工業機器人在自動化控制中的應用

趙明志 李興順 張政

摘要：工業發展是保證國家整體經濟建設的基礎。只有優化和升級技術和機械設備的工業應用，才能實現發展目標，使工業生產模式更加智能化和技術集成化。工業機器人自誕生以來，對中國工業領域起到了重要的推動作用，不僅有效緩解了傳統工業模式下的大量勞動力問題，而且合理滿足了生產質量、生產效率、生產成本和生產收入等指標，提高了中國工業領域的現代化發展速度。因此，對于工業機器人的未來發展，一方面需要不斷加強自動化控制技術的應用深度，進一步提高工業機器人的使用效率。另一方面，有針對性的擴展旨在解決工業機器人在各個行業的應用問題，使自動化控制技術和工業機器人能夠充分應用于各個領域，這對社會經濟的穩定發展至關重要。

關鍵詞：工業機器人;自動化控制;實踐應用

引言

隨著科學、技術和經濟的和諧發展，工業機器人在許多領域取得了良好的成果，并逐步采用了自動化控制模式。對于工業機器人的科學研究，今后需要深化自動控制技術的應用，并將其納入自己的控制系統，以進一步提高應用質量。

1、研究背景

工業是一個國家發展的基石，機器人自動化是工業發展的基石。中國在國家科學技術研究方案，特別是863計劃的支持下，在工業機器人的開發、生產和應用方面取得了重大進展，從零增長到零增長。在工業機器人自動化的發展過程中，一方面加快了我國工業機器人技術的發展，另一方面提高了我國工業自動化的生產水平。因此，以工業機器人為例，本文從四個方面介紹了工業機器人：工業機器人的分類、控制系統和控制方法，并研究了工業機器人在自動化控制城市中的應用，以促進工業機器人的發展。

2、組成和控制方式

2.1機器人的組成

機器人零部件主要由控制系統、傳動系統和車身結構三部分組成。身體結構由三個部分組成：手臂、手、手腕和機械臂，通常具有四至七個自由度;手腕，通常具有四至五個自由度。傳動系統主要包括功率機構和傳動裝置，控制系統是控制操作系統和傳動系統的各個方面，包括計算機、控制器、輔助設備等。通過微處理器和微計算機的運行和控制以及監管機構的持續運行，人機交互可以通過內存裝置和手動釋放功能來實現。機器人傳感器相當于一系列感知、聽覺、視覺和觸摸人類。傳感器在機器人中作為一個感知機構的作用，幫助機器人進行速度、位置和狀態的變化，并控制一系列輔助裝置，這些輔助裝置與機器人的運動相互配合，相互獨立地工作，不同的裝置相互之間互不干擾，但在操作過程中相互干擾。

2.2機器人的控制方式

在機器人的控制方法部分，首先是智能控制，機器人可以通過傳感器獲取一系列環境信息，并將其導入控制系統，控制系統可以通過輸入的信息進行連續分析，因此可以輸入相應的操作說明，使機器人能夠學習二是觸摸控制，機器人要提高工作過程中的效率、準確性和安全性，可以幫助機器人感受到環境的影響，通過觸摸進行相應的動作。最后，機器人運行過程中的驅動控制要求對機器人的運動、行為和速度進行規范，必須有一個標準化的運動，以便對機器人的位置和狀態進行持續的控制，運行過程中，機器人必須根據傳感器輸入的信息進行獨立判斷。

3、工業機器人技術在當代的應用情況

目前，工業機器人廣泛應用于醫學、工業、軍隊等各個領域，由于工業機器人具有特殊的適應性，在工廠生產中應用最為廣泛。有了工業機器人，我們可以完成很多無聊的任務工業機器人對外部環境要求不高，即使工作環境比較困難，也能很容易地繼續工作。工業機器人在重型貨物運輸中的使用、化學涂料的噴灑等，可以大大避免化學材料對人體造成的損害。此外，工業機器人在汽車生產中起著極其重要的作用據相關資料顯示，全世界近40%的工業機器人用于汽車工業，這對世界汽車工業的發展起到了極其重要的作用。工業機器人與機床的合理結合——數控工具在提高機床加工性能——數控工具和數字柔性制造需求方面發揮了出色的作用。在制冷和生產作業中，工業機器人可以很好地發揮作用，為鑄造、砂、清潔、鑄造鏈等生產冷水機、彎管和螺旋壓力機。和曲柄壓力機。總體而言，工業機器人技術現在非常成熟，未來將伴隨著各種科技領域的進步，傳感器技術和信息技術的不斷改進，工業機器人將得到更廣泛的應用。

4、工業機器人在自動化控制中的應用趨勢

4.1感知功能更加強大

在一個復雜的社會中，人的一切活動都依賴于知覺，即視覺、聽覺、嗅覺、觸覺和知覺[3]。在這些觀念的指導下，人類能夠準確和及時地發現自身（內部）和（外部）環境中發生的變化，從而產生思想的行為。通過賦予工業機器人感知能力，它可以準確地判斷和分析自己——以及作為人類的環境，然后采取相應的行動。隨著各種傳感器和發動機集成技術、感官信息收集和融合處理技術的發展，工業機器人的感知功能將進一步增強。

4.2智能控制快速發展

智能控制是控制理論發展的一個先進階段，主要由三個要素組成：智能信息處理;二是智能反饋;第三，智能決策[4]。當前，機器人運動控制方法主要有點到點控制、連續軌跡運動控制和力伺服控制。今后隨著人工智能如人工神經網絡、智能算法、專家系統等的迅速發展，智能控制也將開辟更多的發展機遇。

4.3故障自我診斷與自修復功能的實現

工業機器人操作環境中只有少數操作者，而且大多數操作者都是自動化的。在正常運行狀態下，當對象突然斷電或受到撞擊時，工業機器人可能會遇到停機和操作錯誤等問題。為了確保生產力，工業機器人應具備某些自我診斷和自我修復功能，以便能夠對意外情況作出迅速和正確的反應。伴隨著工業機器人故障自我診斷系統的研究和相關數據庫的建設，相信今后工業機器人將具備故障自我診斷和自我修復的功能。

結束語

經濟發展帶動了科學技術的進步目前機器人廣泛應用于工業、國防等技術越來越成熟，特別是在自動化工業生產方面，這在很大程度上取代了汽車制造、鑄造等方面的傳統人工生產模式。目前，在機器人應用方面也存在著需要解決的問題，為了使機器人變得更加智能化和現代化，還需要進一步改進技術。

參考文獻

[1]李耀貴，楊斌，劉睿.工業機器人在自動化控制領域的實際應用分析[J].新型工業化，2019（4）：55-56.

[2]魏炳哲，于磊，王萬里.工業機器人技術在自動化控制領域的實踐分析[J].黑龍江科技信息，2020（17）：108-109.

[3]曹智.工業機器人在沖壓自動化生產線中的應用研究[J].中國新技術新產品，2017（3）：77-79.

[4]林曉東，劉堯生，張金枝，等.機器人在鉆桿接頭鍛壓生產線中的應用[J].制造業自動化，2015（21）：39-41.

1.臨沂科技職業學院 山東臨沂 276017;2.山東煤炭技師學院 山東臨沂 276017