工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

黃偉

摘 要：工業(yè)機(jī)器人是衡量國家制造水平與科技水平的關(guān)鍵標(biāo)志，是先進(jìn)制造業(yè)中無法替代的手段與裝備。目前，機(jī)器人應(yīng)用越來越廣泛，在工業(yè)發(fā)展中占據(jù)了重要的位置，不僅需求越來越大，技術(shù)研究也越來越深入，是提高社會生產(chǎn)率，提升產(chǎn)品質(zhì)量的直接手段，可以為社會創(chuàng)造巨大的財富，因此，研究工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展十分重要，有助于促進(jìn)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人；技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

中圖分類號：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

機(jī)器人是人類最偉大的發(fā)明之一，自20世紀(jì)60年代問世以來，經(jīng)歷了50多年的發(fā)展，已經(jīng)取得了顯著的效果，應(yīng)用于多個領(lǐng)域，目前，已經(jīng)研發(fā)出來可以下象棋、打掃衛(wèi)生，甚至跳舞的機(jī)器人，可見，機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)走向成熟，將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)制造中具有重要的意義，本文的研究具有重要的價值，可以實(shí)現(xiàn)各種機(jī)器人的實(shí)用化，昭顯了機(jī)器人技術(shù)的燦爛發(fā)展。

一、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)概述以及發(fā)展原因

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是一種仿人操作，通過計算機(jī)編程，可以實(shí)現(xiàn)自動控制，在三維空間內(nèi)完成各種作業(yè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化以及生產(chǎn)設(shè)備的自動化，達(dá)到批量生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率的目的。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)機(jī)器人主要是由操作機(jī)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制器、檢測傳感裝置等構(gòu)成，具有顯著的優(yōu)勢，首先，可以實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，降低人為誤差，提高生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)性以及生產(chǎn)質(zhì)量。其次，可以提高產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加產(chǎn)品的多樣化，促進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)展。機(jī)器人技術(shù)是一種綜合型技術(shù)，包括了計算機(jī)技術(shù)、信息和傳感技術(shù)、控制論技術(shù)以及機(jī)構(gòu)學(xué)等，除此之外，還涵蓋了仿生學(xué)、人工智能以及傳感技術(shù)等，發(fā)揮了重要的作用，不夸張的說，機(jī)器人應(yīng)用情況是一個國家發(fā)展的重要標(biāo)志，代表了國家的科技發(fā)展?fàn)顩r，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域不可缺少的自動化設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面，第一，可以安排機(jī)器人做一些人不愿意做或者無法做的事情，例如，面對一些危險事情，抗震救災(zāi)，在一些危險地段救人等，面對一些惡劣環(huán)境，如高溫、有害、有毒環(huán)境等，還有一些人類工作效率低，容易受到傷害的工作，如汽車生產(chǎn)工作等，一方面，人的工作效率很低，工作質(zhì)量不佳，另一方面，人容易受到磕碰損失，產(chǎn)生危險。由此可見，安排機(jī)器人做一些人不愿意做或者無法做的事十分重要，是發(fā)展工業(yè)機(jī)器人的主要原因。第二，對未知的探索，隨著科技的不斷發(fā)展，信息技術(shù)發(fā)展迅速，對未知領(lǐng)域的探索成為發(fā)展的關(guān)鍵，在一些未知的，不確定的內(nèi)容上，如對太空的認(rèn)識，無法將人送上去，以免產(chǎn)生危險，只能將機(jī)器送上天，利用其收集數(shù)據(jù)，探索外太空。除此之外，利用機(jī)器的微型性，可以使微型機(jī)器人進(jìn)入到人體，對人體進(jìn)行全面的檢查，完成人不可能完成的工作。

1.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用十分廣泛，可以應(yīng)用于各個領(lǐng)域，甚至不夸張的說，以后大部分工作都可以由機(jī)器人代替，尤其是一些危險的、存在安全隱患的環(huán)境惡劣的工作，工業(yè)機(jī)器人發(fā)揮了重要的作用。工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面，第一，在國外，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用十分廣泛，尤其在汽車制造業(yè)與汽車零部件制造業(yè)發(fā)揮了重要的作用，調(diào)查研究顯示，2015年，美洲地區(qū)的兩個行業(yè)就已經(jīng)占據(jù)工業(yè)機(jī)器人需求總份額的一半以上，成為工業(yè)機(jī)器人工作的主要場所。第二，在中國，工業(yè)機(jī)器人大規(guī)模應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢，應(yīng)用的時機(jī)已經(jīng)成熟，且汽車行業(yè)的需求量呈現(xiàn)持續(xù)增長趨勢，同時，電子行業(yè)、食品行業(yè)等對工業(yè)機(jī)器人的需求也不斷增加，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)成為一個政府扶持的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。第三，對于一些重復(fù)性強(qiáng)，固定的工作，工業(yè)機(jī)器人可以發(fā)揮重要的作用，一些重復(fù)性強(qiáng)，枯燥固定的工作，工作人員容易出現(xiàn)疲勞感，工作失誤率較高，利用工業(yè)機(jī)器人，可以降低失誤率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高工作效率。除此之外。機(jī)器人在抗震救災(zāi)中的重要作用，在發(fā)生地震、滑坡等災(zāi)害時，尤其是存在余震、山體極為不穩(wěn)定的情況下，在人工救援的過程中極易發(fā)生意外，而不進(jìn)行救援又會失去救援的寶貴時間，因此，在此時運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行救援就發(fā)揮了重要的作用，不僅可以挽救更多的生命，到達(dá)一些危險的，人無法到達(dá)的地方，還可以保障救援人員的生命安全。

二、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢

（一）工業(yè)機(jī)器人的智能化

智能化是工業(yè)機(jī)器人的主要發(fā)展方向，通過智能化，可以提升工業(yè)機(jī)器人的執(zhí)行力，為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。因此，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展趨勢就是實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的智能化。工業(yè)機(jī)器人的智能化需要注意以下幾點(diǎn)問題，第一，利用神經(jīng)元與模糊控制等智能化策略進(jìn)行控制，在此基礎(chǔ)上利用被控制對象模擬性不強(qiáng)的特點(diǎn)解決復(fù)雜性問題，是智能化的最低層次，也是智能化發(fā)展的初步目標(biāo)。第二，通過程序設(shè)計，使機(jī)器人具備與人類類似的問題解決能力以及邏輯推理能力，實(shí)現(xiàn)非結(jié)構(gòu)環(huán)境的自主解決，提升工業(yè)機(jī)器人的自主解決能力，實(shí)現(xiàn)更高層次的智能化，實(shí)現(xiàn)人類思維方式的模擬，使機(jī)器人的功能更加齊全，具備問題解決能力。另外，隨著互聯(lián)網(wǎng)+時代的來臨，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)也在不斷發(fā)展，其契合了互聯(lián)網(wǎng)+的發(fā)展時機(jī)，功能更加齊全，獲得的使用效果也更好，從而實(shí)現(xiàn)了我國工業(yè)技術(shù)更為長遠(yuǎn)的發(fā)展。

（二）工業(yè)機(jī)器人的協(xié)調(diào)化

由于工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，協(xié)調(diào)化發(fā)展也越來越迫切，在大型生產(chǎn)線上，需要較多機(jī)器人共同完成工作，因此，機(jī)器人的控制與設(shè)計不再單純的是自身控制問題，不僅需要協(xié)調(diào)工作，還需要互相配合。除此之外，隨著capp、cad等技術(shù)的發(fā)展，需要將設(shè)計。工藝、生產(chǎn)制造等零部件存儲與配送相結(jié)合，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)集成制造，工業(yè)機(jī)器人的協(xié)調(diào)化目的。

（三）工業(yè)機(jī)器人的微型化

工業(yè)機(jī)器人的微型化是一種未來的發(fā)展趨勢，是21世紀(jì)的尖端技術(shù)之一，近些年，技術(shù)不斷發(fā)展，我國已經(jīng)開發(fā)出了手指大小的微型機(jī)器人，此類機(jī)器人在生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要的作用，尤其在醫(yī)療領(lǐng)域與軍事領(lǐng)域，占據(jù)了不可替代的重要位置。微型機(jī)器人的應(yīng)用十分廣泛，隨著科技的快速發(fā)展，預(yù)計在未來可以發(fā)展出毫米級大小的微型移動機(jī)器人，可以發(fā)揮更加重要的作用，不僅可以進(jìn)行精密機(jī)械加工，還可以在現(xiàn)代光學(xué)儀器、現(xiàn)代生物工程、醫(yī)學(xué)工程與遺傳工程等方面產(chǎn)生重要的影響，促進(jìn)社會的進(jìn)步與發(fā)展。

（四）工業(yè)機(jī)器人的模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化

實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人的模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化是提高工業(yè)機(jī)器人工作效率與質(zhì)量的關(guān)鍵，在工業(yè)機(jī)器人發(fā)展過程中，高性能部件的設(shè)計已經(jīng)朝著模塊化發(fā)展，軟件編程也朝著模塊化發(fā)展，可見，模塊化是機(jī)器人發(fā)展的主要方向。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)化也是工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的另一主要方向，是一份艱巨而重要的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)不同廠家機(jī)器人之間零部件與通信的互換，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展，達(dá)到理想的發(fā)展效果，實(shí)現(xiàn)未來工業(yè)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化與模塊化。

結(jié)語

總而言之，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)器人智能化水平不斷提高，機(jī)器人的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)具有重要的意義，不僅可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，還可以改善勞動環(huán)境，保障人身安全，降低失誤率，降低生產(chǎn)成本，達(dá)到理想的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]柳倩，桂建軍，楊小薇，等.工業(yè)機(jī)器人傳感控制技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢——基于專利文獻(xiàn)計量分析視角[J].機(jī)器人，2016（5）：612-620.

[2]王海霞，李志宏，吳清鋒.工業(yè)機(jī)器人在制造業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展[J]. 機(jī)電工程技術(shù)，2015（10）：112-114.

[3]朱傳柏.工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的國內(nèi)外概況及其今后在我國發(fā)展的幾點(diǎn)建議[J].組合機(jī)床，2016（1）：10-16+51.endprint