淺析物聯網技術在工業機器人領域的應用

華瑩

【關鍵詞】物聯網;智能系統;機器人

一、物聯網技術概述

“物聯網”一詞起源于上世紀末，隨著互聯網信息技術的不斷發展。創新型產業大量涌現。物聯網技術的應用已慢慢進入工業領域，并逐漸成為工業現代化的重要生產資源。物聯網技術以互聯網信息技術為核心，通過定位跟系統、高頻識別設備、高性能激光掃描設備以及多功能紅外線設備等，在物體與互聯網之間構建連接途徑，實現通信信息資源共享。簡而言之，物聯網技術就是根據特定協議，連接物體與網絡，進行物體信息的通信與傳播，從而實現萬物的“管、控、營”一體化，以發揮定位、跟蹤、導航、監控等職能。

常見的物聯網技術主要有三種，即無線射頻識別技術、傳感器技術以及嵌入式系統技術。其中，無線射頻識別技術（即RFID），是嵌入式技術與無線射頻技術的融合;在數據處理的過程中，傳感器技術可以實現模擬信號與數據信息的轉換，從而為各行各業提供所需信息;嵌入式系統技術將高性能傳感器技術、集成電路和計算機技術以集于一身，是一種綜合性電子應用技術，猶如人類的大腦。感知并發出指令，對物聯網技術的應用效果起著至關重要的影響。隨著物聯網技術的飛速發展，將機器人技術與物聯網技術相結合，成為當前科學技術的發展趨勢之一。

二、物聯網技術在工業機器人行業的應用

（一）普適機器人

普適機器人系統基于普適計算理論，是指以三種功能，即行為功能、引導功能和感知功能為核心，將其應用于軟件機器人、嵌入式機器人或者移動機器人中。就目前而言，普適機器人的研究致力于個性化服務質量的提升，其物聯網技術的運用主要是借助語音識別、輸入輸出設備、軟件管理以及任務執行管理等技術的綜合使用。利用物聯網技術可以實現室內工業環境中各類工業信息的傳遞與交換，因此，適用于物聯網技術在車間、商場等室內空間的應用。

（二）網絡機器人

網絡機器人是以物聯網傳感器為技術支撐，提升機器人的全局感，拓展工業機器人的智能系統的行為、感知范圍，強化定位、移動、導航、跟蹤以及多機組對等功能，實現了節點替換、故障恢復、空洞填補等關鍵機能。在物聯網技術應用之前，工業機器人在挑選甄別物品時。需要人工指令輔助操作，未能實現自動化控制的理想效果。而物聯網技術則通過提升機器人端側自動水平，自行完成任務指令。以無人車智能機器人為例，物聯網技術的應用為其正常運行提供了基本條件與重要保障。根據控制駕駛原理，將傳感器安裝于車體四周，以便收集車輛以及周邊的各類數據信息。在經由車內處理器進行對比分析后。傳送至中央數據庫，為機器人系統提供可靠數據支撐。同時，物聯網技術還可及時對數據庫數據進行更新處理，以確保機器人系統在遇到突發事件時，保持安全車距，并作出有效而快速的應變措施。

（三）智能空間機器人

基于異構數據和知識集成的信息物理系統（CPS）的生產方式不斷進步，可互操作、集成、適應、優化、面向服務的智能化制造水平不斷提升，與算法、大數據、互聯網、工業自動化、網絡安全、云計算或智能機器人等高技術的相關性日益緊密。可實現特定環境下物與物、物與人的信息管控，從而應用于智能空間機器人技術中。其應用范圍主要為遠程監控、遠程控制等結構化的室內工業生產環境。融合了物聯網技術的工業機器人，其環境識別能力得到較大提升，可以根據任務指令完成特定動作，例如物品精準投遞等。而Web服務、UPNP協議、JINI（3）等技術的應用，進一步提高了智能空間機器人在物理識別方面的精確程度。針對復雜的作業環境，應借助RFID射頻識別技術、視覺技術、布式傳感器等，提高智能空間機器人的空間識別能力，以彌補單目攝像頭在室內工業環境中的缺陷，提高物品搜尋、甄別、傳遞的效率與效果。

與常規PLC控制的機器人相比，物聯網技術在智能空間機器人中的應用，更利于對虛擬空間進行智能控制。借助Deep Learning、Hadoop等大數據處理技術，實現ROS開源平臺、RT中間件的開發與利用，進而實現無線或者光通信的數據信息的高速傳播，為物聯網工業機器人完成特定環境下的任務指令提供可靠的技術支撐。

三、結語

綜上所述，物聯網技術就是將網絡信息技術應用于萬物之間的信息傳遞，以精細化的管理方式，促進資源整合，實現資源利用最大化。物聯網技術在工業機器人中的應用，有效強化了工業機器人的行為能力、感知能力以及對于環境的適應能力，有助于提高工業生產效率和質量，同時，還能降低生產成本，減少資源浪費以及環境污染等等。因此，相關人員要加大研發力度，積極開展技術創新，有效融合物聯網技術，實現更為智能的、個性化服務輸出。為工業機器人的智能化、網絡化、高效化發展提供可靠助力。