關于工業機器人技術在當前的應用及未來發展

張國慶

摘 要：為了促進工業機器人技術應用范圍的進一步推廣，在本文當中筆者首先對現階段工業機器人的應用現狀進行了分析，并從集成化工業機器人、多機互動工業機器人以及標準化發展三個方面闡述了工業機器人在未來的發展方向。

關鍵詞：工業機器人；中國智造；工業4.0；應用；發展

一、 緒論

自從2010年之后，隨著智能化技術的不斷發展，信息技術所帶來的第四次產業革命已經成為制造業必須要面臨的重要問題。在這樣的背景下，許多國家都紛紛采取措施搶奪智能化工業的發展先機。2013年德國率先推出“德國工業4.0”，2015年我國則推出了“中國制造2025”國家頂層戰略，同時也同步提出了“中國智造”計劃，旨在促進我國智能化技術的快速發展。在這樣的背景下工業機器人現階段已經獲得了較大的發展，同時在未來的應用也必然會得到進一步的推廣。在本文當中筆者對這一問題進行必要的分析與研究。

二、現階段工業機器人的應用現狀分析

一直以來我國在工業機器人發展方面相對于西方發達國家一直存在著一定的距離，但是自從2010年之后隨著我國對智能化技術研究投入力度的不斷提升，我國在工業機器人方面已經取得了較為顯著的成效，同時工業機器人在實際中的應用范圍也得到了進一步的拓展，具體來說現階段我國工業機器人的應用主要體現在以下幾個方面當中。

（一）工業機械手臂在制造業中的應用

在制造業的流水線當中，不僅要求工人必須要具備一定的速度，同時對精準度也具有較高的要求，現代工業機械手臂可以實現對人手的有效模仿，在靈巧度以及精準度方面都已經有了較為顯著的提升，因此，在最近幾年當中工業機械手臂在生產與智造加工業中的應用范圍得到了進一步的拓展，例如現階段富士康、華為以及聯想等大型電子設備生產基地當中都已經使用了大量的人工機械手臂，在提升了產品制造速度與效率的同時，也提升了產品的品質，工業機械手臂在制造業中的應用還可以進一步降低人工費用，這對于企業生產成本的降低也具有非常重要的意義。

（二）工業機器人在自主導航中的應用研究

在最近幾年當中工業機器人在自主導航中的應用是工業機器人的一個重要應用熱點，也是智能化技術發展的結果。在工業生產當中原材料的運輸往往都遵循特定的程序，因此，只需要為工業機器人設定好既定程序，工業機器人就可以根據實際情況自動導航進行生產資料以及相關產品的運輸，從而提高生產效率。其次，工業機器人在自動導航方面的功能也被應用于無人駕駛方面，隨著工業機器人智能化程度的進一步提升，其在自動駕駛方面顯示出更大的優越性，目前階段百度公司就已經將工業機器人應用于無人駕駛方面，并取得了較大的進展。

（三）工業機器人被應用于人機交互當中

隨著人工神經網絡信息處理方法在工業機器人中的應用，工業機器人能夠通過樣本學習的方式實現與人之間的互動，從而解決人們在日常生活中可能存在的問題，這一優勢也逐漸被應用于工業領域當中，并實現了智能化技術的進一步提升。目前階段基于工業機器人的這一應用已經取得了較大的進展，同時在多個領域當中也具有較為廣泛的應用，例如，現階段最為流行的蘋果手機中內置的SIRE就屬于這種工業機器人。

三、工業機器人在未來的發展方向分析

根據“中國智造”與“德國工業4.0”計劃的具體內容，智能化必然會成為工業機器人在未來的重要發展方向，筆者在下文當中將對工業機器人在未來的發展方向做出進一步的分析與預測。

（一）集成化工業機器人

從總體上來說現階段雖然工業機器人在實際中的應用已經較為廣泛，但是大多是工業機器人的功能都相對較為單一，例如，能夠自動導航的工業機器人往往并不具備人機交互功能。在未來一段時間之內，隨著智能化技術以及工業機器人制造與加工技術的進一步發展，工業機器人的功能必然會更加豐富。從實際商業應用的角度來看，隨著工業生產復雜成都的進一步提升，只具備單一功能的工業機器人必然無法滿足實際應用需求。基于此種情況，在未來一段時間之內集成化工業機器人必然會成為發展的重點內容，同時通過集成化工業機器人的應用，制造業的生產效率也必然會得到進一步的提升。

（二）多機互動工業機器人

隨著信息規模的進一步增大，數據規模也進一步提升，在未來一段時間之內大數據將成為工業機器人發展的最基本環境。在面對海量般的數據處理時，往往單純依賴于一臺工業機器人可能無法完成相關任務，這就需要多臺工業機器人實現互動，從而滿足實際生產要求。在最近當中，智能機器人協調技術已經獲得了較大的發展，通過智能機器人協調技術的應用能夠實現不同機器人之間的協同工作，但是距離真正的互動工作還存在著一定的差距，還必須要我們進行下一步的探索。

（三）標準化發展

在未來一段時間之內機器人的標準化發展也是工業機器人發展與應用的重要方向。實現工業機器人標準化任重道遠，這始終是生產制造業發展的重要目標。尤其是不同廠家制造出來的不同機器人，其通信、零部件很難實現通用互換，導致機器人無法實現標準化生產，這不僅要解決技術層面的問題，更需要解決企業與企業之間的相互認同與利益關系等問題。這項任務十分艱巨，但必須要逐步規范。

四、結語

在“中國智造”發展戰略的指導之下，工業機器人在現階段的工業生產中的應用范圍必然會得到進一步的提升，同時也會獲得進一步的發展。在本文當中筆者對現階段工業機器人的實際應用與發展方向進行了分析，旨在促進工業機器人的進一步發展。

參考文獻：

[1]田威，戴家隆，周衛雪，曾遠帆，廖文和.附加外部軸的工業機器人自動鉆鉚系統分站式任務規劃與控制技術[J].中國機械工程，2014，25（01）：2327.

[2]于天宇，李達，宋寶玉.基于MATLABRobotics工具箱的工業機器人軌跡規劃及仿真研究[J].機械工程師，2011（07）：8183.

[3]田茂勝，唐小琦，孟國軍，葉伯生.基于嵌入式PC的工業機器人開放式控制系統交互控制的實現[J].計算機應用，2010，30（11）：30873090.

[4]譚冠政，王越超.工業機器人時間最優軌跡規劃及軌跡控制的理論與實驗研究（英文）[J].控制理論與應用，2003（02）：185192.