孟祥鑫 唐威龙
河南工学院，河南新乡 453000
摘要：机器人技术是当今时代衡量一个国家科技水平的重要标志，也是一个国家工业现代化水平的重要标志。机器人技术被应用在多个领域，涉及了很多学科，如人工智能、仿生学、传感技术、计算机技术、信息技术等等。工业化机器人的应用是当前较为普遍的机器人技术应用，本文就重点分析工业机器人的构造、特点，进而研究其在自动化控制领域的应用，以期为工业化机器人研究提供支持。
关键词：工业机器人；自动化控制；应用；技术
当今时代，一个国家的工业化水平如何，首先要关注这个国家的制造业水平，其次就要看其制造业领域中工业机器人的应用水平如何。可见，工业机器人于国家实力来说是非常重要的核心竞争力，也是国家科技水平的重要标志之一。在我国，工业化起步晚，但进步很快，在很多领域已经领先于世界水平，但仍有一些技术上落后的领域。加快工业机器人技术的发展是我国提高综合实力的重要途径。因此，本文就工业机器人技术展开分析，并着重探究其在自动化控制领域的发展。
1 工业机器人的构成和控制
1.1 机器人构成及特点
工业机器人由机器人主体、控制系统和驱动系统三个部分构成，主体包括了机座和执行机构，手部、臂部、腕部也是其重要组成部分。在设计时，往往会给予机器人手部4到7个自由度，给予机器人臂部4到5个自由度，给予腕部2到3个自由度。机器人的驱动系统是为机器人提供动力的系统，也包含了传动装置。而控制系统是对机器人操作和驱动的总体控制，通过计算机、传感器、示教盒、轴控制等对机器人进行控制，利用各种设备来实现对机器人的指挥、调度，实现人机交互，确保机器人能够正常运转，进而实现自动化作业。工业机器人的特点，就是通用性、拟人化、可编程。通用性指的是机器人在不同的操作环境下都能执行不同的任务，都能正常运转；拟人化是指机器人肢体结构的拟人化，通过生物传感器对环境感知的拟人化；可编程是机器人在应用时需要技术人员对其进行编程，进而适应不同的生产需要，满足工业生产需求，实现经济效益。
1.2 工业机器人的控制方式
工业机器人的控制方法主要有三种：智能控制、示教控制、触觉控制、点位控制。智能控制是机器人智能化的重要体现，是机器人控制系统通过收集传感器反馈的信息来进行分析，按照程序设定传输具体的操作指令，并根据环境变化而调整指令，同时还能自动化的学习。示教控制是在在机器人控制程序中植入示范性的动作，机器人根据规定的行为、速度等进行自身状态的控制。触觉控制即机器人利用触觉方式来感知环境，通过感知来改变自行行为，继而提高工作效率和工作准确度。点位控制是机器人能够通过计算得出目标与自身位置的距离，选择一条快捷的方式到达目的地进行工作。
2 自动化控制功能及其特点
2.1 自动化控制功能
自动化控制的实现能让机器人能够通过示教学习操作规范，并控制机器人的速度、动作，继而开展多种生产活动。自动化控制技术的发展解决了很多技术上的难题，提高了机械制造产业的生产效率，增强了工业的生产能力。工业机器人的出现将人从繁重的劳动当中解放出来，节约了人力资本。同时工业机器人技术能有效提高产品质量，生产出更加符合规范化标准的产品，失误率较之人工失误率要低很多，有效提高了企业竞争力。自动化控制技术让生产过程中的出现状况的机器人及时显示在控制台上，工作人员只需要查看工作台上的机器人运行状况就可以保证生产顺利进行，一旦机器发生故障，机器人相关数据也会及时反馈到系统中，以便技术人员及时处理，提高了工作效率，自动化技术增强了工业生产的安全性和高效性。
2.2 自动化控制特点
自动化机器人可以模仿人的动作来进行生产，还可以到达人类无法到达的地方和存在危险的地方执行任务，帮助人类实现了很多难以进行的课题。机器人的设计与力学、结构学密切相关，在控制机器人动作的方式中，就有一种是可以通过坐标设定来对其进行控制，根据需要来改变其坐标，进而实现对机器人行动的控制。自动化机器人还具有智能任务，模仿人类意识开展活动，但这样的智能化任务建立在人对其程序进行参数设定，机器人根据参数变化而变化，根据环境感知而变化。人还可以通过信息库对机器人进行相应的调整、控制、管理。自动化机器人让让生产操作技术变得更加简便，工人不再进行大量的手工作业，只需将相关数据和程序输入到控制系统，及其就可以按照系统程序规定的内容进行生产，很多繁琐的加工事项都交给机器人进行，工人的工作变得更加简单了。
3 PLC技术在机器人中的应用
PLC技术的应用体现在五方面：一是加强了机器人的过程控制，对其温度、电流、电压、压力等进行实时的监测，通过及时的调整，避免相关数据超出范围发生意外事件。二是加强了信息控制，使机器人的信息传输系统得到了进一步完善，对其进行自动化分析具有重要意义。三是帮助机器人进行顺序控制，不同于传统的顺序控制，它将机器人的任务分为了主次先后，使机器人按照先后顺序任务进行操作。四是远程控制的实现，让技术人员能够在互联网、智能终端和移动终端对机器人进行远程操控，发布相关操作指令。五是强化了机器人的运动控制，提高了机器人操作的准确性、精确度，对运动轨迹也进行了有效的设置，帮助机器人完成更高难度的任务操作。可以说，PLC技术让工业机器人有了更大的进步，也让工业生产更加的智能化、自动化。
4 机器人应用领域
机器人的出现，特别是智能化机器人的产生逐渐替代了人类劳动，并代替人类执行了很多人类无法完成的任务，比如在高热、有毒、危险等环境下的任务，在一定程度上助推了人类各领域的研究。综合来看，机器人的应用利于有三个领域：一是工业领域，工业机器人在工业领域中主要从事装配、检测、搬运、焊接、喷涂等工作，代替工人完成一些繁重的、危险的、重复性的工作，提高工作效率。
比如大部件的焊接，由于温度过高人类无法直接进行操作，这时机器人就可以代替人类进行焊接；又如装配工作是非常枯燥重复性的工作，人类长时间工作会出现疲劳、失误等，让机器人代劳就能大大提高工作效率，降低失误率。二是医疗领域，在医疗手术方面，机器人能进行简单的手术，虽然是简单的手术，但是这是机器人智能化的体现，也是我国机器人智能技术的在医疗领域的突破。同时，智能机器人还可以在医疗领域帮助病人转运、康复、救援等，通过开发智能机器床等智能设备实现更好的发展。三是服务行业的应用，很多餐饮行业都引用了机器人作为上餐服务员，通过智能化的服务吸引了很多前来体验的消费者，还有银行大堂的智能机器人客户经理，能引导人员办理相关业务。这些机器人的应用方式都离不开自动化控制技术的支持。
5 结语
在当今时代，科技水平是产业发展的核心动力，谁拥有最先进的技术就能占据主导地位。我国制造企业要奋力直追，积极创新生产技术，切实提高自身生产能力，提高企业在国际市场当中的竞争力。机器人产业的发展正在逐渐改变着人们对生产生活方式，未来的机器人必将更加的智能。工业机器人自动化技术的创新需要国家的支持，需要企业的努力，通过不断在实践中发展才能真正实现。
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