工業機器人智能運動控制方法的探討

高賽　劉峰善

摘 要：近年來，隨著人工智能技術的發展，工業機器人智能運動技術得到了很大程度的提高。工業機器人開始被應用在越來越多的領域，工業機器人的出現，提高了生產勞動的效率，保障了生產勞動的安全性。工業機器人的應用在某些領域能夠替代繁重的人工勞動，具有十分廣闊的應用前景。本文便淺析工業機器人智能運動控制方法。

關鍵詞：工業機器人 智能運動 控制方法

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（c）-0009-02

隨著我國人工智能技術日漸成熟，在人工智能大背景下誕生的工業機器人開始更加廣泛的運用到我國的工業自動化生產領域。人們能夠通過對工業機器人的智能運用進行調節，讓機器人實現單點運動控制、多點運動控制以及曲線運動控制。通過多種運動控制模式能夠讓工業機器人完成高強度、難度大、危險高的人工勞動作業。使用工業機器人能夠在提高安全生產質量的同時大大提高工業生產的效率。

本文便是在人工智能技術廣泛應用的大背景下，分析工業機器人的工作原理。通過了解工業機器人智能運動控制方法，來讓工業機器人實現更高自由度的運動控制。讓其能夠實現人工難以完成的工業生產任務。

1 我國工業機器人的發展現狀

近些年來，隨著人工智能技術與機器人制造技術的不斷發展。我國的工業機器人技術取得了很明顯的成就。根據我國工信部賽迪研究院最新發布的公告指出，在我國人工智能政策的支持下，我國機器人產業在2012—2022年10年間，預計增長率將會達到年均23%～36%，潛在市場規模更是能夠達到千億元級別。由此可見，我國工業機器人在未來將會有十分廣闊的發展前景。

然而相較于國外先進工業機器人來說，我國工業機器人的發展仍具有很大的差距。我國的工業機器人起步較晚，最早的工業機器人生產誕生于20世紀80年代，在很多西方國家工業機器人已經成為產業化，而在我國工業機器人的規模還仍然較小，國際競爭力不足。近些年來，雖然國家加大了對工業機器人的投入，我國在工業機器人方面的技術成果也不斷增加。但是在工業機器人方面的核心科技，仍較國外先進國家存在著一定的差距?？傊?，近些年來我國工業機器人雖然取得了一定的成果，但是相較于國外先進國家，我國的工業機器人研發仍需要得到更大提升。

2 工業機器人智能運動控制方法的意義

所謂的工業機器人是為了滿足工業需求所設計的機械設備。工業機器人主要包含控制器、傳感器、伺服驅動裝置和機械運動部件。目前，工業機器人在精密程度高、作業強度大的工業施工中都能取得很好的效果，應用工業機器人能夠替代傳統的低效手工作業，用其高效率以及精密性來完成工業生產的需求。

工業機器人智能運動控制方法能夠使得工業機器人變得更加智能，其主要有如下幾種意義。

2.1 增加工業機器人的適應能力

在工業生產當中，很多時候需要機器能夠像人一樣進行勞作。傳統的自動化生產，機器設備較大，且生產程序復雜，機器顯得十分笨拙，不利于特定工業生產的開展。而工業機器人智能運動控制方法能夠使得工業機器人變得更加小巧靈活。同時能夠讓工業機器人適應各種工業生產環境，讓工業機器人能夠擬人化，工業機器人智能運動控制方法可以讓機器人在機械結構上擁有像人一樣的大臂、小臂、手腕和關節。讓工業機器人在執行特定任務時能夠變得更加智能靈活，以此來增強其對工業生產環境的適應。

2.2 提升工業機器人的通用性

傳統的機器人未使用智能運用控制技術，因此生產出的機器人智能執行特定的作業任務，往往不能依據實際的生產情況進行變通。而使用智能運動控制方法能夠讓工業機器人變得更加的靈活便捷，通過更換工業機器人各個運動系統組成部件的方式能夠讓工業機器人能夠擁有更多兼容性。這種通過更換運動系統部件的方式，能夠有效提升工業機器人的通用性，讓工業機器人能夠服務于不同作業方式的生產。其不僅僅能極大程度上提升了工業機器人的工作效率，更能夠提升其自身的通用性。

2.3 降低生產風險

在工業生產中運用工業機器人智能運動控制方法，能夠讓機器人變得更加的智能，在具體作業操縱中能夠更加靈活。工業機器人智能運動控制方法讓工業機器人自身性能得到了提機械傳動結構高，通過對機器人智能運動的控制讓機器人能夠像人一樣去工作，讓機器人替代原本繁雜困難的人工操作。運用工業機器人智能運動控制方法，機器替代了人工的操作，從而有效降低因人工而帶來的生產風險。

3 工業機器人智能運動控制方法

3.1 提升機器人關節模型算法

在工業機器人智能運動當中，所采取的都是擬人的運動方法。人們在設計時就是希望工業機器人能夠像人一樣的進行生產工作。提升提升機器人關節模型算法，是一種有效提升機器人靈活性的辦法。優化算法的計算，簡化算法的計算量，提升算法的匹配程度。通過這種方式能夠讓工業機器人更加高校的運作，使其活動更加靈活，能夠從事更加復雜的動作操作。關節模型算法的優化提升，能夠讓工業機器人在關節擺動上變得更加自如，提升工業機器人智能運動的調控。

3.2 優化機械傳動結構

機械傳動結構是工業機器人智能運動方法的重要組成部分，通過對機械傳統結構的優化能夠讓機器人應用在生產實踐中能夠相互協調，提升機械傳動的效率，最終實現工業機器人工作效率的提升。在機械傳動結構設計時要能夠充分考慮到其穩定性、靈活性、準確性的要求。具體優化過程中，還需要考慮到工業機器人的用途，更具機器人用途的需要來適當的調整機械傳統結構的相關布局。

3.3 完善DNA計算

DNA計算是新的計算思維思維模式。其將計算與相關生物知識結合在一起，用來提高工業機器人對于信息數據的分析處理能力。所謂的DNA計算就是將不同是數據信息進行串聯雜交，本質就類似于核酸分子雜交。通過對串聯雜交后的數據進行特定的篩選來選取合適的組合結果。利用DNA計算的發展，能夠產生新的思維模式，讓工業機器人能夠借鑒并將其運用到尋找PID最優增益系數的處理上來。

3.4 設計軟件程序

在工業機器人智能運動方面，很多情況下機器人運動笨拙是因為系統程序設計的不合理。在設計系統程序時，沒有考慮到工業機器人使用的實際情況。通常而言，在進行軟件程序設計時，要能夠考慮到程序設計的實際情況，也就是要更具工業機器人的運動用途來劃分整體機構與分功能結構。然后再根據每個結構需求的不同，去設計合適的軟件程序。軟件程序的設定一定要符合相應的使用需求，要能夠考慮到在各種情況下各個設計模塊之間耦合度。只有加強軟件程序設計，才能夠讓工業機器人智能運動控制變得更加的成熟。

4 結語

在我國人工智能不斷發展的大背景下，我們要能夠對工業機器人的應用予以高度重視。工業機器人進行大規模作業，是我國未來的工業生產模式。目前我國在工業機器人應用方面仍存在著諸多的問題。相較于西方國家的發展來說，也具有很多的不足。我們需要做到的就是完善工業機器人智能運動控制方法，提高工業機器人智能運動的控制效率。在人們的努力下，相信不久的將來，工業機器人智能運動控制方法一定會得到更加廣泛的應用。

參考文獻

[1] 曹成濤，許倫輝，趙雪，等.四軸工業機器人運動控制與視覺碼垛[J].機械設計與制造，2016（11）：158-161.

[2] 劉文元.貼合市場 迎接挑戰——訪中達電通運動控制產品處應用主任李光友[J].制造技術與機床，2015（7）：25.

[3] 孫亭，李成剛，吳洪濤，等.通用開放式六軸工業機器人運動控制卡設計[J].機械與電子，2012（5）：69-71.

[4] 楊帥，鄒智慧.多自由度工業機器人運動控制系統的研究[J].制造業自動化，2013（10）：117-121.

[5] 國機智能兩平臺項目獲中國機械工業聯合會批準建設[J].機床與液壓，2016，44（17）：92-92.

[6] 謝軍華，張永東，徐源，等.基于GSK數控系統及工業機器人的智能化車間生產管理系統研究[J].機電工程技術，2012，41（8）：17-18，186.