工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域的運(yùn)用

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人給人們的生產(chǎn)活動帶來了諸多便利，工業(yè)機(jī)器人作為21世紀(jì)的產(chǎn)物，是一項(xiàng)重要的發(fā)明成果，工業(yè)機(jī)器人在對工業(yè)生產(chǎn)自動化做出了巨大的貢獻(xiàn)。在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用中，涉及到許多方面的應(yīng)用，其中，自動化控制領(lǐng)域是其中主要的一部分。本篇文章首先介紹了工業(yè)機(jī)器人在控制系統(tǒng)方面具備的特點(diǎn);隨后闡述了工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能;最后從三個方面對工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。以此來供相關(guān)人士交流討論。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;技術(shù);自動化控制領(lǐng)域

引言：

隨著新世紀(jì)的到來，機(jī)器人在各種領(lǐng)域的運(yùn)用，機(jī)器人已經(jīng)逐漸的進(jìn)入人們的生活，為人們帶來許多服務(wù)。機(jī)器人技術(shù)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的技術(shù)，它綜合了計(jì)算機(jī)、機(jī)構(gòu)學(xué)和傳感等多種學(xué)科，并且機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。

一、工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)特點(diǎn)

機(jī)器人沒有人的主觀性，它不知道自己應(yīng)該“做什么、去哪里”，因此若想機(jī)器人方便于人，為自己服務(wù)，就要對其進(jìn)行控制和完善。工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)主要有：一是機(jī)器人技術(shù)與運(yùn)動學(xué)相關(guān)聯(lián)，機(jī)器人運(yùn)動是以坐標(biāo)為基礎(chǔ)來完成某項(xiàng)任務(wù)的，所以首先要設(shè)置相應(yīng)坐標(biāo)，然后根據(jù)工業(yè)需要來進(jìn)行選擇和變換;二是機(jī)器人擁有多種操作選擇，這使機(jī)器人可以通過不同的組合來完成不止一項(xiàng)的操作任務(wù);三是通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)器人，雖然沒有人類一樣的語言交流，但是通過計(jì)算機(jī)代碼可以來傳遞人類的需要，來完成目標(biāo);四是機(jī)器人的動作可以通過不同的方式來完成其動作，用最高的效率來完成目標(biāo)，也可以通過選擇最佳運(yùn)行方式來實(shí)現(xiàn)最佳效果。

二、機(jī)器人控制系統(tǒng)的主要功能

（一）控制方式

在當(dāng)前階段，工業(yè)機(jī)器人的控制方式有許多不同的種類，這些工作方式都是根據(jù)其作業(yè)活動之間存在的差異來制定的，主要分為以下幾種：一是點(diǎn)位控制方式，這種控制方式只是對末端執(zhí)行器進(jìn)行控制，主要是針對機(jī)器人的位置和姿勢進(jìn)行的控制，通過這種控制方式可以使機(jī)器人能夠快速的在相應(yīng)位置上完成任務(wù)，并且保證準(zhǔn)確性，但是該方式對操作的運(yùn)動軌跡不進(jìn)行控制;二是連續(xù)軌跡控制方式，該方式是對末端執(zhí)行器進(jìn)行連續(xù)的控制，以此讓機(jī)器人可以連續(xù)的完成操作步驟，達(dá)到準(zhǔn)確、平穩(wěn)的效果。這種方式對機(jī)器人操作過程進(jìn)行調(diào)控，來達(dá)到人類的要求;三是力控制方式，就是機(jī)器人在操作時(shí)使用力的程度進(jìn)行控制，由于某些操作的對象較為脆弱，為了保證產(chǎn)品的需求就要在操作過程中控制好機(jī)器人的“力氣”，這就需要對機(jī)器人的力量進(jìn)行控制;四是智能控制方式，該方式是現(xiàn)代機(jī)器人較為普遍的一種控制方式，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，智能設(shè)備的深入發(fā)展，智能控制已經(jīng)較為廣泛的運(yùn)用在人類生活中，智能控制就是通過傳感器來獲取信息，根據(jù)機(jī)器人自身具備的相關(guān)知識“自我”的進(jìn)行解決，這可以讓機(jī)器人在緊急狀態(tài)下快速的做出反應(yīng)并解決問題。

（二）控制系統(tǒng)的主要功能

工業(yè)機(jī)器在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，并且可以在眾多領(lǐng)域中得以運(yùn)用，可見機(jī)器人在功能方面具有多樣性，特別是在自動控制系統(tǒng)中的運(yùn)用，主要有以下方面：一是示教再現(xiàn)，要想機(jī)器人進(jìn)行某項(xiàng)任務(wù)，首先就要對操作進(jìn)行示范教學(xué)，這種教學(xué)可以通過人工教育和示范教育兩種教學(xué)模式進(jìn)行，只要給機(jī)器人將操作信息傳遞到位，機(jī)器人就可以將操作信息轉(zhuǎn)化為自己的內(nèi)在能力，在需要相關(guān)操作時(shí)就可以通過儲存器中相關(guān)的操作信息來完成任務(wù);二是運(yùn)動控制功能，這是機(jī)器人在對操作對象的運(yùn)動進(jìn)行相應(yīng)的控制，通過對機(jī)器人末端操作的速度、加速度等進(jìn)行控制，來保證任務(wù)可以按照預(yù)定計(jì)劃來完成，推動任務(wù)的進(jìn)展。

三、工業(yè)機(jī)器人自動化運(yùn)用領(lǐng)域

（一）汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，制造業(yè)在不斷的進(jìn)行著更新和完善，傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)已經(jīng)不能夠滿足如今市場的需求，如今隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，將虛擬技術(shù)運(yùn)用到產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)，可以提高質(zhì)量和降低成本。虛擬技術(shù)是一種新興的設(shè)計(jì)方法，主要是計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的聯(lián)用對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)，以此來確保在實(shí)際生產(chǎn)中，產(chǎn)品的可行性，虛擬技術(shù)利用相關(guān)軟件對產(chǎn)品進(jìn)行分析，對汽車進(jìn)行造型和結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)上提供一個界面，這結(jié)合了市場和用戶的需求，對計(jì)算機(jī)的虛擬產(chǎn)品進(jìn)行合理的配置后，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。

（二）工業(yè)領(lǐng)域

工業(yè)領(lǐng)域主要為焊接機(jī)器人、材料搬運(yùn)、檢測、裝配等，焊接主要是將重量大的器件焊接，如船體等部位，或者是在高溫的工作環(huán)境中，無法人工的進(jìn)行焊接時(shí)，就需要焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接;材料搬運(yùn)主要是將人無法搬運(yùn)的物品進(jìn)行搬運(yùn)，同時(shí)也可以應(yīng)對枯燥的搬運(yùn)任務(wù)，例如快遞分揀和包裝等，使用機(jī)器人可以保證更高的效率來完成任務(wù);檢測是對物品進(jìn)行微波或紫外線檢測，例如在火車站時(shí)檢測背包中是否有易燃易爆品，在飛機(jī)安檢時(shí)檢查是否有液體等完成人類無法完成的檢測任務(wù)，同時(shí)也可以提高使用單位的效率;裝配主要是利用機(jī)器人的執(zhí)行力來完成一些枯燥、重復(fù)的任務(wù)。

（三）醫(yī)療領(lǐng)域

外科手術(shù)機(jī)器人已經(jīng)運(yùn)用到世界各地的手術(shù)室中，這些機(jī)器人并不是全自動化機(jī)器人，不能獨(dú)立的來完成手術(shù)，但是對手術(shù)提供了有利的機(jī)械幫助，在使用時(shí)仍需要外科醫(yī)生來操作并輸入指令。康復(fù)機(jī)器人作為醫(yī)療機(jī)器人的分支，貫穿了諸多領(lǐng)域，康復(fù)機(jī)器人在目前已經(jīng)廣泛運(yùn)用到康復(fù)護(hù)理、假肢和康復(fù)治療等方面，如康復(fù)器械手可以恢復(fù)四肢殘廢患者的手或腿，實(shí)現(xiàn)如正常人一樣的功能，在殘廢者和周圍環(huán)境上安裝一個機(jī)械假肢作為媒介，使其可以像正常人一樣用意識控制手足活動。

四、結(jié)束語

雖然機(jī)器人的應(yīng)用在人們的日常生活中沒有得到普及，但是通過了解機(jī)器人的各種性能可以知道，機(jī)器人的運(yùn)用可以給人們帶來很多好處，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也是十分廣泛的，可以肯定的是工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)自動化和控制方面的運(yùn)用已經(jīng)十分成熟，并為工業(yè)生產(chǎn)帶來了很多幫助，相信在人們的共同努力下，工業(yè)機(jī)器人會有更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]寇曉晨.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域的運(yùn)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，v.49;No.294（02）：97+124.

[2]金艷.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用探討[J].中國設(shè)備工程，2017（19）.

[3]蔡濟(jì)云.工業(yè)機(jī)器人在自動化控制中的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2018（1）：144-145.

[4]張立平.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品（06）.

作者簡介：黃聰（1989.09-），男，廣西柳州人，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位：柳州市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校，研究方向：電氣自動化或工業(yè)機(jī)器人，。