軟件框架設(shè)置

控制體系中的軟件框架設(shè)置對于管理和應(yīng)用工業(yè)機器人具有重要的作用和價值，能夠滿足實際的工業(yè)生產(chǎn)需求，可以有效的應(yīng)用到玻璃加工設(shè)備的工作當(dāng)中去。本次研究就針對機器人控制體系的軟件框架設(shè)置進行細節(jié)的研究和分析，希望能夠?qū)崿F(xiàn)對具體工作的質(zhì)量監(jiān)督與管理工作需求。

5 控制體系功能模塊程序設(shè)置

為了能夠達成在玻璃工業(yè)加工生產(chǎn)設(shè)備當(dāng)中充分的應(yīng)用機器人，并進行實際的體系控制和管理，就需要在前期工作當(dāng)中進行控制體系的功能設(shè)置，建立一個模塊存儲程序進行機器人具體工作職能的調(diào)整，滿足實際的工業(yè)生產(chǎn)需求。如何建立一個功能模塊的程序，首先應(yīng)當(dāng)在機器人操作程序當(dāng)中設(shè)置一個信息讀取的模塊，這樣才能夠保證工業(yè)機器人可以在投入生產(chǎn)的初期了解并掌握自身應(yīng)當(dāng)完成的工作任務(wù)。其次，應(yīng)當(dāng)在機器人操作流程當(dāng)中設(shè)置歸零的控制模板，保證可以清楚記錄機器人信息讀取模板中復(fù)雜和多余的信息，并為機器人的工作模式恢復(fù)到零基礎(chǔ)的狀態(tài)，進而保證機器人能夠再一次重新的回歸到初始工作狀態(tài)，降低工作中可能出現(xiàn)的失誤問題。再者，需要為機器人的操作程序設(shè)定自動運行的模板，設(shè)計這一模板主要是為了能夠通過手動的方式完成細節(jié)的生產(chǎn)和加工工作內(nèi)容，一體的生產(chǎn)信息可能會導(dǎo)致具體的細節(jié)加工和生產(chǎn)存在效果不佳的問題，手動操作就提升了加工和生產(chǎn)的品質(zhì)，同時還能夠在機器人出現(xiàn)故障的情況下進行手動的生產(chǎn)控制。再次，還需要針對工業(yè)機器人設(shè)置自動運行的模板，設(shè)置這一模塊的主要目的是為了實現(xiàn)對機器人生產(chǎn)和加工運動的控制，在函數(shù)設(shè)計的體系當(dāng)中管理機器人運行和工作的軌道。另外還能夠通過自動的控制線路設(shè)計實現(xiàn)對整體生產(chǎn)和加工流程的管控，提升生產(chǎn)工作的質(zhì)量。最后，為了滿足實際的生產(chǎn)工作需求，還應(yīng)當(dāng)為工業(yè)機器人的工作設(shè)計參數(shù)、示教，以及軌跡模板，以此更好的把握機器人參與工業(yè)生產(chǎn)的工作效果。

6 玻璃加工設(shè)備中應(yīng)用工業(yè)機器人

關(guān)注到科學(xué)技術(shù)發(fā)展給工業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大便利性，采取科技手段能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)實際的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率需求，也能夠為工業(yè)生產(chǎn)的勞動人員安全性帶來良好的保障。本次研究就針對玻璃加工設(shè)備在實際工作中應(yīng)用工業(yè)機器人的情況進行深入的研究和分析，希望能夠在未來的工作過程當(dāng)中實現(xiàn)對具體工作的質(zhì)量管理。

首先，應(yīng)當(dāng)針對具體的機器人應(yīng)用情況進行分析，應(yīng)當(dāng)建立一個機器人控制程序的體系，并在具體的工作過程當(dāng)中進行機器人功能的具體調(diào)節(jié)和調(diào)試，保證機器人在玻璃加工的工業(yè)生產(chǎn)過程中具備良好的生產(chǎn)效果，升級玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量同時滿足市場經(jīng)濟對工業(yè)生產(chǎn)提出的生產(chǎn)效率升級需求。

其次，應(yīng)當(dāng)關(guān)注在玻璃直邊機工作過程當(dāng)中對工業(yè)機器人的應(yīng)用，在實際的生產(chǎn)工作中通過實踐探討科學(xué)有效的機器人應(yīng)用方法。建立一個機器人的搬運檢驗體系，嘗試分析機器人對玻璃產(chǎn)品搬運的安全性，并實現(xiàn)在未來工作當(dāng)中的應(yīng)用需求。然后在玻璃加工的生產(chǎn)平臺上嘗試運行機器人搬運玻璃的方法，進一步實現(xiàn)機器人代替人工的目標。通過實踐工作能夠發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機器人可以采取吸取的方式將玻璃搬離原本位置，并安全送到指定范圍地點，達成機器人輔助工業(yè)生產(chǎn)的目的，提升生產(chǎn)效率，降低人工勞動強度，提升生產(chǎn)安全性。

再者，在玻璃加工生產(chǎn)工作過程當(dāng)中，還需要應(yīng)用機器人參與到更加細致的工作環(huán)境當(dāng)中，讓機器人參與玻璃直邊機的自動化上料工作。為了檢驗機器人在參與此項工作當(dāng)中的質(zhì)量和安全性，需要建立一個實驗的平臺。在實驗平臺具體的工作過程當(dāng)中進行參數(shù)的設(shè)置，能夠發(fā)現(xiàn)具體的吸取工作路徑設(shè)置存在設(shè)置點的示教結(jié)果，總結(jié)吸取試驗中的經(jīng)驗教訓(xùn)，在未來的工作中應(yīng)用科學(xué)的方式給予調(diào)整，才能夠更好的保證未來工作的順利進行，也能夠進一步提升工業(yè)生產(chǎn)的實際質(zhì)量和效果。

7 結(jié)語

綜合上述研究內(nèi)容進行切實有效的分析、探討和總結(jié)能夠發(fā)現(xiàn)，在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中應(yīng)用先進的機器人工作模式，能夠提升工業(yè)生產(chǎn)的實際工作效率和質(zhì)量，與此同時還能夠降低人力勞動的強度，在很大程度上減少人員工作的危險性，提升安全生產(chǎn)的意識，保護勞動者的同時帶動了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟收益總體價值。本次研究通過對工業(yè)機器人控制體系的研究和探討，實現(xiàn)了機器人應(yīng)用于玻璃加工設(shè)備中的分析和探究。

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：1671-0711（2017）08（上）-0154-02