机电液一体化技术在工业机器人中的应用

范鸣

湖北城市职业学校

机电液一体化技术在工业机器人中的应用

范鸣

湖北城市职业学校

机电液一体化技术在工业机器人中有着重要应用，文章对机电液一体化的概念及其包括的内容进行了阐述，并分析了机电液一体化技术在工业机器人中的应用与发展。

机电液一体化技术 机器人 应用

随着计算机技术和电子技术的发展，在工业机械中逐渐开始使用了电子控制技术以及液压传动技术，工程机械向着自动化、智能化发展，机电液一体化技术在工业机器人中的应用促进了工业的进一步发展。

1 机电液一体化概述

1.1 机电液一体化在工程机械中的概念

随着科技的进步，电子技术、微电子技术以及集成电路得到了很大的发展，而融入了这些技术的机械产品就属于机电一体化产品，液压传动系统在工程机械中是常用的系统，在很多机械产品的设计中，经常会把液压传动系统和电子器件相结合，于是就形成一种机械、液压、电子器件相结合的系统，被称为机械液一体化系统。在工程上机械液系统主要包括液压部分、传感部分、驱动部分等，但并不是所有包含机械、液压、电子元件的系统都是机电液一体化系统，机电液一体化并不是这些部分的简单组合，机电液一体化系统必须具备三个功能。首选是检测识别功能，也就是在工作中对工作对象能够进行准确，快速的识别，对工作条件进行检测。第二是决策功能，系统可以根据检测结果自动作出判断。第三是伺服系统，一个完整的机电液系统必须拥有有效执行决策的伺服机构。

1.2 机电液一体化包含的内容

机电液一体化技术所包含的技术包括很多，涉及到电子、液压、机械等多种技术。机电液一体化技术主要体现在四个方面：（1）整机的电子控制。电子控制技术的发展迅速，各种控制系统被得到应用，其中以微机器为核心控制系统发展趋势明显，其优势是操作方便，可靠性高。（2）发动机的电子控制。机械的动力来源就是发动机，目前性环保能较好的电喷法发动机的应用较为普遍，实现了能源的节约，还可以对发动机进行柔性控制。（3）行走系统的电子控制。行走电子系统的应用对提高机械系统的灵活性有着重要帮助，实现了自动调速、恒速控制等功能。（4）工作装置的电子控制。例如一些工程机械已经具备了自动找平衡功能、自动调频功能以及自动装卸功能。

2 机电液一体化在工业机器人中的应用与发展

2.1 液压系统向高压化发展

工程机械中的液压系统的特点就是输出力矩和功率大，因此，液压系统在大型工程机械中的应用比较普遍，在不断的发展中，液压系统向高压化发展的趋势十分明显，液压系统压力升高虽然使工程机械的功能更加强大，工作效率提高，但也降低了工作的安全性以及部件的寿命。例如，在高压下，一些物质颗粒会对部件内造成更大的磨损；液体以及气体泄漏的概率升高等。

2.2 电子器件向灵敏化与智能化发展

工业机器向智能化和灵敏化发展是必然的趋势，也是工业生产建设的需求。高度的灵敏化和智能化可以让工程机械具有很强的数据处理能力，反应能力提高。高速微处理、传感器等都是机械智能化和灵敏化趋势下的产物，对整机的动态性能的提高也有很大的帮助，机器的判断更加准确、反应动作更加迅速。例如，激光传感器、语音传感器的应用提高了机械的机器人化程度。

2.3 高效节能

目前能源问题是全世界都存在的问题。因此，在工程机械设计中也要融入节能的元素。目前在机械上所采用的节能措施主要是采用电喷发动机，使用电喷发电机可以实现对燃油和功率的自动控制，另外，也可以通过使用高新材料来代替传统材料，来提高工程机械的工作效率。

2.4 软件发挥更大作用

一些先进的装置如微处理器、传感器等都需要软件的辅助才能发挥其作用。软件的作用是连接多种部件之间，使之进行协调配合。具有多种功能的软件也为机械设计提供了更多的选择，功能齐全的软件为工程机械的的高效工作提供了有利条件。其中软件开发中的控制算法是非常重要的，行业中主要使用专家系统建立合理的控制算法。

2.5 智能化机群的协同作业

现代工业中对作业质量和作业进度的要求有了很大提高，这就要求机器提高作业效率。因此，需要机群协同作业的方式来加快进度，同时为保证施工质量，也需要机群拥有高度的智能化，智能化协同作业也成为工业发展的一大趋势。机群的协同作业需要智能化的单机、现代化通讯设备、遥控设备和以及科学的施工工艺相结合，也为机电液一体化的应用提供了更大发展空间。

2.6 电流变流体技术

电流变流体技术也在液压系统中得到了应用，主要在液压系统的阀、以及传动装置方面，电流变流体技术有着降低能耗、延长寿命、优化设计的优势，是液压技术未来发展的重点。

总之，机电液一体化技术主要包括到电子、液压、机械等技术，目前机电液一体化在工业机器人中得到了广泛应用，其发展主要体现在液压系统逐渐高压化，电子器件逐渐灵敏化与智能化，更加节能，软件功能更加强大，实现了智能化机群的协同作业等，可见，机电液一体化技术应用对工业机器人的发展具有重要的意义。

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