工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

馬澳華

摘 要目前，在國(guó)家工業(yè)自動(dòng)化水平衡量的標(biāo)志中，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。怎樣才能提升工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，使工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用更深入、范圍更廣泛，其意義是重大的。鑒于本人參加過(guò)世界教育機(jī)器人大賽，本人對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了思考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)機(jī)器人技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用

WER英文全稱World Educational Robot Contest，中文譯為世界教育機(jī)器人大賽。該大賽主要面向的是4-18歲群體，賽事由“世界教育機(jī)器人學(xué)會(huì)”發(fā)起并主辦。本人親自參加了這個(gè)大賽。從而引發(fā)了對(duì)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)相關(guān)問(wèn)題的研究。通過(guò)查閱互聯(lián)網(wǎng)資料可知，工業(yè)機(jī)器人經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段。從十八世紀(jì)六十年代初，人類(lèi)進(jìn)入第一次工業(yè)革命之后，生產(chǎn)力的快速發(fā)展，對(duì)于機(jī)器的有了越來(lái)越多的需求。恩格爾伯格是世界上最著名的機(jī)器人專(zhuān)家之一，1959年研制出了世界上第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人，他對(duì)機(jī)器人工業(yè)做出了杰出的貢獻(xiàn)。

1 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展歷程

1.1 工業(yè)機(jī)器人國(guó)內(nèi)發(fā)展史

在我國(guó)，工業(yè)機(jī)器人發(fā)展比較晚，我國(guó)大概是在20世紀(jì)七十年代才對(duì)其進(jìn)行研究。到2017年為止，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究只有四十年左右的時(shí)間。我國(guó)在工業(yè)機(jī)器人方面主要遇到的問(wèn)題是自主研發(fā)的能力較弱。因而，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展比較緩慢。后來(lái)，我國(guó)將工業(yè)機(jī)器人技術(shù)加入了國(guó)家計(jì)劃中之后，我國(guó)工業(yè)機(jī)器技術(shù)才得到了較快速的發(fā)展。近年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的過(guò)程中，工業(yè)機(jī)器人在我國(guó)的生產(chǎn)和制造領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，并且獲得了較大的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)器人變得越來(lái)越自動(dòng)化，我國(guó)的多個(gè)行業(yè)也在將自動(dòng)化機(jī)器人引入行業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)中去，這是我國(guó)為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供很好的環(huán)境是息息相關(guān)的。在我國(guó)北京和上海的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品已經(jīng)有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，這是值得可喜可賀的事情。

1.2 工業(yè)機(jī)器人國(guó)外發(fā)展史

從世界范圍來(lái)看，日本這個(gè)國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是最先進(jìn)的。目前，全世界大概有四成左右的工業(yè)機(jī)器人來(lái)自日本國(guó)家。其工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)方面和市場(chǎng)發(fā)展方面都占據(jù)較大的優(yōu)勢(shì)。日本工業(yè)機(jī)器人之所以這么發(fā)達(dá)，跟這個(gè)國(guó)家政府重視是分不開(kāi)的。另外，日本工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過(guò)程中有一些技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的支撐，工業(yè)機(jī)器人的外部環(huán)境較好。另外，美國(guó)對(duì)機(jī)器人的研究也比較早，經(jīng)過(guò)了四十多年的發(fā)展歷程，美國(guó)在這方面的資金和技術(shù)投入較多，科研實(shí)力雄厚。在西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，重視工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的國(guó)家較多，這些國(guó)家為我國(guó)樹(shù)立了很好的榜樣，也打造了一種更良好的工業(yè)機(jī)器人研究氛圍。

2 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)

工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面。

（1）工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越精密化和柔性化。我們?cè)谘邪l(fā)和使用工業(yè)機(jī)器人的過(guò)程中，其中涉及到的技術(shù)數(shù)量非常多。在很多時(shí)候，為了確保工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的飛速發(fā)展，借助必要的技術(shù)檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的精細(xì)化管理是非常重要的。在這個(gè)管理的過(guò)程中，可以使工業(yè)機(jī)器人的品質(zhì)和產(chǎn)量都得到提升。另外，目前在國(guó)家推行可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，工業(yè)機(jī)器人變得越來(lái)越環(huán)保，這是工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)發(fā)展方向。

（2）工業(yè)機(jī)器人擁有自動(dòng)化成套裝備，在生產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)品越來(lái)越精細(xì)化。工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化。日本的機(jī)械學(xué)會(huì)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展進(jìn)行了相關(guān)研究，我們可知道，工業(yè)機(jī)器人的精度會(huì)越來(lái)越高。通過(guò)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用新材料，能夠降低自身重量。

3 工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用舉例

隨著工業(yè)機(jī)器人在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，工業(yè)機(jī)器人為我們的生活帶來(lái)了巨大的便利，為社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)效益的提高做出了較大的共享。在工業(yè)機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中，主要包括以下幾個(gè)方面的應(yīng)用。

3.1 焊接機(jī)器人

在工廠很多焊接工作中，需要在有毒煙氣和輻射的惡劣環(huán)境下工作，此時(shí)可以通過(guò)焊接機(jī)器人來(lái)代替工人，避免工人的身體健康受到威脅。在很多工廠中，焊接機(jī)器人裝接焊鉗或焊（割）槍來(lái)是實(shí)現(xiàn)焊接和切割工作。焊接機(jī)器人主要是用于點(diǎn)焊作業(yè)中。焊接機(jī)器人的主要優(yōu)點(diǎn)包括下面幾點(diǎn)：

（1）焊接的穩(wěn)定性較高，均一性較強(qiáng)。

（2）生產(chǎn)效率高，可以整天工作。

（3）通過(guò)焊接機(jī)器人的運(yùn)用，大大降低工人的勞動(dòng)量。

通過(guò)焊接機(jī)器人的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品焊接自動(dòng)化，而且使工作空間大大減少。

3.2 裝配機(jī)器人

在很多現(xiàn)代化的工廠中，生產(chǎn)流水線作業(yè)非常普遍，這種作業(yè)對(duì)于速度和精度的要求在提升。在這種情況下，普通的工人已經(jīng)難以適應(yīng)這種生產(chǎn)作業(yè)速度和精度。因此，裝配機(jī)器人就應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)將裝配機(jī)器人應(yīng)用于流水線產(chǎn)品的組裝過(guò)程中，可以使工廠的成本降低，生產(chǎn)效率提高。

3.3 搬運(yùn)機(jī)器人

在很多工廠中，需要大量的工人搬運(yùn)貨物，這樣就增加了大量的人力成本。通過(guò)研發(fā)搬運(yùn)機(jī)器人，就可以將重負(fù)載機(jī)器人很好地應(yīng)用到搬運(yùn)工作中去。這種機(jī)器人的主要特點(diǎn)是搬運(yùn)速度快、搬運(yùn)精度高，而且抗疲勞強(qiáng)度也高，能夠適應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)間和高強(qiáng)度的搬運(yùn)作業(yè)。

3.4 噴涂機(jī)器人

在工廠中，噴涂作業(yè)對(duì)于工人的身體健康的威脅非常大。通過(guò)應(yīng)用噴涂機(jī)器人，可以打造一條涂裝自動(dòng)化的生產(chǎn)線。通過(guò)對(duì)工廠中的工業(yè)噴涂機(jī)器人的觀摩，可發(fā)現(xiàn)其不僅靈活性較強(qiáng)，而且自動(dòng)化程度高。這種機(jī)器人的精確度也較高，能夠較長(zhǎng)時(shí)間地工作。

4 結(jié)語(yǔ)

本文先從自己親自參加了世界教育機(jī)器人大賽談起，進(jìn)而引發(fā)了對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研究。在不久的將來(lái)，工業(yè)機(jī)器人將在生產(chǎn)、銷(xiāo)售、運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

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作者單位

山東省淄博第四中學(xué) 山東省淄博市 255100