工业机器人技术在自动化控制领域中的应用 牛志新

工业机器人技术在自动化控制领域中的应用牛志新
发表时间：2019-09-19T09:50:39.620Z 来源：《电力设备》2019年第8期作者：牛志新闫磊
[导读] 摘要：就机器人技术而言，其本身属于一项十分复杂的技术形式，综合了机构学、计算机技术以及传感技术等学科，且在现代化发展进程的推动下其应用也渐趋广泛。

(哈尔滨石油学院黑龙江哈尔滨 150000)
摘要：就机器人技术而言，其本身属于一项十分复杂的技术形式，综合了机构学、计算机技术以及传感技术等学科，且在现代化发展进程的推动下其应用也渐趋广泛。

加强工业机器人技术在现代工业自动化控制领域的应用与普及，也成了一种发展的必然趋势。

接下来笔者就分别对工业机器人应用的原因，控制系统的结构进行分析，并对其在自动化控制领域的应用进行了说明，以供参考。

关键词：工业机器人技术；自动化控制；应用
1工业机器人越来越广泛应用的原因
第一：由于工业成本的压力，聘用工人的成本越来越高，并且每年工人的工资都在以百分之十的比例在增加，而机器人的成本却以每年百分之几的比例在减小，这样的话在智能制造中就会越来越多的使用机器人。

而且聘用工人工作有时候在工作性质方面是有限制的，很多工作是工人不愿意去完成的，尤其是在一些工作环境不好的地方，或者是污染比较严重的工作环境，工人不能够去完成的，或者是不愿意去完成的，那这种时候呢，工业机器人就起到了很大的作用，工业机器人可以完成工人所不能完成的一些艰难的工作，或者是在一些艰难的环境下也比工人更加适应，这样对比可能工业机器人更加适合这样的工作。

而且一般在生产线上的工作都是简单重复，枯燥无味的，对于工人来说是一种心理上以及生理上的折磨，但是对于工业机器人来说就不会存在这些问题，他既不会感觉疲惫，也不会有心理上的压力，而且在工作的专业度上面会比工人更加可靠，而且效率更高。

在人力方面的损耗也会少很多。

第二：在我国，人工智能的使用才进入初级阶段，在一些工业领域，比如说汽车高端制造业，或者是电子设备的一些高端制造业都会使用。

当然，值得欣慰的是，除了在这些高端制造业中会使用到，在一些普通制造业中也会应用到，可以方便在工业生产中降低成本，提高生产效率，改善劳动生产环境等等。

这就是为什么工业机器人在智能制造业中应用越来越广泛的原因。

2工业机器人控制系统构造
机器人的控制系统就是将需要操作的程序输入到电脑设备，利用电脑设备驱动机器人完成相应的任务。

工业机器人驱动系统包括传动机构与动力装置，能够完成电脑以及操作机下达的相应任务。

工业机器人主体包括手部、腕部、臂部，当然有些工厂所用机器人还具备行走能力，装配了行走机构。

绝大多数的工业机器人都有3～6个运动自由度。

工业机器人是一种可以在三维空间执行各种作业、可重复编程、能自动操作、防人操作的自动生产装置，因此得到了很多生产高品质产品工厂的青睐，可以按时完成生产任务。

（1）传感装置。

力传感器、视觉传感器、激光传感器是机器人系统中最常用的传感装置。

这些装置能够实现自动化生产、自动跟踪、自动定位、自动装配，是这些工作实现的重要前提，保证了机器人的环境适应性与作业性能。

（2）控制器。

全数字与软件操控满足了机器人全自动化操作的要求。

在现代科技的作用下，控制器性能在不断的发展与提高，控制器可以完成机器人精准控制，进而达成机器人操作的要求与目的。

（3）操作机。

有限元分析、仿真设计、模态分析等技术让机器人具备了优化设计。

（4）网络通信。

通过连接网络赋予了机器人更自由、更网络化的能力。

该过程也让机器人的标准化系统变得越来越完善。

（5）并联机构。

该技术是数控技术的体现与拓展，属于机器人技术的外延技术。

该技术应用并联机构与机器人技术可以完成高精度加工与高精度测量工作。

该技术的出现为数控技术、机器人技术的一体化提供了技术层面的支持。

3工业机器人技术在自动化控制领域中的应用
在当今科学技术飞速发展的背景下，工业机器人技术的应用渐趋普及，特别是在工业自动化控制领域，该技术的应用发挥出了不可替代的重要作用与价值。

3.1装配机器人
对于装配机器人而言，其往往会配备多种传感器，象视觉传感器、接触传感器等，其目的也是为了保证机器人能够更加精准的感知操作对象，并能够做出准确地判断，从而保证装配工作的效率。

装配机器人在现代自动化控制领域中的应用，不仅有效地保证了任务完成的质量，同时也保证了任务完成的效率，节约了大量的物力与时间。

3.2搬运机器人
在现代工业生产制造过程中会涉及到大量货物材料的搬运工作，因此搬运机器人被广泛应用于机械制造、汽车以及电子工业等领域中，搬运机器人的合理运用不仅能够帮助企业减少劳动力，还可以全面提高工作效率，满足企业的安全生产管理要求。

搬运机器人在工业生产制造中的运用主要分为2种类型，一种是6轴搬运机器人，另一种则是4轴搬运机器人。

前者搬运机器人在工业企业中主要负责搬运各种大重量物体，比如常见的汽车发动机、重型夹具等。

例如德国著名机器人公司KUKA设计生产的高负载搬运机器人，该机器人主要被应用于建材行业、铸造业以及汽车制造业中，在实践搬运工作过程中最高负荷能力达到了1300kg，垂直高度最高能达5m。

在当代工业领域中应用最多的搬运机器人就是高速并联机器人，能够从不同角度摆放货物，实现货物运输配送的高速作业目标。

3.3检测机器人
检测机器人在应用过程中所承担的任务就是针对已生产出的各种产品或零件进行合格检查，象测量生产零件尺寸是否合乎标准、对零件进行质量检测等，通过一系列的规范化检测过程，保证企业整个生产过程的精确性。

而且，机器人检测与传统人工检测相比，精准度更高，即使是一点差错也会被检测出来，从而有效降低了人工检测的误差。

该文提到的几种机器人只是诸多机器人技术应用中的一部分，这样的案例还有很多很多，如喷漆和喷涂机器人等。

可以说，工业机器人技术在现代自动化控制领域的应用已渐趋普及，涉及工业生产的各个方面，在促进工业智能化、现代化和自动化发展方面发挥出了巨大的作用与价值。

4工业机器人的发展前景
我国在其他领域上都已经取得了优异的成绩，但还需要引进大量的工业机器人来带动产业的发展。

尤其是近几年，我国经济发展迅速，汽车的需求也随着经济的发展不断增加，汽车行业也在这段时间进入了发展时期，要想满足大众的消费需求，就需要在短时间内产出大量的汽车，也就是说需要大量的工业机器人去生产汽车。

随着生活质量的提高，大众对服务机器人的要求也十分严格，这也就意味着，在未来的不久，我国工业机器人的市场逐渐被开阔，如果我国的工业机器人发展依旧停滞不前，就会给其他国家产品涌入的机会，我国市
场上就会出现大量的其他国家产出的工业机器人，相反，我国工业机器人在世界的位置不但不能前进反而后退。

相反，如果我们能抓住机会，迅速的发展我国工业机器人产业，不仅可以满足我国内部的市场需求，同时也提高了在世界竞争中的位置，寻找更多的市场。

由此可见,发展我国的机器人产业不仅可以增强我国在世界上的地位，还可以促进我国内部的经济发展，同时在其他技术领域上都有提高。

5结束语
工业机器人技术在现代自动化控制领域的运用成了现代化工业发展的一大必然趋势。

我们坚信，未来在工业自动化技术持续发展的推动下，工业机器人技术也必定会得到更为广泛的应用，给社会带来更多的便利。

参考文献:
[1]郭英杰.基于工业机器人的飞机交点孔精镗加工关键技术研究[D].浙江大学,2016.
[2]陈恳.基于机器视觉的物料分拣工业机器人关键技术研究[D].深圳大学,2017.
[3]王田苗,陶永.我国工业机器人技术现状与产业化发展战略[J].机械工程学报,2014,5009:1-13.。