芻議工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展

李 慧

（哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院 黑龍江 哈爾濱 150025）

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，互聯(lián)網(wǎng)和信息化的迅速發(fā)展推動了工業(yè)化革命的進(jìn)程，而工業(yè)機(jī)器人作為生產(chǎn)制造行業(yè)工廠智能化發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)也開始在新技術(shù)的支持下飛速提升。目前，不論是國際還是國內(nèi)工廠的智能化過程中，其在發(fā)展和建設(shè)中都已經(jīng)開始大力研發(fā)工業(yè)機(jī)器人，以達(dá)到提升生產(chǎn)效率、降低人力成本的目的。

2 工業(yè)機(jī)器人概述

世界上最早的工業(yè)機(jī)器人誕生于1962年美國的AMF公司，并由此發(fā)展開來。改革開放之后，我國國內(nèi)的制造行業(yè)開始引進(jìn)并逐漸發(fā)展工業(yè)機(jī)器人，進(jìn)一步推動了工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的智能技術(shù)革新。

2.1 工業(yè)機(jī)器人定義

工業(yè)機(jī)器人，顧名思義就是應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人，是指擁有一定自動性的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝備，它能夠通過自身的動力能源和控制系統(tǒng)來進(jìn)行生產(chǎn)制造，優(yōu)化加工制造功能。目前，國內(nèi)的工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)廣泛應(yīng)用于化工、物流和電子生產(chǎn)等不同工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。

2.2 工業(yè)機(jī)器人分類

工業(yè)機(jī)器人的分類方式比較繁多，沒有嚴(yán)格且固定的分類標(biāo)準(zhǔn)。一般來說，按照機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域可分為裝配工業(yè)機(jī)器人、焊接工業(yè)機(jī)器人等；按照機(jī)器人的運動軌跡可分為直角坐標(biāo)式工業(yè)機(jī)器人、圓柱式工業(yè)機(jī)器人、關(guān)節(jié)式工業(yè)機(jī)器人；按照機(jī)器人的驅(qū)動方式可分為液壓工業(yè)機(jī)器人、電動工業(yè)機(jī)器人、氣動工業(yè)機(jī)器人等。

近年來，隨著人工智能的快速發(fā)展，在先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的支持下，工業(yè)機(jī)器人的感應(yīng)能力和自動操作能力都得到了質(zhì)的提升，在緩解巨大人力成本的同時，也進(jìn)一步提高了行業(yè)生產(chǎn)效率。

3 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展階段

從20世紀(jì)50年代工業(yè)機(jī)器人概念的產(chǎn)生，到1962年美國AMF公司誕生了第一臺工業(yè)機(jī)器人，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展主要可以分為四個關(guān)鍵階段。

第一階段是工業(yè)機(jī)器人的萌芽發(fā)展階段，工業(yè)機(jī)器人在歐美等工業(yè)技術(shù)較為領(lǐng)先的各國嶄露頭角，機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域開始初具雛形。第二階段是工業(yè)機(jī)器人的初步發(fā)展階段。由于外部環(huán)境等因素的影響，世界各國的工業(yè)基礎(chǔ)較差，勞動力資源貧乏，于是開始尋求工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)的發(fā)展與突破，以緩解人力資源緊張的現(xiàn)狀。第三階段是工業(yè)機(jī)器人的快速發(fā)展階段。這一階段除了趨于穩(wěn)定的國際環(huán)境外，相應(yīng)的工業(yè)資源出現(xiàn)較大的缺口，在計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和傳感器技術(shù)等高新技術(shù)的支持下，工業(yè)機(jī)器人得到快速發(fā)展。第四階段也是目前工業(yè)機(jī)器人正在準(zhǔn)備邁向的階段，即智能化發(fā)展階段。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展主要依托人工智能技術(shù)的發(fā)展，因此設(shè)想在不遠(yuǎn)的將來，工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域甚至其他領(lǐng)域一定會有更加出色的表現(xiàn)。

3.2 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域

3.2.1 自動化流水生產(chǎn)線

從工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程來看，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用最廣的領(lǐng)域就是各集團(tuán)自動化的流水生產(chǎn)線。一般大型機(jī)床集團(tuán)的流水線生產(chǎn)工作內(nèi)容簡單枯燥，且需要極大的人力資源成本。我國工業(yè)機(jī)器人在自動化流水生產(chǎn)線的應(yīng)用雖然較晚但發(fā)展迅速，工業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用一方面緩解了企業(yè)人力成本帶來的壓力，另一方面也在一定程度上提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量也得到了相應(yīng)的提升。

3.2.2 物流中轉(zhuǎn)運輸線

我們都知道，大部分的工業(yè)機(jī)器人是按照設(shè)定的編程來運行的。現(xiàn)階段，隨著物流運輸行業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人也開始在其中綻放光彩。以某快遞運輸中轉(zhuǎn)站為例，通過預(yù)先設(shè)定好的程序，機(jī)器人依靠圖像文字識別技術(shù)、路徑規(guī)劃等智能化操作，能夠高效率地實現(xiàn)運輸配送作業(yè)功能。在未來，隨著圖像識別技術(shù)、人工智能等科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，相信工業(yè)機(jī)器人在物流運輸行業(yè)將有更出色的表現(xiàn)。

3.2.3 零配件精細(xì)組裝

相比于傳統(tǒng)的人工零配件組裝方式，工業(yè)機(jī)器人能夠勝任更精細(xì)的組裝工作，如汽車、鐵路器械、制船等機(jī)械設(shè)備的小型精細(xì)零件組裝。除此之外，工業(yè)機(jī)器人還在焊接領(lǐng)域有出色的發(fā)揮[1]。由于焊接操作需要極高的精細(xì)度，勞動強(qiáng)度十分大，對工人的精力、技術(shù)要求都非常嚴(yán)苛，而應(yīng)用于焊接方向的工業(yè)機(jī)器人恰好能夠滿足這一方向的需求，在減輕焊接工人勞動強(qiáng)度的同時，也保證了焊接的精細(xì)度。

4 工業(yè)機(jī)器人發(fā)展中的問題

目前，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了較為平緩的階段，要想獲得更深層面的發(fā)展還需解決當(dāng)前所面臨的發(fā)展窘境。

4.1 突破核心的技術(shù)瓶頸

首先是核心技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)。隨著計算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)等的革新，工業(yè)機(jī)器人如何與行業(yè)發(fā)展進(jìn)行新的融會貫通，是當(dāng)前要解決的首要問題。本文認(rèn)為，從目前工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀來看，工業(yè)機(jī)器人在行業(yè)的應(yīng)用研究應(yīng)當(dāng)依據(jù)自身發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合新的支持技術(shù)，如人工智能等高新技術(shù)的發(fā)展，突破當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展瓶頸，實現(xiàn)技術(shù)與行業(yè)的雙重提升。

4.2 專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)

其次是專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)和發(fā)展。無論是按照設(shè)定程序運行的工業(yè)機(jī)器人，還是需要人為控制運行的工業(yè)機(jī)器人，都離不開人的參與。任何一臺工業(yè)機(jī)器人，它的產(chǎn)生、保養(yǎng)和維護(hù)、修理等各方面都少不了人的參與，但目前國內(nèi)能夠完全勝任的專業(yè)人才屈指可數(shù)[2]。因此，不管是工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)過程亦或是實際使用過程，我們在提高工業(yè)機(jī)器人使用度的同時，更要做好專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)與發(fā)展，這樣才能進(jìn)一步確保工業(yè)機(jī)器人在行業(yè)內(nèi)的穩(wěn)步發(fā)展。

4.3 專業(yè)性能與精度的提升

改革開放以來，國內(nèi)市場經(jīng)濟(jì)的崛起與復(fù)興促進(jìn)了工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，也加快了當(dāng)前的工業(yè)化進(jìn)程。在傳統(tǒng)的自動化生產(chǎn)線、焊接作業(yè)等領(lǐng)域，對工業(yè)機(jī)器人有了更高的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)和門檻，工業(yè)機(jī)器人的精細(xì)化程度標(biāo)準(zhǔn)也正在提高；而在一些新興的包裝、運輸、裝配等領(lǐng)域，對工業(yè)機(jī)器人也有了更深遠(yuǎn)的展望和期待。因此，相關(guān)部門應(yīng)大力支持工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的研究和發(fā)展，抓住工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域的新機(jī)遇，迎接專業(yè)技術(shù)革命帶來的新挑戰(zhàn)。

5 工業(yè)機(jī)器人的未來發(fā)展展望

隨著工業(yè)機(jī)器人在行業(yè)領(lǐng)域的深入發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用范圍也越來越廣泛。我們對工業(yè)領(lǐng)域寄予了新的希望，如更高的工作效率、更優(yōu)的生產(chǎn)質(zhì)量等，這些都離不開工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和推動[3]。如今，工業(yè)機(jī)器人在日益發(fā)展的智能技術(shù)的支持下，實現(xiàn)了更加快速的發(fā)展，而隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，人力成本逐漸上漲，工業(yè)機(jī)器人技術(shù)的快速提升在緩解人力成本的壓力上，將發(fā)揮巨大作用。

目前，國家大力支持智能化技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人作為國家工業(yè)領(lǐng)域的智能化標(biāo)志，它的發(fā)展是符合當(dāng)前時代發(fā)展潮流的，也是工業(yè)領(lǐng)域智能化發(fā)展的重要支撐。隨著更多關(guān)鍵和前沿技術(shù)的研發(fā)，工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展前景一定是光明且美好的。

6 結(jié)語

社會主義市場經(jīng)濟(jì)的復(fù)興和智能技術(shù)的發(fā)展，為工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和創(chuàng)新帶來了新的曙光。相信在今后，工業(yè)機(jī)器人不僅能夠促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革新與突破，迎來新一輪的行業(yè)鼎盛期，也能將相應(yīng)的機(jī)器人技術(shù)發(fā)展延伸到各行各業(yè)，讓機(jī)器人在人們的日常生活中也得到廣泛的應(yīng)用。