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摘要:工业机器人是一种特殊的机器人,是指在工业领域中能够以自动化方式自主执行任务的机器人装置。工业机器人可以模仿人类操作,自动进行工业加工、编码和机械控制等。与手工操作最大的区别在于,它可以不间断地完成手工操作,更准确有效地处理数据,完成工作任务。其精度和准确度远远超过人工操作,人力物力成本大大降低。工业机器人技术广泛应用于机械工程制造中,不仅可以提高工业产品的生产效率,还可以保证产品质量。
关键词:工业机器人技术;机械工程;应用;
引言
机器人已经广泛应用于现代社会的各个领域。早在20世纪末,机器人的概念就已经提出,并在21世纪实现。现在,机器人已经普遍存在于人类的生产和生活中。从最常见的家用扫地机器人,到工业领域可以自动识别分类的智能机器人,再到重工业领域使用的重型智能机器人,都从人类想象的初级阶段转化为现有的生产力,在应用领域发挥了巨大的作用。
1工业机器人技术分析
工业机器人主要面向工业领域的多关节机械手和多自由度机械设备。它可以通过PLC控制技术自动执行各种设定动作,并通过自身的动力和控制能力完成各种基本功能。简单来说,工业机器人每一个执行动作的完成都有计算机技术的支持,它根据生产要求发出类人的行为指令,有序地完成每一个动作操作。常见的工业机器人,如笛卡尔机器人、德尔塔机器人、SCARA机器人、4自由度标准工业机器人和6自由度标准工业机器人,可以完成搬运、焊接、喷漆和切割测量等操作。以搬运机器人为例,通过计算机实现操作控制,提高了动作、多传感器控制和自动导航等功能。目前,这种机器人在速度、可靠性和准确性方面取得了显著的研究成果。它可以满足食品、电子、医药等企业生产中,特别是快递行业对柔性搬运运输的要求,可以作为主要的物品分拣运输工具。工业机器人由主体、驱动系统和控制系统组成。主体包括两个部分,即座椅和执行器,如臀部、手和手腕。有些机器人也设计有行走机构。目前设计应用的工业机器人大多有3 ~ 6个运动自由度,腕部基本有1 ~ 3个运动自由度。驱动系统分为动力装置和传动装置,负责每个执行器完成设定的动作。控制系统是核心部分。根据设定的程序,向驱动系统和执行器发送命令信号,并控制它们可靠地执行。
2工业机器人的技术特点
首先,机器人在运动过程中对参考物体的选择不同于人类感官的选择。机器人本身缺乏探索外部环境和集中处理信息的能力。所以机器人无论完成什么任务,都是按照计算机程序员设定的程序选择移动的参考物体进行移动,严格按照程序员设定的移动坐标,同时按照编程设定的路线进行日常工作。也就是说,如果你想让机器人完成给定的任务,就必须事先对机器人的运行路线和动作轨迹进行编程。其次,机器人的特点决定了其缺乏与外界交流的能力和方法。这是机器人和人类最根本的区别,所以在给机器人分配工作时,没有办法像人类一样互相交流。由此产生的沟通问题亟待解决。目前,人类和机器人之间的通信主要依靠计算机代码和编程语言。
通过计算机代码的方式,将任务传递给机器人,发布工作指令,让机器人对人类的工作有更清晰的要求,进而更好地完成人类需要机器人执行的任务,最终实现人类对机器人的全面理解和细致控制。
3工业机器人技术在中国机械工程中的具体应用
工业机器人技术可以代替人力完成一些工作,如在危险、有害、高温、低温等有害环境中工作。它还可以代替人力完成一系列复杂的工作,避免重复劳动成本,提高生产效率,同时保证机械生产的产品质量,实现机械工程的自动化,保证生产率。
3.1能够重复一项单调乏味的任务
在机械工程领域,有许多复杂而单一的机械工作。现在的人力物力成本非常昂贵。如果所有的机械工作都是手工完成,会严重浪费社会资源,生产效率和质量都不高。工业机器人技术的应用可以很好地解决这个问题。随着科学技术的不断发展,工业机器人技术的精度越来越高,生产效率也越来越高。早期工业机器人技术主要用于机床、冲裁、点焊,涂装等。在机械工程中,它也被广泛应用于电机制造、汽车制造、通用机械制造和金属加工。因此,工业机器人在机械工程领域发挥着越来越重要的作用。
3.2实现运动控制
机器人的运动控制是机器人自身运动的重要能力,也是机器人完成既定工作的最基本要求。通过精确控制机器人的运动,可以更好的促进系统自动化的控制方式,实现对机器人自身外形变化的控制,机器人自身速度的调整,机器人自身机械部分辅助工作的完成,从而更好的实现机器人自身工作的质量和效率,让机器人按照人类预设的程序完成自己的工作。
3.3能在恶劣环境下工作
许多生产车间的环境条件极其复杂,如高温环境、低温环境等有害环境。人们很难长期在这样的机械工程生产环境中工作,因此工业机器人技术在这样的生产条件下可以发挥非常重要的作用。此外,工业机器人技术还应用于存在安全隐患的生产车间,如核电站设备的维修机器人;核工业沸水堆燃料交换机器人。因此,工业机器人技术的应用在机械工程的发展中起着非常重要的作用。
结语
随着中国经济和科技的发展进步,中国的工业机器人技术得到了很大的提高,在机械工程领域得到了越来越多的应用,已经成为中国制造业非常重要的一部分。同时,我国工业机器人技术的发展趋于成熟和系统化,工业机器人技术将在机械工程领域得到更广泛的应用。今后要大力培养具有全面综合能力的创新人才,为我国机械工程建设做出贡献。
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