工業機器人的關鍵技術發展與應用

左培良 梁春光 黃雷

摘 要：經濟化進程的實際發展中，國內工業的發展逐漸實現轉型，工業自動化的水平不斷提升，先進的設備以及技術的應用逐漸變得廣泛，工業機器人在國內工業生產中是非常關鍵是設備，作為典型的高科技產品，工業機器人的發展水平體現出國家工業的整體水平，也關系到國家工業的整體發展。

關鍵詞：工業機器人；關鍵技術發展；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.035

0 前言

本世紀以來國內的老齡化速度不斷加快，勞動力成本不斷提升，制造業無法繼續依賴人口紅利，這種局面下周邊國家的制造業不斷發展，包括越南以及印度等國制造業的迅速發展，讓國內工業人力成本不再具備明顯的優勢，這種局面下國內工業需要實現快速的轉型，保持制造業的發展優勢地位，如今來看制造業的實際發展面臨諸多的機遇和挑戰，工業機器人在制造業升級轉型中是重要的力量，加強對工業機器人的研發以及應用，是國內制造業的主要發展方向。

1 工業機器人的關鍵技術發展趨勢

1.1 新材料技術

工業機器人的諸多部件需要具備極強的耐磨性，高剛性也是工業機器人材質要具備的特點，這樣工業機器人的操作才會保持足夠的精度和質量，工業機器人的制造材料要面臨著極高的要求，尤其是材料化學元、金相組織等方面的控制。新材料技術在工業機器人的實際發展中是重要的技術發展方向。也是提升工業機器人整體生產水平的一種途徑[1]。

1.2 人工智能技術

智能化以及擬人化作業也是現階段工業機器人的主要發展方向，讓工業機器人滿足生產流水線的實際生產需要。如今來看人工智能是先進科技的代表，開發和拓展人的智能，是一種非常重要的技術領域。如今來看人工智能在諸多的領域得到了應用[2]。但是整體上科學家還是沒有對人腦運行的具體機制全面掌握，所以人工智能在不斷完善以及更新中，在工業機器人中也是可以逐漸實現更高水平的應用，如今還無法設計出具備人一樣高智能的產品以及工業機器人。

1.3 新型伺服器技術

伺服器是制造工業機器人的重要技術，可以結合變化的對象物體，對工業機器人進行精準的控制，進行下一步驟的動作，伺服器的性能高低對工業機器人的整體質量是有決定性作用的。

1.4 新型減速器技術

工業機器人的精度以及速度是一直以來重要的發展方面，也是對工業機器人整體性能進行評價的主要指標。工業機器人的高響應速度、高精度以及高穩定性是主要的技術發展方向，如今減速器已經無法滿足工業機器人的實際發展。對新減速度技術展開研發以及應用是一種趨勢[3]。

2 工業機器人的應用現狀分析

2.1 焊接工業機器人

在工業焊接生產中，會造成一些有毒煙氣以及輻射，這些是對人體有一定危害的，所以大型工廠逐漸用焊接工業機器人來取代人工的焊接模式。主要的原理就是在焊接工業機器人的法蘭安裝好焊槍或者焊鉗，讓工業機器人具備焊接的能力，這種工業機器人主要是在機電設備零件或者整機電焊會進行使用，優點就是焊接的質量更加穩定，保證了焊接的均一性，讓焊接的生產率有所提升。另外是這種工業機器人可以實現二十四小時的連續焊接操作，讓工人的勞動得到了改善，避免了工人在有害的環境下進行長期作業，減低了人工操作的技術要求。

2.2 裝配工業機器人

這種工業機器人是最常見的一種，在現代化工廠中最常用的生產模式就是流水線作業，對速度以及精度有著極高的要求。以往在流水線作業中是使用人工操作，在工作質量以及效率上逐漸滿足不了實際的生產需求，這種局面下可以使用裝配工業機器人，用來進行流水線作業的產品組裝，并且一次投資后可以進行多年的使用，讓人力成本得到有效的節約，也讓生產效率實現全面的提升。

2.3 搬運機器人

以往在工業生產中搬運工作也是依賴人工，或者是借助叉車以及吊機進行搬運。搬運工業機器人是一種重負荷機器人，搬運的速度快，并且也可以保持二十四小時的連續作業。搬運是如今工業自動化中一個比較重要的發展方向，工業機器人在搬運作業中的作用是很大的，在負載方面也有不錯的性能，可以成為促進搬運速度提升的重要手段。

2.4 材料加工工業機器人

這種工業機器人有著諸多的功能，比如切割、拋光等，同時這種工業機器人適合對諸多的材料進行加工，比如銅鐵等金屬材料、木材以及玻璃鋼等。工業加工是非常復雜的過程，材料加工涉及到的工作步驟是多樣化的，工業機器人在其中可以提升加工的準確性以及整體效率，有效減少了在材料加工的人工操作中諸多質量問題，也讓工業機器人的類型非常廣泛，在工業生產中的應用逐漸普及。

2.5 噴涂工業機器人

噴涂工業機器人可以進行全方位的噴涂，或者是噴涂機器人。可以制作企業提供完整的自動化噴涂結合方案，這種工業機器人的優勢是領會性比較強，借助工業機器人的視覺減少錯誤，并且高速性能非常好，系統的運行時間超長。因此噴涂工業機器人在如今工業領域是使用比較廣泛的，噴涂作業本就是工業生產中必不可少的一部分，工業機器人來執行噴涂作業，可以讓噴涂的質量得到一定程度上的提升，并且工業機器人的噴涂方式更加精準和細致。

3 結論

總之，工業機器人是如今工業自動化的一種生產趨勢，自動化手段會逐漸取代人工操作，而工業機器人是其中的代表性技術，如今隨著人工智能以及信息技術的不斷更新，工業機器人還會得到進一步的發展，工業機器人作業的過程會更加科學和高效。

參考文獻：

[1]朱宏興，王柏森，李遠航等.基于SolidWorks的機械式工業機器人末端執行裝置的設計與實現[J/OL].河南科技，2018（14）：1-2.

[2]楊曉鋒.智能制造是否有助于提升制造業平均工資？——基于2001～2016年17省工業機器人數據研究[J].經濟體制改革，2018（06）：

169-176.

[3]朱洪雷，劉軍鋒，程鎧鑌等.基于ABB IRB120機器人的保溫杯自動化裝配檢測平臺設計與仿真[J].機電信息，2018（33）：139+141.

作者簡介：左培良（1984-），男，四川綿陽人，碩士，助教，主要研究方向：智能制造、工業機器人、精密定位控制。