基于智能化的工業(yè)機(jī)器人制造研究進(jìn)展及展望

張嘉麒

【摘要】工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于生產(chǎn)量與工藝精度的需求日益提高，是否能夠達(dá)到精益求精的大國(guó)生產(chǎn)質(zhì)量是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)的重要方向。而智能化工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)與應(yīng)用，轉(zhuǎn)化了傳統(tǒng)人工作業(yè)的缺陷，在很大程度上支持了工業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。本文以智能化的工業(yè)機(jī)器人制造研究進(jìn)展為核心，探討了工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展方向，旨在為工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)更新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

【關(guān)鍵詞】智能化 工業(yè)機(jī)器人 研究進(jìn)展

【中圖分類(lèi)號(hào)】G63 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）03-0011-01

一、工業(yè)機(jī)器人智能化概念

工業(yè)機(jī)器人是工業(yè)領(lǐng)域在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中，以機(jī)器代替人力勞動(dòng)的重要技術(shù)。而智能化是利用通信技術(shù)與信息技術(shù)，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與工業(yè)技術(shù)相結(jié)合，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)智能控制的技術(shù)集合。智能化的概念相當(dāng)于為工業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)機(jī)器人注入自主思考的拓展空間，當(dāng)工業(yè)機(jī)器人具備了記憶力、感知力、學(xué)習(xí)能力、思維能力則可以更為有效的擴(kuò)大工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。而在智能化的發(fā)展中，工業(yè)機(jī)器人本身也能夠以較高的自適應(yīng)能力完成精準(zhǔn)的工業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)以智能化為基礎(chǔ)，可以提高工業(yè)機(jī)器人的決策力，以便達(dá)到激發(fā)生產(chǎn)潛能的工業(yè)生產(chǎn)優(yōu)化目標(biāo)。

二、智能化工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用功能

（一）工業(yè)生產(chǎn)輸送線(xiàn)

智能化機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)輸送線(xiàn)自動(dòng)化配送系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)比人工定位更為精準(zhǔn)的位置信息鎖定，并快速完成局部零件的裝配與調(diào)試。在利用的監(jiān)控、調(diào)度、管理三級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)后，工業(yè)生產(chǎn)可以從人工配送環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化生產(chǎn)與自動(dòng)化任務(wù)分配。從而以自動(dòng)調(diào)度與規(guī)劃裝配原料的方式，為生產(chǎn)線(xiàn)提供物料配送、流水線(xiàn)生產(chǎn)等智能化生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息與應(yīng)用功能支持。

（二）機(jī)器人涂膠工作站

機(jī)器人涂膠工作站是以工業(yè)機(jī)器人為基礎(chǔ)，結(jié)合涂膠工作臺(tái)與供膠系統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)方式。通過(guò)機(jī)器人涂膠工作站能夠?yàn)榇笈可a(chǎn)和組裝部件提供涂膠作業(yè)，如太陽(yáng)能光伏電池涂膠、建材門(mén)窗、汽車(chē)風(fēng)擋或車(chē)燈涂膠等工業(yè)生產(chǎn)流程。目前智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以將涂膠機(jī)器人的生產(chǎn)定位精度保持在小于0.1mm的范疇之列，同時(shí)其工作效率可以達(dá)到150mm/s到250mm/s之間，是人工涂膠作業(yè)效率的3倍以上。極大的節(jié)省了人力勞作，并且提高了生產(chǎn)效率與涂膠精度。

（三）焊接機(jī)器人

焊接機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中，是利用自動(dòng)弧焊機(jī)器與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合，為工業(yè)生產(chǎn)提供自動(dòng)化焊接的生產(chǎn)技術(shù)支持。利用焊接機(jī)器人可以有效縮短產(chǎn)品改型換代的準(zhǔn)備周期，僅通過(guò)更新軟件功能，便可以達(dá)到全新的焊接技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)焊接機(jī)器人可以在有害環(huán)境下完成生產(chǎn)流程，從而降低人工作業(yè)的輻射危害。因此，智能化機(jī)器人在焊接技術(shù)中的生產(chǎn)效益，不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)方面同時(shí)也表現(xiàn)出較高的安全生產(chǎn)應(yīng)用價(jià)值。

（四）自動(dòng)裝箱機(jī)器人

工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)裝箱機(jī)器人是提高生產(chǎn)效率最為直接優(yōu)化方式，通過(guò)自動(dòng)碼垛與自動(dòng)裝箱等工作流程，不僅節(jié)省了人力勞作，同時(shí)也提高了裝配速度與精度。此前京東配送機(jī)器人在中國(guó)人民大學(xué)順利完成首單配送后，再次推出了無(wú)人配送機(jī)器人AGV3.0版本。其作為自動(dòng)裝箱機(jī)器人的前沿升級(jí)版本，以“無(wú)人倉(cāng)、無(wú)人機(jī)、無(wú)人車(chē)”的理念實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)智能化的倉(cāng)儲(chǔ)管理模式，并利用自身在自營(yíng)和平臺(tái)上收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)物流的定位分析。每日處理訂單超過(guò)20萬(wàn)單，機(jī)器人的揀選速度達(dá)3600次/小時(shí)，高出傳統(tǒng)人工作業(yè)5至6倍。

三、工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展方向

工業(yè)機(jī)器人正向著智能化方向快速發(fā)展，在數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、VR和ER技術(shù)的有效結(jié)合下，工業(yè)機(jī)器人的智能化革新迎來(lái)了全新的發(fā)展契機(jī)。同時(shí)工業(yè)機(jī)器人智能化發(fā)展也將成為我國(guó)未來(lái)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

得益于政策支持與工業(yè)生產(chǎn)外包項(xiàng)目，以及國(guó)民生產(chǎn)總量的持續(xù)升高，工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展在我國(guó)經(jīng)歷了較為穩(wěn)定的技術(shù)開(kāi)發(fā)階段，從而支持了工業(yè)生產(chǎn)的全面智能化與自動(dòng)化轉(zhuǎn)型。目前我國(guó)已經(jīng)成為工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)量最高的國(guó)家，而工業(yè)機(jī)器人全球年度銷(xiāo)售額已經(jīng)突破百億美元。但是在智能化發(fā)展的道路上我國(guó)依然與較發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一定差距，此前谷歌公司一次性收購(gòu)了8家工業(yè)機(jī)器人研發(fā)公司，并同時(shí)進(jìn)軍物流與倉(cāng)儲(chǔ)機(jī)器人領(lǐng)域，已經(jīng)引起了工業(yè)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。而我國(guó)在工業(yè)化的發(fā)展中雖然以穩(wěn)步的經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略為主導(dǎo)，但是更加應(yīng)當(dāng)注重工業(yè)機(jī)器人的智能化發(fā)展。通過(guò)智能化工業(yè)機(jī)器人的推廣以及應(yīng)用，已經(jīng)成為多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化生產(chǎn)的重要優(yōu)勢(shì)。要在未來(lái)的工業(yè)發(fā)展中占據(jù)這樣的優(yōu)勢(shì)，不僅要在工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)量上占據(jù)主導(dǎo)地位，同時(shí)也要在技術(shù)方向上以智能化水平為核心發(fā)展方向。才能以較高的技術(shù)水平與智能化水平繼續(xù)支持我國(guó)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步運(yùn)行與增長(zhǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人在未來(lái)發(fā)展中將以智能化的發(fā)展路線(xiàn)突破傳統(tǒng)工業(yè)技術(shù)的局限性，以自動(dòng)化生產(chǎn)流程支持現(xiàn)代工業(yè)的轉(zhuǎn)型與發(fā)展。因此，我國(guó)應(yīng)當(dāng)以工業(yè)機(jī)器人的智能化水平為核心，打造更為卓越的工業(yè)機(jī)器人智能化系統(tǒng)，支持工業(yè)生產(chǎn)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李丫丫，潘安.工業(yè)機(jī)器人進(jìn)口對(duì)中國(guó)制造業(yè)生產(chǎn)率提升的機(jī)理及實(shí)證研究[J]. 世界經(jīng)濟(jì)研究，2017，（03）：87-96+136.