工業機器人技術在自動化控制領域的運用分析

霍丹

摘 要：隨著科技的發展，工業機器人應用越來越廣泛。工業機器人主要應用于自動化控制領域，而自動化又是當前國際發展的大潮流，如何跟隨潮流進步，關鍵點就在于工業機器人技術的掌握程度。本文就工業機器人在自動化控制領域中的應用展開分析，旨在為相關研究提供參考。

關鍵詞：工業機器人;自動化控制;運用

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）17-0031-02

Absrtact： With the development of science and technology， industrial robots are more and more widely used. Industrial robot is mainly used in the field of automatic control， and automation is the trend of international development at present. The key point of how to follow the progress of the trend lies in the mastery of industrial robot technology. This paper analyzed the application of industrial robots in the field of automation control， in order to provide reference for related research.

Keywords： industrial robot;automatic control;application

很多人對工業機器人的構造并不熟悉，認為其只是搬拉拖拽的機械，不需要太多技術支撐。其實，制造工業機器人的技術十分復雜，所應用到的學科知識十分繁多。以我國當前的制造水平而言，作為一個泱泱大國，制造技術僅停留在國際中低水平，難度可想而知。目前，我國制造工業機器人的水平仍停留在中低水平隨著社會不斷發展，大眾對工業機器人的概念已經不像幾年前那么陌生，也越來越認可他們在社會發展中所扮演的角色位置。本文對工業機器人的發展現狀、控制特點、應用領域以及未來展望進行詳細分析。

1 工業機器人的發展現狀

目前，我國工業機器人發展與西方發達國家仍存在很大差距，且這種差距很難在短時間內彌補，需要國家從教育層面入手，通過數代人的努力與之抗衡。深入來看，制約我國工業機器人技術發展的一個重要因素是零件制造與裝配，這是因為我國精密制造產業發展相對不成熟，難以支撐工業機器人這種高精密機械設備的零件制造;在裝配方面，裝配技術簡陋，難以與精密度極高的工業機器人相匹配。工業機器人多應用于電氣自動化領域，這些領域在生產過程中對精確度要求較高，可謂失之毫厘謬以千里，精密程度達不到要求，工業機器人就無法應用[1]。

2 工業機器人的控制特點

工業機器人并不能像人類一樣具有主觀思維能力，因此他們缺乏主觀能動性，做出的每一項動作都由程序員設定好參數，這些參數仿佛人類社會中的指令，是出于控制的目的。因此，人類想要讓工業機器人按照自己的想法完成行動，就必須提前設計控制系統，總體而言，工業機器人的控制特點主要有以下4點。①機構運動學是制造工業機器人的重要學科知識，因此，工業機器人的運動都要依照坐標。例如，人類要想工業機器人完成一套動作，就必須提前設定好相應坐標，在行動中根據自己的需求做出相應改變。②對于操作而言，工業機器人應該配套多種操作模式，以供他們在運行時做出不同選擇，更好地完成人類指令。③工業機器人不具有思維，主要由計算機控制，通過計算機的代碼傳達指令，他們只需要按照代碼行事，就能滿足人類需求。④機器人的動作完成可以有多種不同的方式，其活動也可以人為選取最佳完成方式，從而達到最佳效果[2]。

3 工業機器人在自動化領域中的應用

最早的工業機器人應用于汽車制造行業。隨著科學技術和社會水平不斷發展，工業機器人越來越精密，所能完成的任務已遠遠超出人類極限，因此，其應用領域也越來越廣泛。

在自動化生產領域，很多工作具有較高的危險性，且環境惡劣，投入人力的話，一方面面臨成本問題，另一方面是企業難以保證工作人員的安全，因此不得不使用工業機器人來代替人力。工業機器人能充分發揮自身優點，面對各種艱苦惡劣的環境，操作人類難以完成的工序。

3.1 檢測工作

長期從事檢測工作，人類會出現疲勞等情況，從而導致不良品流入，影響后續生產。但是，利用工業機器人進行檢測，所有的檢測標準都是人為提前設定好的，如尺寸、重量、大小等。按照設定好的程序進行檢測，工業機器人檢測出現故障的概率幾乎為零，為后續生產提供很大便利。

3.2 焊接工作

眾所周知，焊接是一項具有危險性的工作，尤其在大型工業中，危險性直接與工人的生命安全掛鉤，而工業機器人則可以利用自身優點克服危險。除了大型焊接，在自動化領域還有許多精密焊接工作，所需要的精密程度人工難以達到，而工業機器人可以由自身的計算程序精準計算誤差，合格完成精密焊接工作。

3.3 裝配工作

裝配工作相當復雜，需要有很多傳感器相互協調，如視覺和聽覺傳感器等，以保障裝配精準。在工業中，“精密”二字體現在各個方面，誤差越小，所生產的產品工藝水平就越高。在科技日益發達的今天，也只有高科技工業機器人技術才能應對日趨復雜的自動化發展[3]。

4 工業機器人在未來自動化領域的發展展望

隨著我國社會不斷發展，對自動化技術水平的要求越來越高，在工業機器人發展方向上也提出了明確的發展要求，即向西方發達國家學習核心技術，在學習的基礎上加以創新，根據我國國情，研究出符合我國現代化發展的工業機器人，并且保留知識產權。未來的工業機器將更加智能化，適用于更多領域。

4.1 適應極端惡劣的環境

在一些高溫高壓的工作場所，工人難以抵達，環境惡劣程度難以想象，強行由人工完成，很可能發生生命事故，只能由工業機器人代替[4]完成。

4.2 在醫學領域的發展應用

在未來，工業機器人也會更多地應用于醫療領域。工業機器人具有高精密性，因此，可以應用于一些骨骼矯正手術。因為對于這一類手術，單憑醫很難精準計算每一個步驟，或多或少都會出現誤差，但工業機器人出錯的概率幾乎為零。

4.3 研制仿生工業機器人

仿生工業機器人是相比于目前的工業機器人更高端的科技設備。比如，工業機器人只能按照人類設定好的程序完成相應動作，但仿生工業機器人類似當前的人工智能軟件，可以通過模擬人的思維，自主進行活動，可以更加靈活地完成各項工作。

5 結語

隨著我國經濟的迅速發展，工業機器人技術所取得的進步有目共睹，這是一個時代的智慧結晶。今后，人們要不斷推動工業機器人技術的發展，加強其在自動化發展領域的應用。相信在眾多科學家的共同努力之下，工業機器人會有更好的發展。

參考文獻：

[1]龔洪浪，李麗娜.工業機器人在拖拉機變速箱生產線自動化改造中的應用[J].現代電子技術，2017（20）：114-116.

[2]王素娟，秦琴，屠子美.工業機器人在LCD顯示器廢棄物自動化拆解流水線中的應用[J].現代電子技術，2019（4）：183-186.

[3]蔣穗峰，李艷春，肖南峰.基于手勢識別的工業機器人操作控制方法[J].計算機應用，2016（12）：3486-3491.

[4]段艷杰，呂宜生，張杰，等.深度學習在控制領域的研究現狀與展望[J].自動化學報，2016（5）：643-654.