薛兆宽 梁智伟
天津达祥精密工业有限公司，天津 301701
摘要：在我们国家的发展中，工业尤其是机械制造行业发挥着不可替代的作用。随着工业机器人的进一步发展及应用的普及，为机械制造行业的发展及升级转型带来了突破口。如何解决工业机器人大规模融入到我们的机械制造生产中遇到的难题，本文将根据对企业的实地调研结果展开分析。
关键词：工业;机器人技术;自动化控制
引言
随着科学技术发展的速度越来越快，由此工业机器人正式诞生，并且在自动化控制领域中得到了大范围的应用，工业机器人涉及自动控制技术、传感器技术等，在近些年来，人工智能技术已经大面积的应用在各个领域中。工业机器人可以长期实施反复和枯燥的体力劳动，还可以替代诸多的人工作业。在我国发展过程中，工业有着不可忽视的作用。为了加快工业的发展，就必须发挥出来工业自动化的作用，加强工业机器人自动化在工业领域中所发挥的作用，推动工业领域的深入发展。虽然工业机器人在自动化控制领域中，我国加大了资金的投入，但是工业机器人在具体应用时，要尽可能的将自动化控制的作用发挥到最大，而这就必须积极应对一系列问题，继而让工业机械运行过程中，工业机器人可以拥有更高的运行效率，最终保证工业自动化生产的有序开展。
1工业机器人的控制系统
1.1结构
工业机器人通常由三部分组成，分别是主体、控制系统和驱动系统，其中，主体又分为手部、腕部及臂部;控制系统指的是操作系统和控制驱动系统;驱动系统则包括动力机构、控制驱动系统。研究表明，工业机器人的控制系统，包括五方面结构：第一，动力学、机器人控制与机构力学间，存在密切的相关性，机器人的手足状态，通常经由坐标加以描述，因此，相关人员应根据实际情况，对参考坐标性进行选择，使坐标变换的设想成为现实;第二，工业机器人至少需要装配3个自由度，各自由度均有与之对应的协调伺服机构，而多变量的控制系统，正是由数个协调伺服机构所组成的;第三，对独立伺服系统进行协调和控制的主体为计算机，这样做的目的是保证机器人能够遵循人类意志展开行动，另外，相关人员也可以通过计算机，赋予机器人相应的工作内容;第四，非线性的数学模型，通常被用来描述机器人的运动状态，正常情况下，机器人参数会随着外力、状态的变化而变化，只有综合应用位置闭环、速度闭环或加速度闭环，才能达到所预设的目的;第五，高级机器人的操控方式，应当以人工智能为主，具体来说，就是先对信息库进行创建，再以信息库为基础，完成决策、操作和管理的控制工作。
1.2功能
对于工业机器人控制系统的功能，主要表现为：（1）运动控制功能。可有效控制机器人末端操控设备的速度、位姿以及加速度等诸多项目;（2）示教再现功能。工业机器人控制系统可通过手把手或者示教盒实现示教功能，通过一定方法将运动速度、动作顺序以及位置等相关信息教给机器人，通过机器人记忆装置在存储器中自动记录所教操作过程，需再现操作时，只需要对存储器内容进行重放即可达到目的。
2工业机器人现阶段发展状况
现阶段的工业机器人发展水平虽然达到了一定的高度，但是相对于西方发达国家来说仍存在着一定的差距，在相当长的一段时间内，这种差距都较难弥补，要想提高机器人的发展水平应该依靠国家的推动，通过数代人的努力达到更高的发展水平。制约工业机器人发展水平的一个重要因素就是零件的制造与装配，究其原因，是由于当前的精密制造产业发展并不完善，不能支撑起工业机器人的高精密机械设备零件制造供应。另外，在装配方面，现有的装配技术比较简陋，不能和精密度高的工业机器人相匹配。现有的工业领域中，电气自动化领域是应用工业机器人较多的领域，这些产业的生产过程对精准度要求很高，不能有丝毫的差错，但是当前的零件装配技术又不能达到生产所需，这就限制了工业机器人的发展。
3工业机器人在自动化控制中的应用
3.1焊接机器人
焊接机器人涉及的工业领域非常广泛，当前主要是应用于汽车制造业，大部分的工业机器人都应用于汽车制造行业，而在汽车制造业中又有超过50%以上为焊接机器人。在汽车的生产过程中，需要有较大的焊接机器人来辅助工作，传统的通过人工进行焊接的工作会消耗大量的人力与物力，但是将焊接机器人应用到生产过程中则能够很好地解决这个问题。通过焊接机器人来完成焊接工作能够节省人力与物力，提高汽车制造业的生产效率，促进汽车生产工作的快速完成。
3.2装配机器人
因为装配操作任务较为烦琐，所以对工业机器人的要求比较高，装配机器人体内装配有视觉传感器、接触传感器等大量传感设备，其目的在于确保工业机器人可以精准感知操作对象，同时做出更为精准地判断，以确保装配工作准确完成。其不仅为任务完成质量提供保障，同时还有助于提升任务完成效率。而且机器人具有固定化特征，无须数次尝试，有利于节约工作时间。
3.3喷涂机器人
机器人喷涂是当前汽车制造产业应用最为常见的手段和技术，机器人喷涂技术的有效应用能够准确判断汽车的基本设计情况，落实各种喷涂细节，明确汽车喷漆的要领，使得汽车的外观可以更加精致。工业机器人在人工喷漆活动中的把控能够控制喷漆的效果以及位置，将成果逐渐优化合理的喷涂参数，也可以保证机器人能够稳步落实喷涂工作，并对喷涂活动进行不断优化和持续改善，提高喷涂质量和喷涂效果。
3.4检测机器人
检测机器人的任务，主要是检查所生产零件、产品的合格率，例如，零件质量、尺寸是否达标等，通过规范检测的方式，为企业生产的精确性提供保证。机器人检测的精准度，要明显高于人工检测，出现检测误差的几率，因此而得到大幅降低。
4全面了解工业机器人技术未来的发展趋势
从宏观的角度分析，现阶段，我国的科学技术水平得到了飞速的提升。诸多新型的技术纷纷出现在了人们的视野当中。例如，云计算技术、3D打印技术等等，这些技术都可以与工业机器人技术进行有效融合，并应用到自动化控制领域当中。在当今的时代背景下，我们通过互联网技术对工业机器人进行全面的控制，将可以有效实现操作智能化的发展目标。从实际角度出发，该种技术不仅在汽车行业自动化领域当中有着较为显著的应用成效。随着该项技术的发展，工业机器人技术在医疗行业当中以及食品加工行业当中的应用成效也将逐渐显现出来。可以说，随着工业机器人技术精密度的不断提升，其在自动化控制领域当中的应用成效也必然会随之提升。另外，现阶段，工业机器人技术的主要发展方向就是仿生。尤其是在日本地区，诸多该项技术的研究学者都会从仿生学的角度对机器人技术进行实践研发。例如，日本地区的本田ASIMO仿人机器人可以实现人体动作。这种现象得益于智能化平衡系统的发展。该种机器人有效解决了机器人走路过程中打滑的问题。这种技术在自动化控制领域当中的有效应用将能进一步提升自动化控制的安全性以及时效性。
结语
工业机器人在自动化控制领域中的有效应用极大地提升了工业生产质量和生产效率，减少了以往人工操作的失误问题，降低了人力成本，解放了劳动力，为我国工业的发展创造了良好的环境。工业机器人有着极大的发展空间，需要加强对工业机器人探究，明确工业机器人在自动化控制中的应用方向以及应用策略。
参考文献：
[1] 金艳.工业机器人技术在自动化控制领域的应用探讨[J].中国设备工程，2019（19）：151-152.
[2] 马晓明.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].内燃机与配件，2018（07）：217.
[3] 周滔，赵津，胡秋霞，席阿行，刘东杰.复杂环境下移动机器人全局路径规划与跟踪[J].计算机工程，2018（12）：208-214.