工業(yè)機(jī)器人在自動化控制中的應(yīng)用研究

楊慶達(dá)

摘要：隨著社會生產(chǎn)力的快速發(fā)展，人工智能的和信息技術(shù)的發(fā)展也日新月異，人工智能下的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)也越來越火熱，當(dāng)下人工智能產(chǎn)品正在進(jìn)入千家萬戶，跟人們?nèi)粘５纳钕⑾⑾嚓P(guān)，同時，越來越多的企業(yè)也將人工智能投入到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中出現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人，隨之，工業(yè)生產(chǎn)中的自動化也得到了更廣泛的應(yīng)用，本文通過對工業(yè)自動化和工業(yè)機(jī)器人的分析，探討工業(yè)機(jī)器人在自動化控制中的應(yīng)用，希望對于當(dāng)下的工業(yè)機(jī)器人運(yùn)用以及自動化控制有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;自動化控制;應(yīng)用

當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中， 越來越多的高危以及消耗較大的職業(yè)被工業(yè)機(jī)器人所代替，在一些需裝配、焊接等工業(yè)生產(chǎn)活動中，工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮了很重要的作用，通過將工業(yè)機(jī)器人投入使用到現(xiàn)實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，由于工業(yè)機(jī)器人本身的耐受性以及環(huán)境適應(yīng)能力，能夠大大減少生產(chǎn)工作中出現(xiàn)的安全事故。

1. 工業(yè)自動化的功能和特點(diǎn)分析

1.1工業(yè)自動化的功能

工業(yè)機(jī)器人的經(jīng)濟(jì)投入相較于工人而言較小，部分企業(yè)自身參與機(jī)器人的研發(fā)活動，其余大部分企業(yè)通常需投入采購費(fèi)用以及后期的定期維修保養(yǎng)的費(fèi)用，因此，工業(yè)機(jī)器人的使用在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中越來越常見，而工業(yè)機(jī)器人的功能一般分為示教再現(xiàn)和運(yùn)動控制兩種功能，首先示教再現(xiàn)功能所指的是在操作過程中，操作人員需要將生產(chǎn)所需的各項指數(shù)輸入機(jī)器人當(dāng)中，將這類信息存儲在機(jī)器人體內(nèi)，再以代碼的形式將這些信息編輯進(jìn)入控制系統(tǒng)當(dāng)中，這使得機(jī)器人再生產(chǎn)當(dāng)中會根據(jù)先前輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，這就是所謂的示教功能，和運(yùn)動控制功能，機(jī)器人通過記憶中的相應(yīng)數(shù)據(jù)與代碼進(jìn)行生產(chǎn)活動，一定程度上能夠?qū)C(jī)器人的生產(chǎn)活動控制在一個合理的范圍內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)正常穩(wěn)定的生產(chǎn)活動。而對于相應(yīng)特殊生產(chǎn)線上的工業(yè)機(jī)器人則需要在其生產(chǎn)工作中采用導(dǎo)軌引導(dǎo)其正常運(yùn)動，針對這類情況需注意對機(jī)器人配備相應(yīng)的傳感設(shè)備。

1.2工業(yè)自動化的特點(diǎn)

至于工業(yè)機(jī)器人的特征與上文所提到的相符，機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域中的使用很大程度上來說解放了一些相應(yīng)生產(chǎn)工作人員，用機(jī)器人代替高危、高壓、高工作量的崗位能夠大幅減少工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的安全事故，等問題因此，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中所具備的特征意識通過其內(nèi)部的一系列程序以及相應(yīng)的智能系統(tǒng)進(jìn)行控制其進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，其次，工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)活動中可以通過工作人員的意愿改變其內(nèi)部的數(shù)據(jù)或代碼改變其生產(chǎn)操作方式和運(yùn)行狀態(tài)，另外，因機(jī)器人自身特性，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中具有生產(chǎn)高效操作便捷等特征，為工業(yè)生產(chǎn)提供了極大的便利。

2. 工業(yè)機(jī)器人組成與控制方式

2.1工業(yè)機(jī)器人的組成

上文提及工業(yè)機(jī)器人的功能及其特點(diǎn)，那么工業(yè)機(jī)器人的組成和控制方式又分為那些部分呢。首先是工業(yè)機(jī)器人的組成，大部分的工業(yè)機(jī)器人由三部分組成，分別為主體、驅(qū)動和控制系統(tǒng)，首先是機(jī)器人的主體及其身體組成部分，工業(yè)機(jī)器人一般用于工業(yè)生產(chǎn)中，必不可少的組成部分就是其機(jī)械臂，工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂通常情況下力度大，操作的精準(zhǔn)度高，其特點(diǎn)是由工作性質(zhì)所決定的，此外工業(yè)機(jī)器人的驅(qū)動程序是由 傳輸裝置和動力機(jī)構(gòu)組成的，傳輸裝置用于機(jī)器人在生產(chǎn)過程中的信息實(shí)時傳輸，方便操作人員通過傳輸?shù)男畔芽貦C(jī)器人的生產(chǎn)進(jìn)度等，動力機(jī)構(gòu)則主要用于機(jī)器人的動力操作方面。

2.2工業(yè)機(jī)器人的控制方式

工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)是由驅(qū)動系統(tǒng)和操作系統(tǒng)組成的，主要還有示教裝置、傳感器、計算機(jī)以及其他相應(yīng)的設(shè)備組成，工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)過程中通過這三個部分互相協(xié)作，進(jìn)行穩(wěn)定準(zhǔn)確無誤的生產(chǎn)操作。對于機(jī)器人的控制方式主要是有以下幾種情況，首先是機(jī)器人的只能控制操作，給機(jī)器人配備傳感器，在生產(chǎn)過程中接受周圍的環(huán)境信息，通過智能系統(tǒng)進(jìn)行一定的判斷和控制，在生產(chǎn)中進(jìn)行智能操作，另外，還有觸覺控制運(yùn)行的機(jī)器人，主要是由傳感器傳輸信息，保證機(jī)器人的正常運(yùn)行，通過對環(huán)境的感知配合相應(yīng)的運(yùn)行方式進(jìn)行生產(chǎn)，與第一種模式相比缺少了智能運(yùn)行的部分。其次，多數(shù)工業(yè)機(jī)器人采用只能教學(xué)系統(tǒng)，如上文提到的將機(jī)器人的運(yùn)行、操作等進(jìn)行一定的控制，將其規(guī)定在一定標(biāo)準(zhǔn)下使其準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行操作。

3. 可編程邏輯控制器技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人

機(jī)器人中的可編程邏輯控制技術(shù)主要意為在機(jī)器人內(nèi)部的信息傳輸與控制管理系統(tǒng)，通過這個系統(tǒng)可進(jìn)行信息的采集工作、處理工作、存儲工作以及信息的傳輸工作，以及該項技術(shù)還包括對信息進(jìn)行自動分析的內(nèi)容。另外，通過可編程邏輯控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)器人當(dāng)中，可以通過使用這項技術(shù)實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制，機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制在我們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越常見，運(yùn)用了這項技術(shù)不僅能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，改變機(jī)器人的運(yùn)行方式以及行進(jìn)路線、操作方式等等，更加重要的是能夠加強(qiáng)機(jī)器人的操作精確度，當(dāng)前多數(shù)工業(yè)中應(yīng)用的機(jī)器人都需要進(jìn)行精密的操作，尤其是在高興技術(shù)生產(chǎn)中，應(yīng)用可編程邏輯控制技術(shù)提高機(jī)器人的操作精確度能夠大大增加其工作的質(zhì)量以及工作效率，通過應(yīng)用這項技術(shù)使得工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域中的使用更加普遍，大大增加了工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中所占的比重，相應(yīng)的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量等。

4. 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

4.1機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

如今，工業(yè)機(jī)器人投入使用的比例越來越大，意味著當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)越來越自動化，而工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域主要分為工業(yè)領(lǐng)域和醫(yī)療領(lǐng)域兩方面。首先在工業(yè)領(lǐng)域中，運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人的工業(yè)生產(chǎn)主要有高溫、高危、工作量繁重的工業(yè)生產(chǎn)部門，如在裝備工作中，焊接任務(wù)繁重，而溫度過高工人無法承受，即可運(yùn)用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行焊接工作，另外在一些搬運(yùn)作業(yè)當(dāng)中也有廣泛運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行相應(yīng)的搬運(yùn)工作，來代替工作人員，搬運(yùn)效率高速度快等。另外，在一些質(zhì)量檢測等相關(guān)工作中，傳統(tǒng)的人工檢測大多通過人的肉眼檢測或者對產(chǎn)品進(jìn)行抽樣詳細(xì)檢測，通過這種方法對產(chǎn)品進(jìn)行檢測無法保證檢測到每個產(chǎn)品，無法保證檢測工作質(zhì)量，且由于工作人員的個人判斷標(biāo)準(zhǔn)不同，檢測結(jié)果也會相應(yīng)的存在一定的誤差，無法完全保證檢測工作的質(zhì)量以及效率。另外，在類似分揀、包裝等生產(chǎn)工作，用工業(yè)機(jī)器人代替工作人員能夠大大減少認(rèn)為因素對生產(chǎn)結(jié)果造成的影響，能夠大大保證作業(yè)質(zhì)量以及效率。

4.2機(jī)器人在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用除此以外還出現(xiàn)再了醫(yī)療領(lǐng)域，常見的應(yīng)用則為醫(yī)療器械的自動化，在醫(yī)學(xué)檢查以及醫(yī)療手術(shù)中運(yùn)用機(jī)器人能夠保證醫(yī)療檢查的準(zhǔn)確性大大提高了醫(yī)療水平。

四、結(jié)束語

隨著當(dāng)前社會生產(chǎn)力的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣泛，對于工業(yè)機(jī)器人及其自動化的研究也越來越重要，通過不斷的研究探索能夠?qū)I(yè)機(jī)器人的應(yīng)用起到一定的促進(jìn)作用，為當(dāng)代工業(yè)化社會的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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