工業機器人在自動化控制中的應用研究

卞青瀾

【摘 要】隨著我國現代科學技術的不斷發展，我國的機器人技術進步很快。根據當前情況來看，我國的機器人技術已經在工業、國防等領域得到了廣泛的應用，并且其已經成功的引領當代高科技發展。因此，在這一背景下論文對工業機器人在自動化控制中的應用進行詳細探究，以此來提高我國工業機器人的應用水平。

【Abstract】With the development of modern science and technology in China， the robot technology in our country has made rapid progress. According to the current situation， the robot technology in China has been widely used in industry， national defense and other fields， and it has successfully led the development of modern high technology. Therefore， under this background， this paper probes into the application of industrial robot in automatic control in detail， so as to improve the application level of industrial robot in China.

【關鍵詞】工業機器人；自動化控制；機器人應用

【Keywords】industrial robot； automation control； robot application

【中圖分類號】TP242.2 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）09-0166-02

1 引言

工業機器人技術是集計算機技術、傳感技術以及自動控制技術于一體的人工智能技術。機器人在我國的廣泛應用，標志著我國工業的自動化水平已經進入了一個全新的時代。工業機器人包括機械部分、傳感部分以及控制部分的三大部分以及驅動系統、機械結構系統、感受系統、控制系統、人機交互系統、機器人環境交互系統的六大系統。

2 工業機器人相關概述

工業機器人是面向工業領域的多關節機械手或多自由度的機器人。工業機器人是自動執行工作的機器裝置，是靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。它可以接受人類指揮，也可以按照預先編排的程序運行，現代的工業機器人還可以根據人工智能技術制定的原則綱領行動。

工業機器人的自動化控制系統在實際的應用當中，首先，能夠示教再現。工作人員可以利用此項功能將信息輸入到機器人的程序當中，機器人就會將輸入的信息自動保存在相應的位置。而當工作人員需要相關信息時就會自動提取，在進行相應地講解，進而充分發揮出示教再現的作用。其次，工業機器人有著運用控制的功能，它能夠利用相應的方式，使得機器人能夠擁有不同的運動速度和運動形態。再次，工業機器人能夠自動對周圍的信息進行相應的計算，并且根據相關的計算結果制定出合理的作業路線，此種功能同時也是整個控制系統中最具有關鍵性作用的一部分[1]。最后，工業機器人能夠進行自動反饋。在機器人進行運行時，不論其狀態還是姿勢位置都會不斷地進行變化，而工業機器人能夠根據其自身的狀態和位置進行自我反饋。

3 工業機器人在自動化控制中的應用

3.1 汽車制造行業

在中國，有超過50%的工業機器人應用于汽車制造業，而在應用于汽車制造業中的工業機器人中，有50%以上的機器人為焊接機器人；而對于當前世界上的大多數的發達國家來說，在其國家內部的汽車制造行業當中對于工業機器人使用量超過了總機器人數量的53%。因此，在世界上，對于工業機器人的應用范圍和使用情況來說，工業機器人必將代替汽車制造業的人工工作模式。就我國目前工業發展形勢來看，中國正在向制造強國的發展方向積極邁進。因此，根據我國的發展形勢來說，工業機器人的使用將會提高我國汽車制造業的加工手段，保證汽車制造業的工作質量，進而不斷增加企業的競爭力。而這所有的發展目標和策略都將對工業機器人的發展有著極大的促進作用。例如：我國的汽車制造廠商在未引入機器人之前，對于汽車制造完全依賴人工。并且一個工人只能照看最多兩臺機床，這種工作方式嚴重降低了工作效率。而在引入工業機器人后，一臺工業機器人就可以獨自自動操控多個汽車加工制造機器。據有關數據調查顯示，我國的汽車制造行業在引進工業機器人之后，固定職工增長速度有所減緩，但是我國的汽車制造產品總產量卻是在以驚人的速度提升，而這一現象的出現都要歸功于工業機器人的使用。此外，中國重汽新車間在進行時建成的全自動沖壓機的成就，也要歸功于對工業機器人的引入。工業機器人的機械手臂將鋼板送入道沖壓機內，不僅穩定了產品質量，同時又極大程度的避免了工傷事故的發生。

3.2 橡膠及塑料工業

塑料工業是一項合作緊密的行業，同時其在一定程度上又有著極高的專業化程度。另外，橡膠塑料的生產和加工在當前的機械制造工業方面都有著緊密的聯系[2]。即使在將來，這一行業也必將是一重要的經濟行業，并且塑料行業能夠為提供眾多的工作崗位。因為，無論對于汽車行業來說，還是對于電子工業來說，甚至是食品工業，對于塑料制品以及橡膠制品的需求已經越來越大。而機械制造作為生產工作環節和加工工作環節二者之間的進行連接的重要的工藝技術，發揮著其他工業所無法比擬的實際作用。通過對注塑機或者是其他相關工具設備對原材料進行加工，進而形成的精細耐用的成品或半成品，將原材料進行精細加工使得生產工藝更高效、經濟可靠。我國要想躋身于世界范圍內的塑料工業中就要在對塑料原材料加工時符合極為嚴格的標準。盡管如此，這對于工業機器人來說依然是小菜一碟。因為工業機器人不僅是最佳適用于在凈室環境標準下生產的工具，同時在一定程度上，即使是在高標準高要求的生產環境當中，工業機器人也能夠完成人工所完成不了的高強度作業。工業機器人正是以其多面手的特質，使得機器人在橡膠及塑料工業行業的作業中有著極高的效益。

3.3 鑄造行業

對于工業機器人來說，其能夠在極端的工作環境下進行多班作業，并且工業機器人能夠承受人工所不能承受的沉重工作壓力和工作負擔。另外，對于鑄造行業來說，其屬于制造強勁行業，另一方面，鑄造行業本身是一種高污染、高溫以及外部環境惡劣的一種工業，因此，這也是工業機器人在鑄造行業中被廣泛應用的重要原因。對于工業機器人來說，工作人員對其控制系統簡單操作就能夠使得機器人應用于注塑機運輸等工作中，并且其都能夠為鑄造企業極大的提高工作效率[3]。

3.4 化工行業

化工行業是我國工業機器人廣泛應用的重要領域之一。目前，在化工行業中，其主要應用于化工行業自動化設備中的大氣機械手、真空機械手、潔凈鍍膜機械手、潔凈AGV、RGV及潔凈物流自動傳輸系統等。另外，隨著我國國民經濟的快速增長，我國各個行業對于化工產品的要求越來越高，對于化工產品進行加工生產時要求產品具有高度的精密化、微型化。另一方面，對于當前生產化工產品時，需要在生產中擁有一個潔凈的環境。因此，在我國的化工行業生產領域中，隨著未來更多的化工工廠對于產品生產環境清潔度的要求的不斷增高，人工生產已經不在適應當前的環境要求。因此，工業機器人將會在化工行業中得到進一步的高度利用。從某種情況來看，工業機器人在化工行業中具有極其廣闊的市場空間。例如：在某橡膠廠進行日常工作時，長期以來，該廠通常采用的是傳統的人工工作方式來對化工產品進行碼垛工作，這種人工碼垛的工作方式會極大的耗費人力，而且這種工作方式不但沒有使得工作效率有效提高，而且使得員工受到了極大的工作壓力和勞動強度。工業機器人的引入，極大地提高了化工工業產品碼垛工作的效率。工業機器人的應用，使得裝箱設備每小時可完成數百塊的合成橡膠碼垛任務。而對于化工工廠來說，工業機器人的應用，使得工廠每年可節省人工成本高達數十萬元，極大地提高了化工工廠的經濟效益。

4 結語

通過本文論述可知，機器人在我國的廣泛應用，標志著我國工業的自動化水平已經進入了一個全新的時代。而就當前情況來看，工業機器人在汽車制造行業、橡膠及塑料工業、鑄造行業、化工行業等各方面的應用不僅提高了工廠的工作效率，而且極大地節約了人力成本，給企業帶來了更多的經濟效益。根據我國當前的經濟發展現狀來看，工業機器人未來有著極大的應用和發展空間。

【參考文獻】

【1】馬曉明.工業機器人在自動化控制領域的應用[J].內燃機與配件，2018，50（07）：217.

【2】蔡濟云.工業機器人在自動化控制中的應用研究[J].科技與創新，2018，31（01）：144-145.

【3】金艷.工業機器人技術在自動化控制領域的應用探討[J].中國設備工程，2017，33（19）：151-152.