工業(yè)機器人在自動化控制中的應(yīng)用研究

曹俊標(biāo)

摘要：近年來在我國經(jīng)濟發(fā)展的推動下，我國科技教育乃至工業(yè)都取得不同凡響的成績，尤其在新興技術(shù)方面很多成果得以應(yīng)用，比如工業(yè)機器人技術(shù)。機器人技術(shù)涉及了多類學(xué)科，如人工智能、傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)等。當(dāng)前機器人的應(yīng)用是十分廣泛的，在醫(yī)療、建筑、工業(yè)、科研等方面應(yīng)用非常普遍，自動化的工業(yè)機器人發(fā)展水平，標(biāo)志著一個國家在工業(yè)自動化方面的水平。本文就此展開探討分析。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人;自動化控制領(lǐng)域;應(yīng)用

進入21世紀以來，我國科技經(jīng)濟發(fā)展迅速，推動了社會各項事業(yè)的進步發(fā)展，使得各項新技術(shù)得到深入研究和廣泛應(yīng)用，機器人技術(shù)也不例外。當(dāng)前機器人已廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防等領(lǐng)域，技術(shù)日益成熟，尤其是在工業(yè)自動化生產(chǎn)中已取得了很好的成績，工業(yè)機器人在汽車制造、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，機器人應(yīng)用過程中也存在一些問題需要解決，技術(shù)需要進一步提高，使機器人技術(shù)更趨向智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。

1分析我國工業(yè)機器人的發(fā)展現(xiàn)狀

我國目前對于工業(yè)機器人來說，通過和國外對比依然是具有著較大的差距，這點主要是因為我國工業(yè)機器人的起步較晚存在聯(lián)系，當(dāng)今雖然是我國工業(yè)機器人在技術(shù)方面取得一定的成就，但是對于一些核心的技術(shù)而言，并沒有掌握，我國真正的知識產(chǎn)權(quán)工業(yè)機器人也不是很多，總而言之，目前我國的工業(yè)機器人技術(shù)水平并不是很高，具體一點便是因為在制造和裝配上面。因為我國的零部件精密程度和世界先進國家對比必然是存在差距，雖然是在關(guān)鍵技術(shù)和裝配方面取得了一定成績，但是這些突破和國外進行對比依然是存在較大的差距，這點需要引起重視。

2工業(yè)自動化功能與特點

2.1功能

工業(yè)機器人通常有著眾多的功能，其中示教再現(xiàn)與運動控制是兩項最主要的功能。自動控制中工業(yè)機器人可以發(fā)揮示教功能。操作中工作人員要提前將機器人的運行速度、所在位置等數(shù)據(jù)輸入控制系統(tǒng)。利用機器人的記憶系統(tǒng)，存儲這些相關(guān)信息。隨后編輯機器人動作代碼，同樣輸入控制系統(tǒng)。在運行機器人的過程中，機器人會提前調(diào)動記憶系統(tǒng)中的各種指令，這些指令操作影響著機器人程序，實現(xiàn)了再現(xiàn)示教指令的目的。比如，汽車生產(chǎn)中這項技術(shù)的價值就得到了最大化發(fā)揮。面對經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，工業(yè)機器人已經(jīng)成為了社會非常常見的技術(shù)與工具。工業(yè)機器人能夠代替人類進入高危、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)中的人員傷亡問題，因其本身有著強大的適應(yīng)能力與工作能力，所以工業(yè)機器人的運作效率提高了工廠的生產(chǎn)能力。比如裝配機器人、噴涂機器人、噴漆機器人、搬運機器人、檢測機器人、焊接機器人等。這些機器人有效地完成人類下達的工作任務(wù)、工作要求?？刂茩C器人運動時，需要機器人操作系統(tǒng)運行速度、直線功能的完美發(fā)揮。當(dāng)然，有時候則利用導(dǎo)軌引導(dǎo)機器人行走。機器人大多配備了觸覺傳感器、視覺傳感器與聽覺傳感器，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)機器人的方式和操控數(shù)控機床有點類似，但也具有一些自己本身需要注意的特點，一般操作如下：（1）極強的擬人化功能。工業(yè)機器人的擬人化功能是其最為突出特點之一。工業(yè)機器人的機械手臂具備了類似于人的手臂及手腕的部分操作，通過計算機的編程控制，可以基本實現(xiàn)人類手臂的各項功能與操作。另外，在工業(yè)機器人上加入視覺傳感器、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)機器人對周邊環(huán)境的認知與適應(yīng)。（2）計算機編程。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，對工業(yè)機器人進行計算機編程，使得生產(chǎn)作業(yè)根據(jù)的多樣化，也更加的靈活，同時節(jié)約了成本減少了損耗。（3）工業(yè)機器人的適應(yīng)性。除了很少對專業(yè)要求極強的領(lǐng)域外，工業(yè)機器人能適應(yīng)大多數(shù)的生產(chǎn)任務(wù)，其通用性極強。搭配著各類型傳感器，使得工業(yè)機器人的繪畫功能、語音功能、制作功能等都得到了極大的提升，也擴廣了其所適用的范圍。

3工業(yè)機器人在自動化控制領(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，通過利用焊接機器人，焊接車身結(jié)構(gòu)和承重大梁，省去了考慮物料重量的問題，這大大減輕了人工的操作，但是在此過程中工業(yè)機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)劃好機器人運行過程中最合適的路程，有效地提高了焊接的的精度，也可針對點焊的結(jié)果，為下次點焊做進一步的完善。另外在進行汽車車身電弧焊接時，為了達到更好的焊接效果，電弧焊可以通過進線的方式。電弧焊和線性焊的有機結(jié)合更加提高了焊接的精度。因為機器人是通過提前設(shè)定好的程序來進行焊接的活動，可以為機器人安裝智能傳感器，避免焊接過程中出現(xiàn)較大的誤差，提高焊接效果。隨著科技的不斷發(fā)展，國家自動化水平的不斷提高，汽車工業(yè)進入一個全新的發(fā)展階段，國家和社會對汽車工業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，由此向機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)亟待解決的問題。

3.2鑄造行業(yè)

中國的鑄造行業(yè)迅猛發(fā)展，一些精簡技術(shù)已處于世界技術(shù)前沿。由于鑄造業(yè)本身是一個工作強度大、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，這對于人工生產(chǎn)來講，面臨這巨大挑戰(zhàn)，而且存在安全隱患，而工業(yè)機器人可以適應(yīng)極端的工作環(huán)境，承受人工不能承受的壓力和負擔(dān)。因此，工業(yè)機器人現(xiàn)在廣泛應(yīng)用在鑄造行業(yè)中，大幅度降低人工的勞動強度，工作人員只需要對其控制系統(tǒng)簡單操作就能夠使工業(yè)機器人應(yīng)用于注塑機運輸?shù)裙ぷ髦?，并且可以極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)機器人在醫(yī)療方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在細微的手術(shù)方面。隨著時代的發(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)。機器人就是最好的證明。根據(jù)目前來看，世界上已經(jīng)實現(xiàn)了智能機器人的手術(shù)。雖然手術(shù)的過程相對簡單，但是它也能夠體現(xiàn)出機器人在發(fā)展過程中的重大突破。對于一些我們?nèi)祟悷o法完成的操作部分，可以交給機器人來做，他在實現(xiàn)病人的康復(fù)手術(shù)等過程中，能夠不斷地促進手術(shù)的成功，同時在醫(yī)療方面也包括智能機器床、智能機器手術(shù)臺等。一系列的智能設(shè)備，總而言之，工業(yè)機器人在醫(yī)療領(lǐng)域是十分廣泛的。

結(jié)語

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

參考文獻：

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