機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

關(guān)峰楠

摘要：國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展也促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用了各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)有助于工業(yè)生產(chǎn)效率的提高，大量工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)線的應(yīng)用已經(jīng)充分解放了大批量勞動力，同時工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用也大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品質(zhì)。當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)必將是未來工業(yè)生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢。本文以機(jī)電一體化技術(shù)在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用為主題展開討論，希望能夠有效預(yù)測其發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;工業(yè)機(jī)器人;應(yīng)用趨勢

當(dāng)前社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度越來越快，人力資源和時間成本越來越高，為了積極節(jié)約人力成本大幅度提升生產(chǎn)勞動效率，就必須將現(xiàn)代化電子技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械化生產(chǎn)線中，也就是目前國內(nèi)已經(jīng)日漸成熟的機(jī)器人技術(shù)。將機(jī)電一體化技術(shù)與人工智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，能夠?qū)π畔⒌臎Q策、模擬和處理以及系統(tǒng)自動檢測產(chǎn)生較強(qiáng)的判斷功能。通過機(jī)電一體化的應(yīng)用會逐漸對工業(yè)生產(chǎn)模式帶來歷史性和社會性的變革。

一、機(jī)電一體化的發(fā)展概況

第一個發(fā)展階段：上個世紀(jì)六十年代之前就已經(jīng)產(chǎn)生了機(jī)電一體化的發(fā)展端倪，在機(jī)電一體化的發(fā)展初期，機(jī)械產(chǎn)品的一部分功能和性能都是依靠人們利用電子技術(shù)來改善的。直到第二次世界大戰(zhàn)，電子技術(shù)受到來自軍事裝備升級的現(xiàn)實(shí)需要和刺激，為了有效促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的性能，電子技術(shù)水平得到持續(xù)進(jìn)步和改善。在戰(zhàn)爭時期結(jié)束后，機(jī)電一體化技術(shù)以及電子技術(shù)便順利的轉(zhuǎn)為民用，當(dāng)時歐洲很多國家日漸蕭條的經(jīng)濟(jì)已經(jīng)得到了快速的恢復(fù)，但是當(dāng)時的電子技術(shù)和機(jī)電一體化技術(shù)水平還不夠成熟和穩(wěn)定，于是在當(dāng)時的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件下，機(jī)電一體化技術(shù)沒能得到大規(guī)模的推廣。第二個發(fā)展階段：上個世紀(jì)七八十年代，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)都以通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為基礎(chǔ)。在這一時期，機(jī)電一體化技術(shù)也開始得到工業(yè)界的認(rèn)可和推廣，很多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、科技水平先進(jìn)的地區(qū)開始向機(jī)電一體化投去了更多的目光;第三個發(fā)展階段：上個世紀(jì)九十年代末期，智能化的發(fā)展方向成為機(jī)電一體化的發(fā)展新方向，此時的機(jī)電一體化發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了全新的發(fā)展時期，這個時期的信息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、通信技術(shù)等都與機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)生了融合與應(yīng)用。這一時期的機(jī)電一體化分析、建模以及集成等內(nèi)容研究都取得了一定的成就。這一時期的光纖技術(shù)以及機(jī)器人技術(shù)都取得了一定的成果，機(jī)電一體化的發(fā)展只有建立在各項(xiàng)進(jìn)步的技術(shù)基礎(chǔ)之上，才能積極建立機(jī)電一體化的完整體系。我國在上個世紀(jì)八十年代就已經(jīng)在各個高校展開了機(jī)電一體化技術(shù)研究，因此各個研究所、高校等科研部門已經(jīng)在機(jī)電一體化領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果。

二、當(dāng)前在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用機(jī)電一體化的總體情況

當(dāng)前機(jī)電一體化的最重要應(yīng)用體現(xiàn)在工業(yè)機(jī)器人中，工業(yè)機(jī)器人也被稱作是工廠中的自由度機(jī)器人和多關(guān)節(jié)機(jī)械手，這些工業(yè)機(jī)器人能夠通過接受不同的指令，按照既定預(yù)先設(shè)置好的程序來完成規(guī)定的生產(chǎn)動作，這是當(dāng)前智能制造和機(jī)電一體化的有機(jī)結(jié)合與應(yīng)用。研發(fā)智能機(jī)器人需要具備較高水平.的人工智能、機(jī)械、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)以及電子等多個學(xué)科知識，并且還需要同時有效提升各種零部件的精密度和針對集成電路板的大規(guī)模組裝能力。

在工業(yè)生產(chǎn)中能夠?qū)θ说氖直燮鸬礁邩?biāo)準(zhǔn)模仿作用的便是工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂，因.此需要針對工業(yè)機(jī)器人中機(jī)械臂高精度的控制技術(shù)進(jìn)行有效研發(fā)，最終能夠精確的通過傳感器和關(guān)節(jié)傳遞等實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂具有人手觸覺的高級感知能力，最終能夠讓工業(yè)機(jī)器人的機(jī)械臂在加工和生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)靈活的操作。這些工業(yè)機(jī)器人還具備高水平的自動導(dǎo)航能力，通過導(dǎo)航能力的運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的搬運(yùn)和裝卸，對出庫和入庫的成品及零件進(jìn)行及時的調(diào)配。當(dāng)前很多生產(chǎn)線上都已經(jīng)裝配了負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)男C(jī)器人，這些運(yùn)輸機(jī)器人可以對產(chǎn)品進(jìn)行快速的分類，于是不僅能夠有效提升勞動生產(chǎn)質(zhì)量，更能夠減輕人力勞動生產(chǎn)成本。

三、關(guān)于未來在工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢

未來應(yīng)用在工廠“生產(chǎn)線上的工業(yè)機(jī)器人將會更加有效的提高機(jī)器人的感知系統(tǒng)，這些機(jī)器人可以隨時針對周邊的生產(chǎn)環(huán)境進(jìn)行檢測，這樣能夠隨時感知周邊的生產(chǎn)設(shè)備是否存在故障，當(dāng)然要想實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的高水平感知功能就需要積極攻克圖像處理以及視覺傳感器等零部件和系統(tǒng)的技術(shù)難題。在未來工業(yè)機(jī)器人的機(jī)電一體化應(yīng)用過程中，需要建立高精度的物理模型，這些模型的構(gòu)建目的是用來應(yīng)對生產(chǎn)中出現(xiàn)的一些不確定性。當(dāng)前的人工智能技術(shù)發(fā)展是研究的熱點(diǎn)方向，因此機(jī)電一體化也將會在機(jī)器智能化的發(fā)展方向上成為運(yùn)行及應(yīng)用的核心，在應(yīng)用生產(chǎn)中參照人類的某些行為針對人工智能工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行技術(shù)升級和改造。雖然機(jī)電一體化技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人相融合，能夠?qū)崿F(xiàn)在某些行為上對人類行為進(jìn)行高度的模仿，但是要想完全實(shí)現(xiàn)人類在生產(chǎn)中的作用與功能還需要不斷的開發(fā)其他相應(yīng)的智能技術(shù)，以求工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中與人類產(chǎn)生更加相近的行為和動作。

四、結(jié)語

總之，我國的科學(xué)技術(shù)在迅速發(fā)展的過程中促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)前我國已經(jīng)在很多工業(yè)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。在工業(yè)的升級改造過程中，工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用已經(jīng)提升了工業(yè)生產(chǎn)效率，當(dāng)前機(jī)電一體化技術(shù)與工業(yè)機(jī)器人的有機(jī)結(jié)合，已經(jīng)徹底改變了人們生活的方方面面，展望未來全面智能時代的工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)，必將給人們帶來更好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)品服務(wù)。

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