工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究

白雪 孫國(guó)勇

摘要：近年來(lái)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步的引領(lǐng)下，我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平得到長(zhǎng)足發(fā)展，使得機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)工程領(lǐng)域得到開發(fā)和利用。機(jī)器人技術(shù)涉及了多類學(xué)科，其中包含人工智能、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等。當(dāng)前機(jī)器人在醫(yī)療、建筑、工業(yè)、科研等方面應(yīng)用非常普遍。本文主要對(duì)工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的部門有所幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;自動(dòng)化控制領(lǐng)域;應(yīng)用

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紅利帶動(dòng)下，我國(guó)科技水平進(jìn)步顯著。尤其近年來(lái)，我國(guó)投入和開發(fā)了較多高新技術(shù)，并且在企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。比如機(jī)器人已廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，技術(shù)日益成熟，尤其是在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中已取得了很好的成績(jī)，工業(yè)機(jī)器人在汽車制造、鑄造業(yè)等方面已很大程度上取代傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式。目前，機(jī)器人應(yīng)用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題需要解決，技術(shù)需要進(jìn)一步提高，使機(jī)器人技術(shù)更趨向智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。

1分析我國(guó)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)目前對(duì)于工業(yè)機(jī)器人來(lái)說(shuō)，通過(guò)和國(guó)外對(duì)比依然是具有著較大的差距，這點(diǎn)主要是因?yàn)槲覈?guó)工業(yè)機(jī)器人的起步較晚存在聯(lián)系，當(dāng)今雖然是我國(guó)工業(yè)機(jī)器人在技術(shù)方面取得一定的成就，但是對(duì)于一些核心的技術(shù)而言，并沒(méi)有掌握，我國(guó)真正的知識(shí)產(chǎn)權(quán)工業(yè)機(jī)器人也不是很多，總而言之，目前我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人技術(shù)水平并不是很高，具體一點(diǎn)便是因?yàn)樵谥圃旌脱b配上面。因?yàn)槲覈?guó)的零部件精密程度和世界先進(jìn)國(guó)家對(duì)比必然是存在差距，雖然是在關(guān)鍵技術(shù)和裝配方面取得了一定成績(jī)，但是這些突破和國(guó)外進(jìn)行對(duì)比依然是存在較大的差距，這點(diǎn)需要引起重視。

2工業(yè)自動(dòng)化功能與特點(diǎn)

2.1功能

工業(yè)機(jī)器人通常有著眾多的功能，其中示教再現(xiàn)與運(yùn)動(dòng)控制是兩項(xiàng)最主要的功能。自動(dòng)控制中工業(yè)機(jī)器人可以發(fā)揮示教功能。操作中工作人員要提前將機(jī)器人的運(yùn)行速度、所在位置等數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng)。利用機(jī)器人的記憶系統(tǒng)，存儲(chǔ)這些相關(guān)信息。隨后編輯機(jī)器人動(dòng)作代碼，同樣輸入控制系統(tǒng)。在運(yùn)行機(jī)器人的過(guò)程中，機(jī)器人會(huì)提前調(diào)動(dòng)記憶系統(tǒng)中的各種指令，這些指令操作影響著機(jī)器人程序，實(shí)現(xiàn)了再現(xiàn)示教指令的目的。比如，汽車生產(chǎn)中這項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值就得到了最大化發(fā)揮。面對(duì)經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)成為了社會(huì)非常常見(jiàn)的技術(shù)與工具。工業(yè)機(jī)器人能夠代替人類進(jìn)入高危、高溫環(huán)境，取代人類完成體力消耗大、重復(fù)性高的任務(wù)。工業(yè)機(jī)器人的廣泛使用可以避免與減少工業(yè)生產(chǎn)中的人員傷亡問(wèn)題，因其本身有著強(qiáng)大的適應(yīng)能力與工作能力，所以工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)作效率提高了工廠的生產(chǎn)能力。比如裝配機(jī)器人、噴涂機(jī)器人、噴漆機(jī)器人、搬運(yùn)機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人、焊接機(jī)器人等。這些機(jī)器人有效地完成人類下達(dá)的工作任務(wù)、工作要求。控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要機(jī)器人操作系統(tǒng)運(yùn)行速度、直線功能的完美發(fā)揮。當(dāng)然，有時(shí)候則利用導(dǎo)軌引導(dǎo)機(jī)器人行走。機(jī)器人大多配備了觸覺(jué)傳感器、視覺(jué)傳感器與聽(tīng)覺(jué)傳感器，滿足了不同環(huán)境的適應(yīng)要求。

2.2特征

操控工業(yè)工業(yè)機(jī)器人的方式和操控?cái)?shù)控機(jī)床有點(diǎn)類似，但也具有一些自己本身需要注意的特點(diǎn)，一般操作如下：（1）極強(qiáng)的擬人化功能。工業(yè)機(jī)器人的擬人化功能是其最為突出特點(diǎn)之一。工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械手臂具備了類似于人的手臂及手腕的部分操作，通過(guò)計(jì)算機(jī)的編程控制，可以基本實(shí)現(xiàn)人類手臂的各項(xiàng)功能與操作。另外，在工業(yè)機(jī)器人上加入視覺(jué)傳感器、聲音傳感器及力傳感器等各種傳感器功能，可以極大的提高工業(yè)機(jī)器人對(duì)周邊環(huán)境的認(rèn)知與適應(yīng)。（2）計(jì)算機(jī)編程。在日常的工業(yè)生產(chǎn)中，可以跟著生產(chǎn)目標(biāo)及環(huán)境，對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程，使得生產(chǎn)作業(yè)根據(jù)的多樣化，也更加的靈活，同時(shí)節(jié)約了成本減少了損耗。（3）工業(yè)機(jī)器人的適應(yīng)性。除了很少對(duì)專業(yè)要求極強(qiáng)的領(lǐng)域外，工業(yè)機(jī)器人能適應(yīng)大多數(shù)的生產(chǎn)任務(wù)，其通用性極強(qiáng)。搭配著各類型傳感器，使得工業(yè)機(jī)器人的繪畫功能、語(yǔ)音功能、制作功能等都得到了極大的提升，也擴(kuò)廣了其所適用的范圍。

3工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1焊接領(lǐng)域

一是焊接領(lǐng)域，其主要應(yīng)用是汽車生產(chǎn)中，通過(guò)利用焊接機(jī)器人，焊接車身結(jié)構(gòu)和承重大梁，省去了考慮物料重量的問(wèn)題，這大大減輕了人工的操作，但是在此過(guò)程中工業(yè)機(jī)器人工作者也扮演了不可或缺的角色，在焊接之前，操作者應(yīng)該準(zhǔn)備好合適的焊接工具，規(guī)劃好機(jī)器人運(yùn)行過(guò)程中最合適的路程，有效地提高了焊接的的精度，也可針對(duì)點(diǎn)焊的結(jié)果，為下次點(diǎn)焊做進(jìn)一步的完善。另外在進(jìn)行汽車車身電弧焊接時(shí)，為了達(dá)到更好的焊接效果，電弧焊可以通過(guò)進(jìn)線的方式。電弧焊和線性焊的有機(jī)結(jié)合更加提高了焊接的精度。因?yàn)闄C(jī)器人是通過(guò)提前設(shè)定好的程序來(lái)進(jìn)行焊接的活動(dòng)，可以為機(jī)器人安裝智能傳感器，避免焊接過(guò)程中出現(xiàn)較大的誤差，提高焊接效果。隨著科技的不斷發(fā)展，國(guó)家自動(dòng)化水平的不斷提高，汽車工業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展階段，國(guó)家和社會(huì)對(duì)汽車工業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，由此向機(jī)器人焊接的精度和效果提出了更高的要求，為汽車工業(yè)注入新的血液，提高汽車發(fā)展的技術(shù)水平成為汽車工業(yè)亟待解決的問(wèn)題。

3.2鑄造行業(yè)

中國(guó)的鑄造行業(yè)迅猛發(fā)展，一些精簡(jiǎn)技術(shù)已處于世界技術(shù)前沿。由于鑄造業(yè)本身是一個(gè)工作強(qiáng)度大、高溫高污染的行業(yè)。在鑄造車間，充斥著高溫、粉塵、噪聲等，工作環(huán)境極其惡劣，這對(duì)于人工生產(chǎn)來(lái)講，面臨這巨大挑戰(zhàn)，而且存在安全隱患，而工業(yè)機(jī)器人可以適應(yīng)極端的工作環(huán)境，承受人工不能承受的壓力和負(fù)擔(dān)。因此，工業(yè)機(jī)器人現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在鑄造行業(yè)中，大幅度降低人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，工作人員只需要對(duì)其控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單操作就能夠使工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于注塑機(jī)運(yùn)輸?shù)裙ぷ髦校⑶铱梢詷O大程度地提高工作效率。

3.3醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人在醫(yī)療方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在細(xì)微的手術(shù)方面。隨著時(shí)代的發(fā)展，醫(yī)療的領(lǐng)域已經(jīng)與現(xiàn)代科技息息相關(guān)，并且離不開現(xiàn)代化的技術(shù)。機(jī)器人就是最好的證明。根據(jù)目前來(lái)看，世界上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能機(jī)器人的手術(shù)。雖然手術(shù)的過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，但是它也能夠體現(xiàn)出機(jī)器人在發(fā)展過(guò)程中的重大突破。對(duì)于一些我們?nèi)祟悷o(wú)法完成的操作部分，可以交給機(jī)器人來(lái)做，他在實(shí)現(xiàn)病人的康復(fù)手術(shù)等過(guò)程中，能夠不斷地促進(jìn)手術(shù)的成功，同時(shí)在醫(yī)療方面也包括智能機(jī)器床、智能機(jī)器手術(shù)臺(tái)等。一系列的智能設(shè)備，總而言之，工業(yè)機(jī)器人在醫(yī)療領(lǐng)域是十分廣泛的。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們國(guó)家的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用主要是體現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)上為主，比如機(jī)器人船舶焊接、汽車生產(chǎn)機(jī)器人及運(yùn)輸機(jī)器人等，相比較于其他歐美發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的工業(yè)機(jī)器人仍處于發(fā)展階段，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍仍需要合理的擴(kuò)展，也要求積極培養(yǎng)出更多的機(jī)器人發(fā)展人才，以扶持我國(guó)機(jī)器人事業(yè)的發(fā)展，期待未來(lái)隨著工業(yè)機(jī)器人技術(shù)不斷的更新和提升，促使機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更加的迅速。

參考文獻(xiàn)

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沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司