王彪
北方自动控制技术研究所 03006??
摘要：随着互联网等多媒体技术的不断发展，智能控制也出现在了各个行业中，并且对行业的发展也起到了巨大的推动作用。大到航天器，小到人们日常制造业，随处可见智能控制的影子。并且随着机器制造行业的不断发展，人们在生产生活中也倾向于用机器取代人力，在机器人领域中也经常能够用到智能控制。本文主要阐述机器人领域中智能控制的具体应用。
关键词：智能控制；机器人领域；应用探究
引言：智能控制理论一般会有三个系统，即人工控制核心系统，智能安装系统以及机器运行系统。并且三个系统都是在具备较高信息加工处理能力基础之上才可运行。智能控制从方法上分类可分为很多种，常见的有模糊性智能控制，分层智能控制，专家智能控制等，在机器人领域使用这种控制技术时，应当根据机器人的构造以及运行特点，合理选择智能控制方式。
一、智能控制的发展趋势
21世纪到来之后，随着人工智能，建模技术，互联网技术等的不断发展，智能控制技术也应运而生。相对于传统的控制技术来讲，智能控制能够更好的促进产品的生产及运转，为人们的生产和生活带来了极大的便利之处。另外，智能控制将来的发展倾向于控制集成与理论相结合的方法，并且随着智能控制在各个行业的应用越来越广泛，使得专家控制，学习控制，智能决策控制等研究也开始扩大范围。为此在机器人领域使用智能控制是现阶段来讲最先进的研究方法。从侧面来讲，将智能控制引入机器人领域，可以更好的实现机器人的智能化发展。
二、机器人领域中常见的智能控制技术
（一）专家控制技术
专家控制技术其实是指将专家系统技术与传统的控制技术相互结合的升级技术。实践证明，专家控制技术应用到机器人领域之后，能够为专家系统知识以及规则的建立带来更多的便利，并且能够促进控制系统最优化发展。专家控制技术有两大内容，第一为专家系统，第二为数值算法，这两项内容相辅相成，分别以不同的系统，不同大小的模块存在。专家系统中包括知识库，推理机等，而数值算法则包括控制算法，监控算法等更多的数字计算。并且在机器人领域使用专家控制技术能够更好地监测机器人的运行及运动状态，使机器人能够严格按照控制命令进行操作。
（二）分层控制技术
分层控制技术的全称为分层递阶智能控制技术，是机器人领域中应用的又一大控制技术。分层控制技术涉及协调级，组织级，执行级，在不同的级层中，功能也有很大的差异。决策与任务规划属于组织级功能范畴，主要通过了解用户需求之后，制定出相应的决策，然后分解成不同的子任务通过传输到协调级。协调级要执行组织级下发的各种任务，最后进行合理规划。在协调级中，人工智能则是核心，依靠人工智能系统，可以将任务进行不同程度的识别，设置相应的步骤进行，最后在执行任务过程中收集到反馈信息，最后到执行级确保任务完成。
（三）模糊控制技术
在模糊控制系统中，最主要的部分为数据转换模块。设计人员首先将数据转换，知识库，信息输出系统以及数据信息识别系统四大模块实现组合，然后确定智能化的控制目标，此过程则为模糊控制。简单来讲，在系统中通过输入相应的数据进行模糊量化，通过模块的转换作用，将模糊的量化推向推理机，而推理机在对量化中的内容进行具体识别，将识别的结果与数据库进行对比，找出关键信息，形成更清晰的模块，然后通过输出信息数据，使机器人按照数据执行命令，最终达到人工智能控制机器人的作用。
三、传统智能控制的弊端
传统智能控制不管从理论层面还是技术层面来讲，都有着比较明显的缺陷。比如线性控制系统操作过分单一，若在生产过程中遇到突发状况则很难应对，更不能及时通过建模的方式有效处理，最终也会影响生产线的质量以及效率。另外，传统的控制技术对环境以及产品的适应能力也较为薄弱，条件非常理想的情况下 才能达到控制技术的实现，而环境发生变化或受到其他因素的影响，控制技术则会瘫痪。
另外，传统的控制理念也不能满足现阶段企业发展以及人们的需求，由此可见，要想促进社会经济的不断发展，企业必须使用更高效的智能控制手段。
四、智能控制在机器人领域中的具体应用
（一）智能控制在机器人行动控制领域中的应用
在机器人行动控制中，智能控制技术发挥着最重要的作用，常见的有机械人， 机械手位置控制层面上的应用。上极通过PC机对机器人的关节运动轨迹提前规划，然后输入命令产生反馈信息。而下位机则通过MCS96单片机的方式，通过定位到机械手臂完成命令。并且在机器人系统中安装了微处理器，微处理器能够在上位机和下位机之间建立联系，通过交换信息获取指令并且反馈信息。另外，模糊控制技术也会广泛应用到行动控制中。利用模糊控制技术减少指令存在的误差，保障机械手臂的顺利运转。机器人在移动时采用后补两条滚轮的方式，而四条连杆和从动滚轮是其主要构成部分，通过模糊控制对机器人神经网络进行控制，最终控制整个机器人的行动运转。行动控制中也会采用分布式或集中式控制方式，可以有效让机器人避让冲突，运转更加顺畅。
（二）智能控制在机器人技术领域中的应用
机器人领域发展过程中技术性与智能化水平的结合也要满足更高的要求，这样才能被广泛应用在各个企业中。而使用智能控制系统则能很好的提高机器人的技术性。例如在机器人技术领域中，神经网络化智能控制系统属于核心内容。通过科学规划实现规定机器人的技术路径。现阶段机器人的工作空间有两种，第一为自由空间，第二种为障碍空间。在自由空间中，机器人主要由神经元支配权向量，并且在自由空间中可以随机抽取相对应的坐标，通过输入作业指令达到与神经网络系统构建联系，最终以分布形式或公式形式体现出来。在机器人技术领域中，模糊控制和神经功能相结合也能更好的实现局部的控制，比如机器人的行走中必然会用到模糊控制。技术人员通过输入指令调整内容，适当设置机器人的行动路径，这样一来，不管是两足步行机器人还是仿真机器人，都可以在智能控制技术下实现移动。
（三）智能控制在机器人视觉伺服领域中的应用
机器人的不同部位采用的智能控制系统也各不相同，在视觉伺服控制中采用智能控制技术能达到很好的作用效果。从整体上来讲，智能控制的加入能够与机器人的所有部件相结合，通过刺激机器人的视觉神经网络实现精准定位，采集图像并且分析图像等的功能。在智能控制技术中，一般会从整体上确定定位的准确度，使用BP网络对机器人视觉进行控制，或在机器人手臂的前端装上摄像机，通过后台操作，使机器人在运转过程中采集信号，录制周边环境内容，然后上传到主要控制系统中对信息加以分类及处理。使用自动实施控制算法则能够有效减少机器人工作时由于震动出现的误差，从而有效提高机器人工作的稳定性。
（四）智能控制在机器人运动设计领域中的应用
在整个机器人领域中，运动设计控制对智能控制需求最大。机器人的运动系统分为不同的层次，上级运动主要是指机器人的整体运动路径的规划和设置，而下级运动是指机器人实现运动路径的分布管理。设计人员通过采用智能控制系统，对整个机器人的生产流程以及运动路径的关键点以及关键部位进行集中设计，这样一来，能够有效把控全局，设置出符合机器人自身运动特点的系统。当然，在运动控制中，设计人员也应当严格注意优先设计，这样才能保证每个机器人在满足自身情况下排除干扰，运转良好。
（五）智能控制在机器人生产领域中的应用
在生产领域中，智能结构与机械结构属于机器人生产线的两大内容。在这两项内容中，通过采用智能控制系统对数据进行识别，最终科学定位，确保所有机器人在不同环境下都能够完成规定的作业。除此之外，在机器人生产线中加入智能控制技术可以实现产量质量的同时提升。在机器人生产线中，智能结构系统一般采用伺服电机驱动，通过传感器的控制模块和运动控制卡对数据进行采集，然后进行传输，分类，处理，最终对机器人生产线进行合理规划，从而提升生产线的生产效率。同时在采用智能控制技术之后，企业能够更好的降低成本，增加利益，提高企业的核心竞争力。
总结：综上所述，在机器人领域若能够将智能控制技术紧密结合，不仅能够有效推动机器人行业智能化水平的发展，同时还能造福人类的生产和生活。智能控制技术不管是在运行中还是在生产中，都能够有效减少由于系统带来的误差，最大程度保障机器人的运动路线控制，也更好的提高了机器人的生产质量以及生产效率。当然，智能控制技术仍然在探索阶段，相信在不久的将来，该技术会发展的更加成熟，更能有效推动经济的发展。
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