工業機器人電子信息技術嵌入研究

楊曉偉

1工業機器人的概念與特點

工業機器人的在企業中的普遍應用預示著我國工業進入全新的階段，機器人取代了傳統的人力勞動，為企業降低了人工成本和管理成本，提升企業的競爭力。機器人技術是眾多學科高度融合的技術，它結合了機械、電子信息技術、計算機技術、傳感器技術、人工智能等，是信息技術和先進制造業發展水平的典型代表，是目前各國爭相發展的技術，智能機器人的發展水平標志了國家在創新上的能力，智能機器人在工業上的應用還標志著工業操作的水平，是國家先進生產力的代表。

2第三階段的機器人

目前工業上應用的機器人都是第三階段的機器人即智能機器人，它是將電子信息技術嵌入工業機器人的產物，它能收集和整理傳感器反饋的相關數據，進行分析后觸發相應的指令，能對復雜信息能精準判斷并具有處理能力，具有人的思維和處理能力，能進行復雜的工業操作，是電子信息技術、工業技術、傳感器技術的集合，是目前工業機器人技術飛速發展的呈現。

3電子信息技術在工業機器人研發中的應用

工業機器人在發展的過程中技術逐漸成熟，在工業領域得到了很好的推廣，也涉及了很多的領域，其中電子信息技術在三個階段的工業機器人發展中都發揮了很大的作用。

3.1電子信息技術嵌入機器人驅動方式

電子信息技術在工業機器人上的應用使工業機器人發展進入了高速的發展階段，實現了快速的升級創新，日本安川研發的電動工業機器人，綜合了電子技術、機器人智能技術，標志著工業機器人正式進入智能機器人發展階段，它采用電動為驅動方式，促進了工業機器人在速度、精準度方面的發展，以液壓為驅動方式的機器人被逐步取代。同時直流伺服驅動方式也被交流伺服驅動代替，在不影響機器人正常工作的情況下節省了電力能源，為企業節省了一定的成本，直線電動機的驅動方式在越來越多的領域得到了長足發展。

3.2電子信息技術的嵌入對工業機器人的促進作用

對于工業機器人來說，電子信息的嵌入方式是其工作質量的重要因素，機器人的運動是由各個關節的驅動電機工作來完成的，機器人通過大量的信息計算來完成復雜的動作，這對計算機的運算能力有很高的要求。隨著電子信息技術嵌入機器人的不斷發展，計算機的運算能力和控制能力都得到了一定程度的提升，最高性能的機器人可以同時控制20多個關節的驅動電機工作，電子工業機器人在電子信息技術的促進下性能得到了提高，性能的提升也擴大了機器人的應用范圍，利用網絡實現多臺機器人的信息共享是未來的發展趨勢。

3.3電子信息技術嵌入機器人的設計流程工程師根據生產流程需要先設計機器人的基本架構，這個過程中比較重要的是對數據準確性的要求，人工不能精準確定所以需要計算機輔助完成，在這個基礎上，將電子信息技術嵌入到工業機器人的設計框架當中，改變了機器人的設計環節，雙重考慮能提升機器人的設計成功的概率，也能使機器人設計環節具有多變性，對機器人的外部結構、功能等方面帶來更多的選擇。

3.4電子信息技術嵌入機器人傳感裝置

傳感器是智能機器人的代表裝置，有傳感器裝置的機器人具備檢測自身角度、速度的功能，對外部情況反映敏感，通過傳感器傳輸到計算機，計算機經過測算之后發布相應的指令，輔助機器人完成正確的流程操作，隨著傳感器技術的發展，在外部傳感器上也能引進相關的數據，再加上智能化感應等設備，工業機器人得到了更快速的發展，內外傳感器的聯合使用，機器人就可以對內外環境掌控的更全面，促進機器人的智能化程度，突破了很多行業壁壘，拓寬了機器人的應用范圍。

3.5電子信息技術嵌入機器人控制系統

機器人的控制系統是控制機器人各個關節并支配其行動的，工業機器人需要完成操作、焊接、安裝等環節，在這些過程中，機器人自身支配這行環節的控制程度體現了機器人控制系統的能力，電子信息技術的發展是其嵌入工業機器人成為大趨勢，目前多類型、多形式的控制系統已經在工業機器人上有所應用，應用比較普遍的有開閉環系統、計算機控制系統、人工智能系統、物理控制系統等，在多樣控制系統的影響下，機器人的控制模式可以根據需要設定，豐富了機器人的應用方式，促進了機器人在生產上的分工，提升了機器人的工作效率，為企業產量提供了幫助。工業機器人的主體、驅動系統、控制系統的智能化就是智能機器人組成的關鍵，主體說的是機座和執行部分，操作臂等，有行走功能的機器人還需要具有行走部分，工業機器人基本有3-6各運動自由度，腕部的自由度一般有3個;動力裝置和傳動機構是驅動系統的重要部分，來執行機構產生的相應的動作;控制系統按照驅動系統和執行系統發出的指令和信號進行控制，完成要求的操作，只有三部分都能有更高層次的智能化，才能實現工業機器人整體的智能化，提高機器人的綜合競爭力，為企業解決更多的困難，帶來更多的效益。

4工業機器人研發中電子信息技術嵌入的前景展望

隨著電子信息技術的嵌入，電子機器人在信息處理、傳感裝置、自身驅動等控制系統方面得到了大幅提升，隨著人們對機器人的繼續研究，后續人們將在以下幾個方面發展：首先是智能化，信息技術的嵌入使機器人更智能化，可以模擬人的思維方式和操作能力，應用范圍更廣泛。然后是人性化，把相應的數據進行錄入和處理，使得機器人更具有人的思維，將人的行為能力寫入到程序里，能代替人的日常作用，減輕企業在人力資源上的投入，將相對簡單的工作交給機器人完成。最后是更加靈活，目前機器人已經具備一定的職能，在靈活性方面還有很大的提升空間，電子信息的嵌入，使機器人的傳感裝置更能收集相關數據，面對數據進行反應，使機器人更靈活更便捷，更能滿足人的需求。

小結：

智能機器人的水平是衡量行業水平的標志，是不可或缺的重要裝備。隨著“再工業化”的興起，高端機器人程度行業競爭的方向，我們客觀分析了工業機器人目前的應用和未來發展所面臨的挑戰，提出的戰略思考希望能給行業技術人員帶來啟發。機器人在各行業的廣泛應用，促進了人們對機器人的認識，在經濟不斷發展的促進下，為了適應企業和人的需求，機器人會逐漸走進更多的企業，同時也會逐漸方便人們的生活，同時多種科學的相互融合也衍生了新的科學和技術，信息技術的嵌入就加快了機器人的智能化，促進了工業領域發發展，帶動了多個行業的發展，所以工業機器人研發中電子信息技術的嵌入是科技進步的產物，對人類文明有積極的促進作用。

（安徽斯格特信息系統有限公司?230000）