工业机器人故障诊断技术的发展趋势

发表时间:2021/4/20   来源:《科学与技术》2021年1月第2期   作者:杜风
[导读] 目前,随着现代科技的发展,工业机器人在各行业得到了广泛应用。
        杜风
        上汽通用汽车有限公司武汉分公司  湖北武汉  430000
        摘要:目前,随着现代科技的发展,工业机器人在各行业得到了广泛应用。我国目前工业机器人保有量较高,在其故障诊断技术上有所研究,但不可否认的是,当前的技术一部分还需要依靠国外。近年来,我国在工业机器人领域上的发展势头喜人,工业机器人的故障诊断技术不断进步。文章主要对当前工业机器人的发展、工业机器人故障诊断技术以及发展方向、工业机器人的安装及调试进行了分析,以供参考。
        关键词:工业机器人;故障诊断技术;发展趋势
        引言
        在现代化进程不断发展的前提下,科学技术也得到了明显提升,工业机器人广泛应用在各企业中,有效提高了工作质量与生产效率。工业机器人为城市居民的生产生活提供了便利与保障,实现了工业自动化生产。工业机器人的合理应用,有利于推动现代化社会的繁荣于发展。由于工业机器人结构复杂,一旦出现故障问题,需要专业的维修人员才可以进行诊断与修补,如果延误生产,将会给企业构成严重的损失。所以,应该对工业机器人故障诊断技术加以重视,以此实现企业单位的可持续发展。工业机器人的出现不仅推动社会经济的发展,也提升了企业生产效率,能够替代工作人员处理工作性质较为危险或是烦琐复杂的工作。
        1工业机器人发展现状
        工业机器人的兴起加快了现代化进程的脚步,极大地改变了当前企业的生产水平,可代替人工某些单调的工作或环境恶劣、危险的工种。工业机器人由三个部分组成,分别是主体、驱动系统、控制系统,主体则包括执行机构和机座,其中,执行机构如手、腕、臀部,部分机器人还具有行走机构,具备与人形似的行走功能。而工业机器人的第一个阶段是操作者通过操作器对机器人下发指令,机器人可以对信息进行反复执行,属于示教再现型机器人,被广泛应用于制造业。工业机器人的第二个阶段属于具有视觉和力觉感知型机器人,这类机器人可以对外界反馈的特定信息进行分析,从而将其工作模式调整为最适合的状态,而其在目前的工业生产中,已经有所应用了。工业机器人的第三阶段则属于智能机器人,目前智能机器人大多还处于研究开发,只有部分智能机器人已被应用于实际中,但并不广泛。相信随着现代科技的发展,智能型机器人将会有广阔的发展市场。
        2工业机器人故障诊断技术的发展趋势
        故障诊断技术远程化和智能化。远程诊断故障技术作为工业机器人故障诊断的关键方法,将多种诊断技术融合为一处,其中包含传感器技术、故障诊断技术、计算机技术等,并融入了物联网技术,能够实现对工业机器人运行状态的实时监管,并使用网络化技术对其跟踪探索,对工业机器人的故障进行排查与诊断。根据工业机器人故障诊断技术的远程化与智能化,可以实现数据信息资源的有效共享,对故障进行准确的诊断。结合物联网技术,能够控制工业机器人发生故障的频率,从而达到企业发展以最低生产成本,获取最高经济效益的目的。故障诊断技术多源信息融合化。在城市化进程快速发展的现代化社会,科学技术与物联网信息技术得到了快速发展。在对工业机器人的传感器信息进行分析与排查时,可以使用计算机技术,对故障信息进行全方位的探索,为故障解除提供便利。多元信息融合化技术在对工业机器人的诊断过程中占有重要作用,不仅能够对工业机器人的具体工作状态进行严格的监管,融合计算机技术能够对相关数据信息进行整理与记录,以此提升工业机器人故障诊断的高效性,准确排查引起工业机器人发生故障的因素,促进企业的可持续发展。如今,科学信息技术被广泛应用于社会各行业领域中,在对传感器信息进行探索的过程中,运用计算机技术,能够为工业机器人的故障诊断提供有效信息。工业机器人故障诊断技术的信息融合能够从根本上提升故障诊断的准确性,尽可能消除影响工业机器人正常运行的不确定干扰因素,以此保障工业机器人的正常运转。

虽然工业机器人故障诊断技术逐渐向多元化趋势发展,但当工作人员对工业机器人进行故障诊断的实际操作过程中,需要将故障诊断技术的优势充分发挥,并将其进行融合,从根本上消除工业机器人的故障问题,保证企业生产效率,提高企业发展效益。
        3工业机器人在自动化控制中的应用
        在工业领域,自动化设备是提高生产效率、节省人力成本、提高生产安全系数的关键手段。同时,它也是推动工业产业结构智能化调整的重要力量。凭借优秀的示教再现功能和运动控制功能,现如今的工业机器人已经在自动化控制领域得到了广泛应用。放眼全球,纵观近年来国际市场上出现的工业机器人,自动化、智能化已成为全球工业机器人技术发展的重要趋势。可以看到,近两年来新上市的工业机器人已经具备了自我感知能力和一定的执行能力,其智能化发展方向越来越明朗。总的来看,工业机器人呈现出以下几个发展趋势。
        3.1感知功能更加强大
        在复杂的社会生活中,人的一切活动都离不开感知,即视觉、听觉、嗅觉、触觉、知觉。在这些感知的“指挥”下,人才能及时、准确地检测出自身(内部)和环境(外部)的变化,从而做出产生思想的行为。将工业机器人赋予感知功能,能够让它像人类一样对自身和环境做出准确地判断与分析,然后做出相应的操作。伴随着各种传感器与驱动集成技术、传感信息采集与融合处理技术等的发展,工业机器人的感知功能将有更大的提升。
        3.2智能控制快速发展。
        智能控制是控制理论发展的高级阶段,它主要包含3个内容:一是智能信息处理;二是智能信息反馈;三是智能控制决策。目前,大多数工业机器人运动控制方式主要是点对点控制、连续轨迹运动控制和力伺服控制3种。而在未来,随着人工神经网络、智能算法、专家系统等人工智能的快速发展,智能控制也会迎来更大的发展机遇。
        3.3故障自我诊断与自修复功能的实现
        工业机器人作业环境中仅有少数操作人员,大多数时间是处于自动化运行的状态。在正常运行状态下,如遇突然断电、被物品撞击,工业机器人可能会发生停机无法启动、错误操作等问题。为了保证生产效率,工业机器人应当具备一定的故障自我诊断与自修复功能,从而能及时、正确的应对各种突发情况。伴随着工业机器人故障自我诊断系统的研究以及相关数据库的建设,在未来,相信工业机器人都会具有故障自我诊断与自修复功能。
        结语
        工业机器人的快速发展是我国步入全面现代化的标志之一,同时也大幅度解放了劳动力,促进了企业生产的高效率,为人们生活带来了极大的改变。但工业机器人的广泛应用必然会涉及其发生故障后的有效诊断和处理,只有及时处理故障,才能保障工业机器人生产的安全和稳定性。然而在实际应用中,工业机器人的多样性、复杂性、精准性同样为故障诊断带来了困难。在工业机器人的故障诊断中,各专家技术人员经多年不懈努力,总结了多种有效的故障解决办法,如远程监控故障诊断就属于目前排在前列的技术手段,但其要想在市场中广泛应用,则还需不断完善改进。
        参考文献
        [1]李小康,王吉英.工业机器人的应用现状及发展分析[J].科学与信息化,2020(9):62,68.
        [2]孔德强,刘子嘉.基于工业机器人的自动化生产技术应用探讨[J].科学与财富,2020(3):152.
        [3]刘喜庆,宋佳佳.工业机器人技术在自动化控制领域的实践[J].科技资讯,2020(17):15,47.
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