工業機器人在自動化控制中的應用研究

白雪 孫國勇

摘要：近年來在我國經濟發展和科技進步的引領下，我國工業技術水平得到長足發展，使得機器人技術在工業工程領域得到開發和利用。機器人技術涉及了多類學科，其中包含人工智能、傳感技術、計算機技術、信息技術等。當前機器人在醫療、建筑、工業、科研等方面應用非常普遍。本文主要對工業機器人在自動化領域的應用進行了一定的分析，希望能夠對相關的部門有所幫助。

關鍵詞：工業機器人;自動化控制領域;應用

進入21世紀以來，在我國經濟發展的紅利帶動下，我國科技水平進步顯著。尤其近年來，我國投入和開發了較多高新技術，并且在企業生產實踐中得到廣泛應用。比如機器人已廣泛應用在工業、國防等領域，技術日益成熟，尤其是在工業自動化生產中已取得了很好的成績，工業機器人在汽車制造、鑄造業等方面已很大程度上取代傳統的人工生產模式。目前，機器人應用過程中也存在一些問題需要解決，技術需要進一步提高，使機器人技術更趨向智能化、現代化發展。

1分析我國工業機器人的發展現狀

我國目前對于工業機器人來說，通過和國外對比依然是具有著較大的差距，這點主要是因為我國工業機器人的起步較晚存在聯系，當今雖然是我國工業機器人在技術方面取得一定的成就，但是對于一些核心的技術而言，并沒有掌握，我國真正的知識產權工業機器人也不是很多，總而言之，目前我國的工業機器人技術水平并不是很高，具體一點便是因為在制造和裝配上面。因為我國的零部件精密程度和世界先進國家對比必然是存在差距，雖然是在關鍵技術和裝配方面取得了一定成績，但是這些突破和國外進行對比依然是存在較大的差距，這點需要引起重視。

2工業自動化功能與特點

2.1功能

工業機器人通常有著眾多的功能，其中示教再現與運動控制是兩項最主要的功能。自動控制中工業機器人可以發揮示教功能。操作中工作人員要提前將機器人的運行速度、所在位置等數據輸入控制系統。利用機器人的記憶系統，存儲這些相關信息。隨后編輯機器人動作代碼，同樣輸入控制系統。在運行機器人的過程中，機器人會提前調動記憶系統中的各種指令，這些指令操作影響著機器人程序，實現了再現示教指令的目的。比如，汽車生產中這項技術的價值就得到了最大化發揮。面對經濟與科技的快速發展，工業機器人已經成為了社會非常常見的技術與工具。工業機器人能夠代替人類進入高危、高溫環境，取代人類完成體力消耗大、重復性高的任務。工業機器人的廣泛使用可以避免與減少工業生產中的人員傷亡問題，因其本身有著強大的適應能力與工作能力，所以工業機器人的運作效率提高了工廠的生產能力。比如裝配機器人、噴涂機器人、噴漆機器人、搬運機器人、檢測機器人、焊接機器人等。這些機器人有效地完成人類下達的工作任務、工作要求。控制機器人運動時，需要機器人操作系統運行速度、直線功能的完美發揮。當然，有時候則利用導軌引導機器人行走。機器人大多配備了觸覺傳感器、視覺傳感器與聽覺傳感器，滿足了不同環境的適應要求。

2.2特征

操控工業工業機器人的方式和操控數控機床有點類似，但也具有一些自己本身需要注意的特點，一般操作如下：（1）極強的擬人化功能。工業機器人的擬人化功能是其最為突出特點之一。工業機器人的機械手臂具備了類似于人的手臂及手腕的部分操作，通過計算機的編程控制，可以基本實現人類手臂的各項功能與操作。另外，在工業機器人上加入視覺傳感器、聲音傳感器及力傳感器等各種傳感器功能，可以極大的提高工業機器人對周邊環境的認知與適應。（2）計算機編程。在日常的工業生產中，可以跟著生產目標及環境，對工業機器人進行計算機編程，使得生產作業根據的多樣化，也更加的靈活，同時節約了成本減少了損耗。（3）工業機器人的適應性。除了很少對專業要求極強的領域外，工業機器人能適應大多數的生產任務，其通用性極強。搭配著各類型傳感器，使得工業機器人的繪畫功能、語音功能、制作功能等都得到了極大的提升，也擴廣了其所適用的范圍。

3工業機器人在自動化控制領域中的應用

3.1焊接領域

一是焊接領域，其主要應用是汽車生產中，通過利用焊接機器人，焊接車身結構和承重大梁，省去了考慮物料重量的問題，這大大減輕了人工的操作，但是在此過程中工業機器人工作者也扮演了不可或缺的角色，在焊接之前，操作者應該準備好合適的焊接工具，規劃好機器人運行過程中最合適的路程，有效地提高了焊接的的精度，也可針對點焊的結果，為下次點焊做進一步的完善。另外在進行汽車車身電弧焊接時，為了達到更好的焊接效果，電弧焊可以通過進線的方式。電弧焊和線性焊的有機結合更加提高了焊接的精度。因為機器人是通過提前設定好的程序來進行焊接的活動，可以為機器人安裝智能傳感器，避免焊接過程中出現較大的誤差，提高焊接效果。隨著科技的不斷發展，國家自動化水平的不斷提高，汽車工業進入一個全新的發展階段，國家和社會對汽車工業的發展提出了更高的要求，由此向機器人焊接的精度和效果提出了更高的要求，為汽車工業注入新的血液，提高汽車發展的技術水平成為汽車工業亟待解決的問題。

3.2鑄造行業

中國的鑄造行業迅猛發展，一些精簡技術已處于世界技術前沿。由于鑄造業本身是一個工作強度大、高溫高污染的行業。在鑄造車間，充斥著高溫、粉塵、噪聲等，工作環境極其惡劣，這對于人工生產來講，面臨這巨大挑戰，而且存在安全隱患，而工業機器人可以適應極端的工作環境，承受人工不能承受的壓力和負擔。因此，工業機器人現在廣泛應用在鑄造行業中，大幅度降低人工的勞動強度，工作人員只需要對其控制系統簡單操作就能夠使工業機器人應用于注塑機運輸等工作中，并且可以極大程度地提高工作效率。

3.3醫療領域的應用

工業機器人在醫療方面的應用主要表現在細微的手術方面。隨著時代的發展，醫療的領域已經與現代科技息息相關，并且離不開現代化的技術。機器人就是最好的證明。根據目前來看，世界上已經實現了智能機器人的手術。雖然手術的過程相對簡單，但是它也能夠體現出機器人在發展過程中的重大突破。對于一些我們人類無法完成的操作部分，可以交給機器人來做，他在實現病人的康復手術等過程中，能夠不斷地促進手術的成功，同時在醫療方面也包括智能機器床、智能機器手術臺等。一系列的智能設備，總而言之，工業機器人在醫療領域是十分廣泛的。

結語

綜上所述，我們國家的工業機器人應用主要是體現在工業生產上為主，比如機器人船舶焊接、汽車生產機器人及運輸機器人等，相比較于其他歐美發達國家而言，我國的工業機器人仍處于發展階段，工業機器人的應用范圍仍需要合理的擴展，也要求積極培養出更多的機器人發展人才，以扶持我國機器人事業的發展，期待未來隨著工業機器人技術不斷的更新和提升，促使機器人產業的發展更加的迅速。

參考文獻

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