工业机器人技术的发展与应用综述

2016-12-28 17:55高杰
中国科技纵横 2016年20期

高杰

【摘 要】随着我国经济水平的提高,工业的发展进程也逐渐加快。机器人是人们发明出来用于帮助人类创造的一项重要技术。如今,机器人已经逐渐被应用到工业制造当中的各个领域,其所应用的技术也越来越先进。文章主要研究了工业机器人的发展以及其在工业领域当中的技术应用。笔者将从机器人的发展史角度出发,简单阐述机器人的构造,并对机器人技术在工业领域的应用进行论述。期望能为我国的机器人技术发展提出合理的建议,使国人更加了解我国的工业化进程。

【关键词】工业机器人 发展 构造 应用

人们所熟知的机器人是指研究人员发明出来的能够自主工作的一种机器。机器人的出现使人们在工作当中提高了工作效率。现在,机器人已经被应用到工业生产当中,这种机器人就是工业机器人。全球化进程的加快改变了工业生产的格局,劳动力的输出已经达不到工业生产的要求,因此机器人被研究出来。国际间的发达国家早就已经将机器人应用到工业当中,而我国对于机器人的使用要比发达国家晚,并且需要注重工业生产结构的改变。机器人具有其独特的生产优势,不仅在工作效率上要比人类高,由于机器人的自身材料原因,机器人可以耐高温,且不受个人情绪影响,在生产质量上具有稳定性。

1 工业机器人发展现状

在上个世界六十年代,国际间的很多国家都处于工业高速发展阶段,人们对于工业产品的要求愈发严格,工业企业需要注意产品的质量以及精准度。当时的很多国家已经开始将机器人投放到工业生产当中,机器人的加入使人们对于工业产品的需求得到了满足。机器人也凭借自身的生产优势逐渐代替了人类在工业生产环境的位置。机器人技术比较发达的国家主要在日本以及欧洲,很多企业都在研究机器人技术,并将自己所研发的高智能机器人投放到生产市场当中[1]。美国的机器人技术更加特殊,其将机器人运用到军事领域,促使机器人服务与人类。

机器人技术在我国的发展正处于充满机遇的状态。我国的制造业正受到国家政策的扶持,制造业的结构转型使其面临高强度的工作,制造业不得不大量雇佣劳动力。但廉价的劳动力使制造业人员的素质被拉低,所生产出来的产品质量也将受到质疑。为了改变这种现状,制造业开始组织研究团队,投放自己的机器人,用于生产制造当中[2]。根据统计,到2010年,我国在制造业所应用的机器人已经多达4万台,并且整持续扩散到其他工业领域当中。

2 工业机器人构造

其实工业机器人的整体构造并不复杂,主要由几个系统组成。驱动系统是机器人的重要组成系统,而工业机器人的驱动系统主要是源自于液压驱动或者电机驱动。最早的机器人就是通过液压驱动的方式进行工作的,但该中方式所产生的噪音很大,而且速度上受到了限制。现在的机器人早已经更换为电机驱动。通过电机驱动的机器人在速度上以及精准度上都使工业生产的效益得到很大提升。感知系统也是机器人的基础系统之一,机器人在工作过程中需要通过感知系统的支持进行加速度或者位移。机器人的操作系统就像是计算机系统一样,需要软件的支持,人们通过操作系统指定机器人需要进行的工作[3]。

3 机器人技术在工业中的应用

焊接机器人是工业生产中最普遍的机器人种类,在焊接机器人中也分为几种不同的功用。用于船舶焊接的机器人主要代替工人完成船体的焊接工作。船舶制造当中,船体结构非常巨大,人们无法以人力完成焊接工作。移动机器人帮助工人按照焊接的顺序,在高温的环境当中持续工作,进而实现船舶的自动化焊接。用于白车身的焊接机器人是另一种机器人技术[4]。该种机器人的核心基础就是完成白车身的焊接工作。该种车身的焊接需要的技术水平很高,要求工作人员具有超高的精准度。焊接机器人的出现符合了白车身的焊接需求,人们在车身生产线上投放焊接机器人,使白车身的生产也实现自动焊接。

搬运机器人主要出现在工业生产的流水线上,一些产品的零件在体积上比较庞大,数量众多且沉重,如果凭借生产工人来搬运,不仅需要大量的人力,还会耽误生产进度。搬运机器人就是在该种需求当中被研发出来的。搬运机器人的手臂非常灵活,且采用了高质量的材料制成,其承重量很高,能够搬运大型的生产零件和机器。搬运机器人的灵活程度也很好,使其搬运工作的效率很高。除了以上几种机器人在工业生产中被普遍应用,还有一些机器人从事更加精密的工作,比如在生产车间的安装工作,安装机器人的工作效率要比普通工人的工作效率快很多,且在工作强度方面也比人力工人承受得好。服装生产线上的缝纫工作也有机器人的参与,挪威一家服装生产企业已经将机器人应用到服装生产当中[5]。机器人已经在工业生产当中无处不在,工业产业也将随着机器人的到来而逐渐转向自动化生产。工业机器人技术正随着科学技术的不断进步而革新,其在未来的发展当中会赢得更多的市场空间。

4 结语

总而言之,机器人的出现使人们的生活发生了很大的改变。目前,我国在工业当中投放的机器人数量已经远远超过了日本。可见,我国的工业制造业发展速度非常迅猛,对于机器人的需求还在持续上涨。相信工业企业通过对机器人知识的了解,能够更加重视工业机器人,并组织研究团队,促使自身的工业机器人技术得到进步。工业的发展需要科技的创新,要想使工业机器人为人类提供更多的服务,就需要人们创新机器人技术,不断开拓机器人的新性能。

参考文献:

[1]骆敏舟,方健,赵江海.工业机器人的技术发展及其应用[J].机械制造与自动化,2015,05(01):1-4.

[2]王飞跃.机器人的未来发展:从工业自动化到知识自动化[J].科技导报,2015,09(21):39-44.

[3]贾佳.工业机器人技术的发展及其应用[J].开封大学学报,2015,11(04):93-96.

[4]刘绪乐.工业机器人的技术发展及其应用[J].科技与企业,2016,03(07):203-205.

[5]李航,宋春华,罗胜彬,等.机器人的研究现状及其发展趋势[J].微特电机,2013,05(04):49-51-57.