工業(yè)機(jī)器人中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析

趙森 劉然

【摘要】? ? 隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，出現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人，大大提高了生產(chǎn)效率。注重機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用，有利于強(qiáng)化功能，滿(mǎn)足更高的需求，發(fā)揮出有效作用。文章從兩個(gè)方面展開(kāi)論述，進(jìn)行了深入的探討，通過(guò)技術(shù)整合促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人更好發(fā)展。[1]

【關(guān)鍵詞】? ? 工業(yè)機(jī)器人? ? 機(jī)電一體化? ? 應(yīng)用分析

引言：機(jī)電一體化主要研究方向是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)等，具有綜合性的特點(diǎn)。隨著技術(shù)進(jìn)步，將來(lái)朝著智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用范圍擴(kuò)大，要運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)提升水平。

一、工業(yè)機(jī)器人的整體設(shè)計(jì)方案及要點(diǎn)

1、基礎(chǔ)技術(shù)。工業(yè)機(jī)器人是在機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要對(duì)底層技術(shù)研究，保證具有可行性。工業(yè)機(jī)器人的感知和傳感技術(shù)。這是重要的基礎(chǔ)支撐，接受命令對(duì)外界做出反應(yīng)，分析命令展開(kāi)行動(dòng)。決定了機(jī)器人的智能性和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。工業(yè)機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)。常見(jiàn)的交互方式是通過(guò)操作輸入指令，然后系統(tǒng)開(kāi)始執(zhí)行。工業(yè)機(jī)器人自主導(dǎo)航技術(shù)。平面自主導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，并取得顯著成效。從目前發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，將來(lái)主要研究方向是三維導(dǎo)航、優(yōu)化導(dǎo)航路徑、對(duì)錯(cuò)誤路徑避讓等，大大改善了機(jī)器人使用效果。

2、整體設(shè)計(jì)。工業(yè)機(jī)器人整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的，設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括執(zhí)行系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等，每個(gè)部分都有特定的功能，在相互配合中實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)，是一個(gè)有機(jī)的整體。在設(shè)計(jì)時(shí)候要注意對(duì)大方向進(jìn)行規(guī)劃，例如執(zhí)行系統(tǒng)的指令執(zhí)行方式選擇，動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式選擇，控制系統(tǒng)的軟件編程功能思想等，這都是很重要的，只有做好的細(xì)節(jié)，才能提升整體水平。各個(gè)系統(tǒng)在確保自身功能前提下，還要加強(qiáng)系統(tǒng)之間指令的傳播和協(xié)調(diào)關(guān)系，確保不同系統(tǒng)在特定環(huán)境下通過(guò)指令配合完成生產(chǎn)功能。設(shè)計(jì)要樹(shù)立起全局意識(shí)，從整體上去把控，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。

3、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析。工業(yè)機(jī)器人是一項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，因此需要投入大量資金，保證相關(guān)工作正常開(kāi)展。對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)而言，要考慮到成本和使用價(jià)值問(wèn)題，做出科學(xué)的規(guī)劃。分析工業(yè)機(jī)器人帶來(lái)企業(yè)的生產(chǎn)效益，和成本進(jìn)行對(duì)比，如果出現(xiàn)虧損的情況，那就沒(méi)有設(shè)計(jì)的意義，不符合以機(jī)械取代人類(lèi)實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展的理念。只有工業(yè)機(jī)器人可以帶來(lái)可觀收入的前提下，才能進(jìn)行下一步工作，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)信息包括體型大小、內(nèi)部功率、關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)、布局實(shí)現(xiàn)方式等，進(jìn)行深入研究制定合理方案。確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和全面性，是工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)的前提條件，有效投入到生產(chǎn)活動(dòng)中去。[2]

4、伺服控制系統(tǒng)。伺服控制系統(tǒng)是工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，直接關(guān)系到使用效果，必須提高重視程度。主要功能是將輸入的信號(hào)指令通過(guò)伺服控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為機(jī)械的位移、轉(zhuǎn)角和速度等信息。閉環(huán)控制系統(tǒng)可以感受電流型號(hào)的大小、強(qiáng)弱等情況，減少運(yùn)行中造成的誤差，避免故障發(fā)生，始終處于正常工作狀態(tài)中。采用開(kāi)環(huán)設(shè)計(jì)的伺服控制系統(tǒng)沒(méi)有這樣的功能，對(duì)伺服控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，有利于提高工業(yè)機(jī)器人的反應(yīng)速度，保證功能穩(wěn)定執(zhí)行，整體運(yùn)行高效、快捷。技術(shù)處于不斷發(fā)展之中，因此要樹(shù)立起創(chuàng)新意識(shí)，加強(qiáng)自主研究力度，讓工業(yè)機(jī)器人朝著先進(jìn)方向發(fā)展。

二、基于PLC控制的工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1硬件設(shè)置

PLC技術(shù)是指在傳統(tǒng)順序控制上加入了現(xiàn)代的可編程序存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)，是工業(yè)機(jī)器人的核心指揮系統(tǒng)，具有智能化的特點(diǎn)。從目前情況來(lái)看，PLC技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，可以應(yīng)用到工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)中去，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。硬件發(fā)展和機(jī)電技術(shù)有著密切聯(lián)系，在PLC系統(tǒng)的核心控制基礎(chǔ)之上，核心組件具有程序容量大、處理速度快、存儲(chǔ)器可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在選擇存儲(chǔ)器時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況而定，在生產(chǎn)活動(dòng)中，往往需要留出冗余空間，方便機(jī)械升級(jí)優(yōu)化。信息選擇模塊上采用HMI實(shí)現(xiàn)交流，基于MC協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，執(zhí)行中有非常安全、高效，操作起來(lái)也比較方便。[3]

2.2軟件程序設(shè)計(jì)

軟件程序在工業(yè)機(jī)器人的大腦中收發(fā)指令，確保實(shí)際作用的發(fā)揮，投入到生產(chǎn)活動(dòng)中去。在具體軟件編程中，要根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的職能來(lái)決定，以現(xiàn)代化軋鋼廠生產(chǎn)流程為例。分析作業(yè)的特點(diǎn)和流程，作為編程的參考依據(jù)，體現(xiàn)出較強(qiáng)針對(duì)性，在生產(chǎn)中可以有效使用。程序在機(jī)器人操作中起著決定性作用，是智慧大腦的存在，要求人員具備較高專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，掌握軟件編程知識(shí)，并運(yùn)用到工作中去，轉(zhuǎn)化為科技成果。工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中的職位是不一樣的，因此要具體分析，軟件編程要區(qū)別對(duì)待，有利于增強(qiáng)執(zhí)行力，發(fā)揮出更大的作用，為生產(chǎn)活動(dòng)提供有力地支持。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)機(jī)器人中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析具有重要意義，有著很高的指導(dǎo)價(jià)值。樹(shù)立起創(chuàng)新意識(shí)，加大技術(shù)研究力度，不斷提升工業(yè)機(jī)器人使用水平，創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟(jì)效益。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]胡穎雁.工業(yè)機(jī)器人中機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019，（11）：232-233.

[2]王曉平.機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018，000 （014）：P.88-88.

[3]吳哲孜.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)探究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（7）.