工業機器人在自動化控制領域的應用分析

劉之斌 姚路

沈陽新松機器人自動化股份有限公司 遼寧沈陽 110000

科學技術的快速發展，使得機器人技術不斷成熟和完善，并被廣泛應用到工業發展中，為人們的生活生產提供巨大的便利。從機器人技術的發展情況來看，技術形式、內容復雜，其中涉及到傳感技術、機構學以及計算機和網絡技術等多種學科技術。當前工業機器人技術在工業生產中逐漸普及，而且成為工業未來發展中的重要趨勢，接下來將對工業機器人在自動化控制領域的具體應用情況進行分析。

1 工業機器人的特點和功能

1.1 工業機器人的特點

工業機器人在生產中的應用可以替代人工勞動力，提升生產效率，降低人工成本。同時工業機器人應用的過程中有效降低人工操作的風險性。在工業機器人的設計中，對立學、結構學等方面的要求都比較高，在對機器人狀態的描述中大部分會采用坐標的形式，改變機器人的運動狀態。大部分工業機器人都具有一定的智能化特點，通過內部程序的設定以及智能系統完成崗位要求和任務，完全按照人類的意識和思維進行自動化操作[1]。在工業機器人的操作方式轉變中只需要改變機器人參數或者輸入程序指令即可以完成。通過對機器人參數的調整，機器人的操作和運行情況都會出現巨大的變化。而且工業機器人都可以與網絡連接，通過網絡信息庫的加載實現對工業生產的管理和決策。

1.2 工業機器人的功能

工業機器人的功能具有多樣性，最基礎的兩項功能為運動控制和示教再現。在示教功能中，操作人員需要先將機器人的運行速度、位置等數據輸入到控制系統中，并通過記憶功能進行存儲。然后進行機器人動作代碼的編輯，并將代碼輸入到控制系統中，機器人運行時，需要提前對系統中的指令進行調動，并通過指令的調動對機器人程序進行操作，實現示教功能。以汽車生產為例，對機器人示教功能的發揮作用更大。隨著經濟和科技的雙重發展，當前工業機器人已經成為社會中關鍵的工具和技術形式。工業機器人能夠替代人進入到高溫、高危等危險和有害環境中，代替人類完成重復性高和體力消耗大的工作任務，有效降低生產中的人員傷亡事件。同時由于機器人本身的工作能力和適應能力強，通過在工業生產中的應用有利于提升工程的生產效率。比如搬運機器人、裝配機器人、焊接機器人等，只要下達正確的指令，這些機器人就可以按照系統操作發揮功能。此外，工業機器人大部分都會配備視覺、聽覺和觸覺感應器，使機器人在工業生產中可以滿足不同的環境要求。

2 自動化控制領域中工業機器人的應用

2.1 工業機器人的檢測方面的應用

工業機器人監測方面的應用主要是對工業產品的質量、尺寸標準等方面的檢測，通過對產品規格、質量等方面的檢測，保證產品生產的精確性。相對于人工檢測來說，機器人檢測的精確度更高，即使出現的錯誤比較小也可以快速、準確的檢測出來，防止人為檢測的失誤。

2.2 工業機器人在裝配方面的應用

工業機器人應用最普遍的就是裝配工作，在裝配工作中會為機器人配備接觸傳感器、像視覺傳感器等多種傳感裝置，使機器人在裝配的過程中可以對操作對象進行清晰的感知，并做出準確的判斷，提升裝配效率。通過現代自動化控制技術的應用，提升工業裝配的質量和效率，節省裝配時間和裝配人力。

2.3 工業機器人在醫療方面的簡單應用

當前工業機器人開始逐漸在醫療方面進行應用，并出現較多的醫療應用案例，比如可以利用人工智能機器人進行醫療手術。雖然當前工業機器人在醫療方面的應用技術還不夠成熟，只能應用在比較簡單的項目中，但是已經開始進入到醫療領域就說明工業機器人未來會成為醫療行業中發展的重要趨勢。

3 工業機器人未來應用趨勢

通過對我國科技發展現狀分析可知，隨著大數據、云計算以及3D打印技術等方面的發展，使得工業機器人的應用更廣泛。我國現代信息技術越來越發達，利用網絡技術可以實現對工業智能化機器人的控制和操作。因此工業機器人的應用和發展也不會僅局限于某一個領域，逐漸會向食品、醫療、航空等方面發展。而且在功能方面，工業機器人也不會是簡單的分揀、裝配，在功能上逐漸向智能化、思維化更高端的方面發展[2]。此外，仿生學也是當前工業機器人的主要發展方向，比如日本的ASIMO仿人機器人，能夠對人體動作進行模擬，實現智能化平衡系統發展。在ASIMO機器人的研究中，機器人的行走替代傳統的旋轉滑動，使機器人與人類更相似。通過360度感應系統的應用，還有利于機器人對外界信息的獲取。未來工業機器人的發展中，不再僅局限于對人類勞動力的解放，會向更復雜的程序動作發展，使機器人更趨向于人類的思維發展過程，當前在這方面的研究已經初具成果，比如阿爾法狗的圍棋挑戰賽。隨著這些技術的發展機器人會逐漸具有人類的原始思維和創新能力。傳統工業機器人發展中是以機械控制技術為中心，而未來工業機器人的發展則會逐漸將大腦中樞作為研究核心。通過智能中樞技術的應用使機器人可以自主對問題進行感知、處理，具有更多的智慧和思維能力。但是在智能機器人的研制中必須要做好自我意識方面的控制工作，保證機器人的控制權始終在人類的手中[3]。

4 結語

綜上所述，科技和經濟的發展推動工業的發展，工業機器人的應用更廣泛，在技術層面和功能層面都獲得提升。當前工業機器人在工業發展中應用的功能過于機械化，但是在未來的發展中，工業機器人會不斷的完善和發展，應用的范圍也會更廣泛，為社會發展帶來更大的便利，因此還需要加強對工業機器人技術發展的關注，并結合工業生產需求，使其更好的服務于工業發展。