探析智能型机械自动化应用趋势

师进

（红塔烟草（集团）有限责任公司玉溪卷烟厂，云南 玉溪 653100）

0 引言

作为一项实际要求较高的实践性工作，智能型机械自动化的应用有着极为明显的优势。该项课题的研究，将会更好地提升对智能型机械自动化的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其在实际应用中的最终整体效果。

1 智能型机械自动化的特点分析

1.1 智能型机械自动化的高效性

智能型机械自动化基于高效的网络运行环境，因此，对机械内部的软件及系统的版本要求较高，在信息的处理上更加迅速、精准，避免了企业在人力和资金上的浪费，缩短了生产周期，提高生产效率，很大程度地节约了企业的生产成本[1]。

1.2 智能型机械自动化的代表性

智能型机械自动化体系是集计算机技术、信息处理技术、机械制造技术等为一体的高科技智能体系，而传统的机械自动化在技术上较保守，存在一定的局限性和封闭性，因此，智能型机械自动化改变了传统机械自动化技术上的不开放，融入了最先进的技术性能，是我国机械自动化技术的伟大变革，代表着我国在机械自动化领域的创新[2]。

2 智能机械自动化的应用

目前，智能机械自动化技术已经广泛应用于商品生产与制造业各个领域当中，尤其对于流水化作业而言，智能机械自动化技术的应用使商品从制造生产、检测、包装、标识喷涂到运输，所有环节的效率与精确程度都得到了很大的提高。智能机械自动化技术的应用还可以实现对商品生产与机械制造的质量实施标准化全程自动控制，使得生产环节的效率与质量合格率得到有效改进。由于智能机械自动化技术可以使机械设备实现二十四小时无间断工作，因此在一些监控作业当中取代人员控制可以省去人员受自然机能限制而必须要就餐休息睡觉等带来的监控流程的中断，从而更好的提高工作效率。智能机械自动化技术应用于农业生产当中，还可以实现长时间在自然环境中作业而不会受到气候、温度等客观条件影响而对农作物实现全程化更为高效率的培育[3]。

3 工业机器人分拣系统构成

3.1 硬件构成

（1）工业机器人本体。系统工业机器人本体即为工业机械手部件，负责跟踪、抓取、搬运几何工件，以三菱PV-4FL机器人为研究对象，经过机器人库进行数据编程，机器人本体可以根据分拣几何工件来设置系统软件，以此随时变换作业目标对象与分拣作业工序，提升系统稳定性能。

（2）机器视觉。分拣机器人以NI1742相机为视觉采集端口，以533 MHz Power PC服务器进行系统供电。图像输送选择2 KM以太网端口的Sony CCD传感器，以60 M/S的输送速率，可以实时为系统反馈高分辨率图像。视觉助手选择Vision Assistant视觉监测软件，配置NI1742相机，集成出高级视觉图像算法编程，避免抓取错误[4]。

（3）机械控制。分拣机械控制的系统控制来料传输带与分拣物料传输带，以系统工控机来协调传输带控制物料的传输，以步进电机与编码器检测装置来协助控制来料传输带。以雷赛公司推出的DMC2410机械控制系统为例，运动控制卡提供信号脉冲，来决定机械控制方向，置备驱动器、CPU、计算机、编码器、脉冲信号、机械追踪控制、抓取装置等协调控制，以计算机服务器软件进行编程调用，促使物料科学分拣。

3.2 软件构成

（1）图像采集端口标定。图像采集端口标定即为求解目标在分拣作业区中的像素坐标变换，对目标位置锁定与精准目标对象追踪至关重要。根据采集端口所标定的数据信息，可以经由对象轨迹求解出目标坐标系位置。图像采集端口往往为智能相机，以小孔成像为目标对象实施标定算法，标定算法包括有直接线性法与张正友法，系统以标定数据来对目标进行精准定位，保障后续机器人准确跟踪、抓取、搬运。

（2）目标对象检测与识别。目标对象检测与识别即为对传输带几何物料进行判断。需要根据待分拣物料的特色，融合背景减法与系统二值化，选择线性判别函数法对分拣作业区物料进行分拣[5]。

（3）目标对象追踪。目标对象追踪即为视觉跟踪，捕获目标初始位置，从而在服务器中生产目标运动轨迹。在机器人分拣系统中，视觉跟踪负责对目标进行识别、提取、检测，并且不断地传输目标位置数据，此处以GNN算法对对象目标进行位置捕捉，跟踪记录下目标实时位置。以滤波信号来估计目标下一刻出现位置，以便于机器手精准抓取目标。

4 工业机器人分拣技术流程

机器人分拣技术流程包括软件机构与硬件机构操控，首先待分拣物料经由传输带送至分拣作业区中，此时基于机器视觉的机器人分拣系统以采集图像端口对来源对象进行图像捕获，数据信号随之进入系统PC机中，图像经过系统科学的识别计算，根据目标对象外观特征进行图像比对[6]。根据分拣流程机器视觉来看，可以详细为目标图像预处理、目标识别、位置追踪与机器分拣抓取。

5 结论

综上所述，加强对智能型机械自动化应用趋势的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的智能型机械自动化应用过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]刘洋.我国机械自动化发展前景[J]. 黑龙江科技信息,2011,(05):7.

[2]张俊昌,赵静,关仁杰. 机械自动化技术应用与发展前景探索[J].硅谷,2012,(10):27+32.

[3]李昱蓉.论我国机械自动化技术未来的发展方向[J].西部大开发(中旬刊).2010,(3):77-78.

[4]高歌. 浅谈自动化技术在机械制造中的应用[J]. 中国科技投资,2013,(09):98.

[5]张义民. 机械动态与渐变可靠性理论与技术评述[J]. 机械工程学报,2013,49(20):101-114.

[6]於秋萍,孙见君,涂桥安,马晨波. 接触式机械密封基本性能研究进展[J]. 流体机械,2015,43(02):41-47.