基于工业机器人在自动化控制中的应用研究

基于工业机器人在自动化控制中的应用研究

发表时间：2018-08-06T10:02:19.307Z 来源：《科技中国》2018年3期作者：黄祯琪[导读] 摘要：随着科学技术的不断发展，工业生产逐渐呈现出自动化的特点，工业机器人也在各行业中得到广泛的应用。基于此，本文就工业机器人在自动化控制中的应用进行研究，摘要：随着科学技术的不断发展，工业生产逐渐呈现出自动化的特点，工业机器人也在各行业中得到广泛的应用。基于此，本文就工业机器人在自动化控制中的应用进行研究，首先就工业机器人控制系统的概念、特点和功能进行概述，然后根据现实发展情况，对PCL技术应用与各领域应用进行阐述，从而明确工业机器人在现代社会的重要地位，提高其应用水平。

关键词：工业机器人；自动化控制；应用研究引言：如今社会经济水平不断提升，国家经济实力已经不能作为评价现代化发展水平的唯一标准，因此更多人将目标投向科技领域。工业机器人自发明以来就在工业领域得到有效的利用，不仅提高工业生产的效率，而且有效提高生产过程中的安全系数，避免安全事故的

发生。在智能化科技不断发展的时代背景下，工业机器人在各行业领域的应用已经成为大势所趋，因此对这一课题的研究是很有必要的。

一、工业机器人控制系统概述

（一）工业机器人的概念工业机器人指的是一种智能操纵、自动控制的机器，能够在人工的指挥下开展工作，也能够替代人力在高温、高危、有毒等恶劣环境下作业。工业机器人一经开发就在汽车生产制造领域得到有效的应用，可以根据自身编辑的程序，自行执行各项操作，从而提高工业生产的效率和水平。工业机器人经过长期的发展过程，最初的工业机器人由计算机编程，随着信息技术的不断发展，如今数控机器人、传感机器人都纷纷涌现出来，在工业领域发挥重要作用。就工业机器人的构成来看，主要分成三个部分，一是主体部分，主要实现机器人的移动功能和执行功能；二是控制部分，主要以程序控制机器人开展作业；三是驱动部分，主要为机器人提供动力。

（二）工业机器人的特点工业机器人与其他自动化控制机器之间最大的差别在于自由程度高，由于工业领域的生产环节比较精细，因此需要对工业机器人进行复杂的设计，而自由度的数目对工业机器人的性能而言具有正向线性关系，也就是说工业机器人自由度越高，工业设计就越复杂，而性能就相应越好。工业机器人需要对人体的行为进行模拟，因此对动力学、力学和结构学的设计要求较高，设计者需要根据应用的实际情况构建非线性数学模型，模拟机器人运动的状态，最后选出最优的运动路径参数[1]。

（三）工业机器人的功能工业机器人的功能主要有两点，分别是示教再现功能和运动控制功能。示教再现功能指的是工业机器人可以通过记忆系统记录并储存指挥系统传达的各项信息，然后在执行的过程中对这些信息进行有效利用，达到按照要求作业的目的，其中传递的指挥信息主要包括动作顺序、操作位置、动作速度等内容；运动控制功能主要指的是系统对操作器的控制，能够通过编程调节工业机器人的位置、姿势和速度。

二、工业机器人在自动化控制中的实际应用

（一）PCL技术应用 PCL技术是计算机领域研究开发的重要内容，代码开发的形式非常活跃，近年来得到不断的升级和进步，工业机器人应用PCL技术主要体现在对操作过程的信息化控制方面，具体来看，PCL技术对工业机器人的影响主要有以下几方面的影响：首先，PCL技术实现工业机器人的模拟量过程的有效控制。工业机器人在具体的自动化控制应用过程中会产生电压的变化、温度的变化、电流的变化等，如果不对这些因素进行合理的监视和控制，就可能造成应用效果受到影响，而采用PCL技术可以对模拟量进行有效控制，通过分析数据可以对工业机器人状态做出科学评估。

其次，PCL技术能够实现工业机器人信息传输系统的合理控制。在PCL技术的支持下，工业机器人的信息传输系统能够对各项信息进行采集、储存、传输和分析。

第三，PCL技术能够实现工业机器人执行顺序的有效控制。传统模式下工业机器人采用的顺序只有先后之分，没有主次之分，在PCL 技术的支持下工业机器人的主次顺序能够得到有效控制，从而使任务操作更加高效。

第四，PCL技术能够实现工业机器人远程控制系统的有效控制。PCL技术主要以互联网为平台，通过构建移动终端和智能终端远程传输命令，控制工业机器人行为，满足很多高危环境下的准确作业，从而降低工作人员的工作难度和强度。

（二）工业机器人的主要应用领域随着社会经济的不断发展，工业制造领域的生产技术水平逐渐提升，很多传统产品的生产方式逐渐落后于新时代的需求。而工业机器人的出现恰恰弥补这一缺陷，能够有效替代人工作业，在高温、高危、有毒等恶劣环境下作业。具体来看，工业机器人的应用领域主要有以下三个方面。

首先是工业领域的应用。工业机器人一经研发就在工业领域得到有效的应用，例如焊接机器人、搬运机器人、检测机器人等。焊接机器人主要负责工业生产中大型器具的焊接工作；搬运机器人则可以对材料进行智能分类，并且将人类从这种繁重而无智力的苦力工作中解放出来；检测机器人主要负责各种高危环境下的检测任务，例如紫外线照射、微波环境等。

其次是医疗领域的应用。如今医疗行业水平不断提升，微创手术成为医疗业的高频率手术，这种细微的手术对精确度具有极高的要求，人力很难充分的掌握，而工业机器人能够替代人类进行细微环节的手术。

第三是服务行业的应用。当前工业机器人在服务行业的应用还不够广泛，但是仍然可以看到一些餐厅或咖啡厅以工业机器人服务为创新点吸引顾客，一些公司还会采用工业机器人作为企业前台[2]。

结论：综上所述，针对工业机器人在自动化控制中应用的研究是非常必要的。本文主要对工业机器人的特点和功能进行介绍，然后阐述工业机器人在工业领域的实际应用。研究可得，工业机器人可以在高温、高危、有毒等恶劣环境下替代人力作业，不仅提高工业生产的效率，而且能够避免安全事故的发生，具有极高的现实意义。希望本文可以为研究工业机器人在自动化控制中应用的相关人员提供参考。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,2017(19):151-152.

[2]杨志全.工业机器人在自动化控制领域的实际应用研究[J].科技资讯,2017,15(05):104+106.