工业机器人技术在自动化控制领域的实践分析

发表时间:2020/12/23   来源:《工程管理前沿》2020年27期   作者:刘福东 任宝华
[导读] 机器人对于人们来说早已经不再是陌生的存在了,在人们所不知道的情况下机器人已经给人们带来了许多服务。
        刘福东 任宝华
        天津达祥精密工业有限公司,天津 301701
        摘要:机器人对于人们来说早已经不再是陌生的存在了,在人们所不知道的情况下机器人已经给人们带来了许多服务。机器人是一个综合度很高的机器装置,它是高级整合控制论、机械电子、计算机和仿生学的产物。在工业、医学、农业、建筑业甚至军事等领域中均有重要用途,应用十分广泛。为了让人们更好的了解机器人的相关知识,文章以工业机器人为例,主要在机器人控制系统、控制方式以及应用三方面展开叙述,探讨工业机器人技术在自动化控制领域的应用,推动工业机器人技术的发展进步。
        关键词:工业机器人;自动化控制;方式;应用
        1前言
        目前在我国工业自动化控制系统发展的过程中,人工智能的应用已经得到了很大程度上的提高,但是人工智能的技术水平和质量还存在着一定的问题,这样就需要相关的工作人员,要进一步的提高和优化相关的技术。同时,工作人员也应该正确认识到人工智能的特点,以最大程度上保证能够合理的利用人工智能的优势,最终提高自动化控制系统的性能。只有这样,才能真正促进工业自动化控制系统的发展。总而言之,将人工智能应用到工业自动化控制系统的使用和发展中具有很强的可行性,同时有利于我国工业发展,促进了我国工业的进步。
        2 工业自动化功能与特点
        2.1功能
        工业机器人通常有着众多的功能,其中示教再现与运动控制是两项最主要的功能。自动控制中工业机器人可以发挥示教功能。操作中工作人员要提前将机器人的运行速度、所在位置等数据输入控制系统。利用机器人的记忆系统存储这些相关信息。随后编辑机器人动作代码,同样输入控制系统。在运行机器人的过程中,机器人会提前调动记忆系统中的各种指令,这些指令操作影响着机器人程序,实现了再现示教指令的目的。比如,汽车生产中这项技术的价值就得到了最大化发挥。面对经济与科技的快速发展,工业机器人已经成为了社会非常常见的技术与工具。工业机器人能够代替人类进入高危、高温环境,取代他们完成体力消耗大、重复性高的工作。工业机器人的广泛应用可以避免与减少工业生产中的人员伤亡问题,因其本身有着强大的适应能力与工作能力,所以工业机器人的运作效率提高了工厂的生产能力。比如装配机器人、喷涂机器人、喷漆机器人、搬运机器人、检测机器人、焊接机器人等。这些机器人能够有效地完成他们下达的工作任务、工作要求。控制机器人运动时,需要机器人操作系统运行速度、直线功能的完美发挥。当然,有时候则利用导轨引导机器人行走。机器人大多配备了触觉传感器、视觉传感器与听觉传感器,满足了不同环境的适应要求。
        2.2特征
        工业机器人能够大幅降低工作劳动力,在自动化技术的支持下,人们从繁重的劳作中得到解放。工业机器人能够帮助人类解决各类风险,减少了各类危机事件对人类生产、人类创造的影响。机器人在设计过程中,对结构、力学要求非常紧凑。人们一般使用坐标系来描述机器人状态,也可以用坐标系改变机器人状态和运动情况。绝大多数工业机器人都有着智能化特性。工业机器人按照内部程序与智能系统完成对应岗位的任务与要求,是按照人类想法、人类意识工作的自动化工具。操作工业机器人仅需改变机器人的操作参数、程序指令即可使用。

通过调整与改变机器人参数,机器人运行状态就会出现很大的变化。一般来说,机器人大多能够联网,利用网络(通常为内网)信息库完成决策、管理与技术操作。
        3 工业机器人组成与控制方式
        3.1机器人组成
        按结构角度来看,机器人一般由执行机构、驱动装置、检测装置和控制系统和复杂机械等组成,其本体大多有着良好的运动能力,比如手腕臂都有良好的自由度。通常机器人手臂自由度为4~5,机器人手腕自由度为2~3,机器人手自由度为4~7。
        机器人驱动装置包括传输装置与动力机构两部分。控制系统包括驱动系统与操作系统两部分。机器人主要装置包括轴控制器、示教盒、传感器接口、计算机以及各种各样的辅助装置。工业机器人可以有效处理微机与微处理器发出的指令,完成不同机构调度和操作。利用人工演示与存储装置完成人机之间的交互操作。传感器等同于人类各种感官,比如视觉、听觉、触觉等感官,这些感官在机器人当中影响着机器人运行速度、对自身位置的掌握以及设备运行控制能力。控制机器人的过程中,辅助装置的作用非常突出,是绝对不容小视的一部分。所有机器人装置都是独立的,不同装置之间不会相互干扰。不过一些特定的条件下,这些装置实际上发挥着相互制约的作用。正因为有了这些前提,机器人才能够自动操作。
        3.2机器人控制方式
        首先,机器人大多应用智能控制模式。利用各种传感器接受周围环境信息,随后这些信息会进入控制系统。在控制系统的作用下,完成不同操作指令的传送与分析,从而使机器人能够自动运行、智能操作,是保障环境适应性的重要前提。其次,机器人大多使用触觉控制模式。运行过程中,机器人在触觉控制的支持下,能够有效的保障机器人使用效率,确保机器人安全准确运行。机器人需要利用触觉方式感知周围环境,在动作配合中自动于重复、枯燥、笨重、复杂的装配任务中。
        4.2医疗领域应用
        在医疗领域中工业机器人同样发挥着不容小视的作用。以当前案例来看,世界出现了很多例医疗领域应用工业机器人的情况,比如利用智能机器人完成医疗手术。当然该技术如今还不够成熟,只能应对于处理比较简单的项目。不过正因为该技术取得了一定成功,所以就意味着智能机器人很有可能会成为未来医疗领域的常客。工业机器人能够实现病人的手术操作、救援、运输以及恢复。目前比较常见的设备与技术包括智能机器手术操作、智能机器床等,这些新颖、先进的技术设备改变了人们对生活的生活态度与科技的认知水平。
        5 结束语
        综上所述,科学技术和社会经济都在快速地发展,工业机器人无论是功能上,还是技术上都很大程度地提高了,比较复杂的自动化控制已经得以有效地实现。随着科学技术的不断发展,工业自动化技术也在不断的进步和提升,工业机器人会更加广泛应用于各个领域,从而将更多的便利带给社会的生产活动。
        参考文献:
        [1]刘振辉.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].电子世界.2018(10)
        [2]孟英楠.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].设备管理与维修.2017(10)
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