多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用分析

田麗娜

(湖北文理學(xué)院理工學(xué)院電子科學(xué)與信息工程系，湖北 襄陽 441025)

在我國智能制造裝備領(lǐng)域，以新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化成套生產(chǎn)線為代表的智能制造裝備產(chǎn)業(yè)體系已初步形成。多傳感器技術(shù)突破了以往單一傳感器技術(shù)的局限，在第一代的基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)改造和創(chuàng)新。多傳感器技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了我國智能生產(chǎn)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。多傳感器可用來檢測機(jī)器人的工作狀態(tài)，還能夠?qū)C(jī)器人外部工作環(huán)境和工作對(duì)象進(jìn)行感應(yīng)檢測，以達(dá)到最好的生產(chǎn)狀況。

1 多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的工作原理

多傳感器技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，是當(dāng)今科技產(chǎn)業(yè)中新技術(shù)革命的重要基礎(chǔ)，也是信息化時(shí)代發(fā)展的必然表現(xiàn)。多傳感器技術(shù)在當(dāng)今世界中是一項(xiàng)重要的新技術(shù)，它是一切現(xiàn)代化儀器和現(xiàn)代化設(shè)備的核心，廣泛應(yīng)用于各種新型技術(shù)領(lǐng)域中。與單傳感器技術(shù)相比，運(yùn)用多傳感器技術(shù)在解決探測、跟蹤和目標(biāo)對(duì)象的識(shí)別等方面更加精準(zhǔn)，可提高整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度和可依賴性，并增強(qiáng)數(shù)據(jù)的真實(shí)性和可信度。多傳感器技術(shù)實(shí)際上是人腦在現(xiàn)實(shí)生活中的模擬，在處理復(fù)雜問題上的綜合性與智能性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)能力也比單傳感器更強(qiáng)，對(duì)周圍發(fā)生的事件能夠有效做出評(píng)估并及時(shí)分析出解決辦法。多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人融合了觸覺傳感器、視覺傳感器、傾角傳感器、力覺傳感器、近覺傳感器和聽覺傳感器等眾多傳感器技術(shù)于一身，極大提高了生產(chǎn)速度，也提高了復(fù)雜情況下的反應(yīng)能力。多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的工作原理正是基于多種傳感器技術(shù)的綜合應(yīng)用，集中了多種傳感器技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，為機(jī)器人高精度、智能化的工作打下了良好的基礎(chǔ)，機(jī)器人自動(dòng)化發(fā)展也在此基礎(chǔ)上有了更大的進(jìn)步。

2 多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展概況及意義

我國的多傳感器技術(shù)雖然已經(jīng)取得了一定的成績，但是還是存在一定的問題，對(duì)以往的智能制造裝備領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)據(jù)分析可知，2019年多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人等智能制造裝備已取得了很好的成績，但是多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)還屬于新興產(chǎn)業(yè)，一切都在成長和進(jìn)步發(fā)展中，在國內(nèi)成績較好，但在國際競爭中稍顯不足，發(fā)展成果還不能夠與之相抗衡。多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人存在的突出問題是技術(shù)創(chuàng)新能力較為薄弱，傳感器核心制造技術(shù)受限于人，一直依賴進(jìn)口，而進(jìn)口成本高，大部分企業(yè)只能一直進(jìn)口。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱，多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人市場份額不到5%。雖然發(fā)展過程艱辛，但是我國投入了大量的科研資金支持研發(fā)，多傳感器技術(shù)得到了較為廣泛的應(yīng)用，機(jī)器人的發(fā)展也在越來越多的行業(yè)獲得了關(guān)注，多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人得到了極大的發(fā)展，為提質(zhì)降耗和加快生產(chǎn)做足了準(zhǔn)備。多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用意義是：多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人是衡量一個(gè)國家制造水平和科技水平的重要標(biāo)志，為我國工業(yè)行業(yè)打開國際市場提供了基礎(chǔ)，也是重塑我國制造業(yè)優(yōu)勢的重要手段和途徑，能夠激發(fā)行業(yè)生產(chǎn)潛能，加大研發(fā)資金的投入，提高市場競爭力。加快我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的步伐，是促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的首選方式，不僅提高了產(chǎn)品質(zhì)量，還降低了生產(chǎn)成本，為進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)留下了空間。在市場需求快速發(fā)展、勞動(dòng)力資源逐漸稀缺的社會(huì)環(huán)境下，多傳感技術(shù)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展前景廣闊，有利于降低員工安全隱患，提升企業(yè)發(fā)展速度，能夠有效打破西方國家在多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的壟斷，為我國的行業(yè)發(fā)展謀得生存空間。

3 多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用

世界市場對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求非常大，它在一定程度上能夠降低生產(chǎn)成本，由于國外人力資源稀缺，且勞動(dòng)力成本高，所以，極大部分企業(yè)除了轉(zhuǎn)移工廠這種選擇之外，最主要的選擇就是使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行流水作業(yè)，不僅縮短了生產(chǎn)時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本，還大大增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。從近幾年世界所推出的工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品來看，新一代工業(yè)機(jī)器人中，多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)做到了智能化、模塊化、系統(tǒng)化幾大優(yōu)勢的兼顧，融合了多種機(jī)器人的核心知識(shí)模塊，為制造業(yè)向智能化發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。在多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的使用中，發(fā)達(dá)國家紛紛進(jìn)行了戰(zhàn)略部署，比如：美國推行“再工業(yè)化”戰(zhàn)略，為振興制造業(yè)，大力發(fā)展工業(yè)機(jī)器人，希望能夠在工業(yè)機(jī)器人的幫助下，重振制造業(yè)往日的輝煌。日本在機(jī)器人領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，稱得上是工業(yè)機(jī)器人制造大國，日本在大力發(fā)展制造業(yè)上下了很多功夫，為促進(jìn)機(jī)器人發(fā)展，推出了“新產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略”，將機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為重點(diǎn)發(fā)展及扶持產(chǎn)業(yè)。我國對(duì)多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用都取得了很好的成績，填補(bǔ)了空白。首先是六維力/力矩傳感器系列，以及觸覺傳感器系列、位置姿態(tài)傳感器系列，這些系列為多傳感器工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)奠定了基礎(chǔ)，在實(shí)際作業(yè)中效果顯著。多傳感器技術(shù)中的位置/姿態(tài)傳感器的應(yīng)用，將運(yùn)動(dòng)視覺與超聲測距相結(jié)合，應(yīng)用于機(jī)器人作業(yè)中的工件識(shí)別、定位和抓取，在復(fù)雜的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)識(shí)別障礙，并繞開障礙到達(dá)目的地。未來，多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人將會(huì)應(yīng)用到生活中，為人們的生活提供更便捷的服務(wù)。在研發(fā)升級(jí)方面，除了不斷改善機(jī)器人傳感器的精度、可靠性和降低成本外，還會(huì)轉(zhuǎn)向微型機(jī)器人的研發(fā)。在應(yīng)用領(lǐng)域方面，會(huì)從工業(yè)環(huán)境延伸到海洋領(lǐng)域和其他人類難以進(jìn)入的空間領(lǐng)域，將極大地幫助人類探索未知，開發(fā)未知，同時(shí)，還將與虛擬技術(shù)相結(jié)合，帶給人們不一樣的娛樂體驗(yàn)感受，與微電子機(jī)械系統(tǒng)也保持緊密聯(lián)系，為微電子機(jī)械的發(fā)展做出努力。提高傳感信息技術(shù)，加快傳感信息的處理、多傳感器技術(shù)融合更多微精技術(shù)以及動(dòng)態(tài)靜態(tài)的標(biāo)定測試技術(shù)，這些技術(shù)都會(huì)成為進(jìn)一步研發(fā)多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。融合信息技術(shù)并改進(jìn)算法是促進(jìn)多傳感器技術(shù)飛躍的一大核心要點(diǎn)。

4 結(jié)語

多傳感器技術(shù)對(duì)于工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展至關(guān)重要，對(duì)促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展具有重要的作用。從工業(yè)領(lǐng)域到科技研究領(lǐng)域，甚至是國防領(lǐng)域，多傳感器技術(shù)工業(yè)機(jī)器人都有著廣泛的應(yīng)用。近20年來，機(jī)器人技術(shù)的巨大進(jìn)步為我國多個(gè)行業(yè)在國際競爭中占領(lǐng)市場發(fā)揮了重大的作用，機(jī)器人技術(shù)及自動(dòng)化、智能化裝備的發(fā)展水平已和發(fā)達(dá)國家相媲美。現(xiàn)如今，如何將多傳感器技術(shù)應(yīng)用到日常生活中成為我們需要思考的問題，應(yīng)致力于讓多傳感器技術(shù)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的助推器，同時(shí)也成為人們生活的好幫手。