工业机器人在自动化控制中的应用研究

白雪 孙国勇

摘要：近年来在我国经济发展和科技进步的引领下，我国工业技术水平得到长足发展，使得机器人技术在工业工程领域得到开发和利用。机器人技术涉及了多类学科，其中包含人工智能、传感技术、计算机技术、信息技术等。当前机器人在医疗、建筑、工业、科研等方面应用非常普遍。本文主要对工业机器人在自动化领域的应用进行了一定的分析，希望能够对相关的部门有所帮助。

关键词：工业机器人;自动化控制领域;应用

进入21世纪以来，在我国经济发展的红利带动下，我国科技水平进步显著。尤其近年来，我国投入和开发了较多高新技术，并且在企业生产实践中得到广泛应用。比如机器人已广泛应用在工业、国防等领域，技术日益成熟，尤其是在工业自动化生产中已取得了很好的成绩，工业机器人在汽车制造、铸造业等方面已很大程度上取代传统的人工生产模式。目前，机器人应用过程中也存在一些问题需要解决，技术需要进一步提高，使机器人技术更趋向智能化、现代化发展。

1分析我国工业机器人的发展现状

我国目前对于工业机器人来说，通过和国外对比依然是具有着较大的差距，这点主要是因为我国工业机器人的起步较晚存在联系，当今虽然是我国工业机器人在技术方面取得一定的成就，但是对于一些核心的技术而言，并没有掌握，我国真正的知识产权工业机器人也不是很多，总而言之，目前我国的工业机器人技术水平并不是很高，具体一点便是因为在制造和装配上面。因为我国的零部件精密程度和世界先进国家对比必然是存在差距，虽然是在关键技术和装配方面取得了一定成绩，但是这些突破和国外进行对比依然是存在较大的差距，这点需要引起重视。

2工业自动化功能与特点

2.1功能

工业机器人通常有着众多的功能，其中示教再现与运动控制是两项最主要的功能。自动控制中工业机器人可以发挥示教功能。操作中工作人员要提前将机器人的运行速度、所在位置等数据输入控制系统。利用机器人的记忆系统，存储这些相关信息。随后编辑机器人动作代码，同样输入控制系统。在运行机器人的过程中，机器人会提前调动记忆系统中的各种指令，这些指令操作影响着机器人程序，实现了再现示教指令的目的。比如，汽车生产中这项技术的价值就得到了最大化发挥。面对经济与科技的快速发展，工业机器人已经成为了社会非常常见的技术与工具。工业机器人能够代替人类进入高危、高温环境，取代人类完成体力消耗大、重复性高的任务。工业机器人的广泛使用可以避免与减少工业生产中的人员伤亡问题，因其本身有着强大的适应能力与工作能力，所以工业机器人的运作效率提高了工厂的生产能力。比如装配机器人、喷涂机器人、喷漆机器人、搬运机器人、检测机器人、焊接机器人等。这些机器人有效地完成人类下达的工作任务、工作要求。控制机器人运动时，需要机器人操作系统运行速度、直线功能的完美发挥。当然，有时候则利用导轨引导机器人行走。机器人大多配备了触觉传感器、视觉传感器与听觉传感器，满足了不同环境的适应要求。

2.2特征

操控工业工业机器人的方式和操控数控机床有点类似，但也具有一些自己本身需要注意的特点，一般操作如下：（1）极强的拟人化功能。工业机器人的拟人化功能是其最为突出特点之一。工业机器人的机械手臂具备了类似于人的手臂及手腕的部分操作，通过计算机的编程控制，可以基本实现人类手臂的各项功能与操作。另外，在工业机器人上加入视觉传感器、声音传感器及力传感器等各种传感器功能，可以极大的提高工业机器人对周边环境的认知与适应。（2）计算机编程。在日常的工业生产中，可以跟着生产目标及环境，对工业机器人进行计算机编程，使得生产作业根据的多样化，也更加的灵活，同时节约了成本减少了损耗。（3）工业机器人的适应性。除了很少对专业要求极强的领域外，工业机器人能适应大多数的生产任务，其通用性极强。搭配着各类型传感器，使得工业机器人的绘画功能、语音功能、制作功能等都得到了极大的提升，也扩广了其所适用的范围。

3工业机器人在自动化控制领域中的应用

3.1焊接領域

一是焊接领域，其主要应用是汽车生产中，通过利用焊接机器人，焊接车身结构和承重大梁，省去了考虑物料重量的问题，这大大减轻了人工的操作，但是在此过程中工业机器人工作者也扮演了不可或缺的角色，在焊接之前，操作者应该准备好合适的焊接工具，规划好机器人运行过程中最合适的路程，有效地提高了焊接的的精度，也可针对点焊的结果，为下次点焊做进一步的完善。另外在进行汽车车身电弧焊接时，为了达到更好的焊接效果，电弧焊可以通过进线的方式。电弧焊和线性焊的有机结合更加提高了焊接的精度。因为机器人是通过提前设定好的程序来进行焊接的活动，可以为机器人安装智能传感器，避免焊接过程中出现较大的误差，提高焊接效果。随着科技的不断发展，国家自动化水平的不断提高，汽车工业进入一个全新的发展阶段，国家和社会对汽车工业的发展提出了更高的要求，由此向机器人焊接的精度和效果提出了更高的要求，为汽车工业注入新的血液，提高汽车发展的技术水平成为汽车工业亟待解决的问题。

3.2铸造行业

中国的铸造行业迅猛发展，一些精简技术已处于世界技术前沿。由于铸造业本身是一个工作强度大、高温高污染的行业。在铸造车间，充斥着高温、粉尘、噪声等，工作环境极其恶劣，这对于人工生产来讲，面临这巨大挑战，而且存在安全隐患，而工业机器人可以适应极端的工作环境，承受人工不能承受的压力和负担。因此，工业机器人现在广泛应用在铸造行业中，大幅度降低人工的劳动强度，工作人员只需要对其控制系统简单操作就能够使工业机器人应用于注塑机运输等工作中，并且可以极大程度地提高工作效率。

3.3医疗领域的应用

工业机器人在医疗方面的应用主要表现在细微的手术方面。随着时代的发展，医疗的领域已经与现代科技息息相关，并且离不开现代化的技术。机器人就是最好的证明。根据目前来看，世界上已经实现了智能机器人的手术。虽然手术的过程相对简单，但是它也能够体现出机器人在发展过程中的重大突破。对于一些我们人类无法完成的操作部分，可以交给机器人来做，他在实现病人的康复手术等过程中，能够不断地促进手术的成功，同时在医疗方面也包括智能机器床、智能机器手术台等。一系列的智能设备，总而言之，工业机器人在医疗领域是十分广泛的。

结语

综上所述，我们国家的工业机器人应用主要是体现在工业生产上为主，比如机器人船舶焊接、汽车生产机器人及运输机器人等，相比较于其他欧美发达国家而言，我国的工业机器人仍处于发展阶段，工业机器人的应用范围仍需要合理的扩展，也要求积极培养出更多的机器人发展人才，以扶持我国机器人事业的发展，期待未来随着工业机器人技术不断的更新和提升，促使机器人产业的发展更加的迅速。

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]马晓明.工业机器人在自动化控制领域的应用[J].内燃机与配件，2018（7）：217.

沈阳新松机器人自动化股份有限公司