工業機器人技術的應用及發展

黃偉

摘 要：工業機器人是衡量國家制造水平與科技水平的關鍵標志，是先進制造業中無法替代的手段與裝備。目前，機器人應用越來越廣泛，在工業發展中占據了重要的位置，不僅需求越來越大，技術研究也越來越深入，是提高社會生產率，提升產品質量的直接手段，可以為社會創造巨大的財富，因此，研究工業機器人技術的應用與發展十分重要，有助于促進機器人技術的發展。

關鍵詞：工業機器人；技術；應用；發展

中圖分類號：TP242 文獻標識碼：A

機器人是人類最偉大的發明之一，自20世紀60年代問世以來，經歷了50多年的發展，已經取得了顯著的效果，應用于多個領域，目前，已經研發出來可以下象棋、打掃衛生，甚至跳舞的機器人，可見，機器人技術已經走向成熟，將機器人技術應用于工業制造中具有重要的意義，本文的研究具有重要的價值，可以實現各種機器人的實用化，昭顯了機器人技術的燦爛發展。

一、工業機器人技術概述以及發展原因

工業機器人技術是一種仿人操作，通過計算機編程，可以實現自動控制，在三維空間內完成各種作業，實現機電一體化以及生產設備的自動化，達到批量生產，提高產品質量與生產效率的目的。調查研究發現，工業機器人主要是由操作機、驅動系統、控制器、檢測傳感裝置等構成，具有顯著的優勢，首先，可以實現自動化生產，提高生產效率與質量，降低人為誤差，提高生產的標準性以及生產質量。其次，可以提高產品的更新換代速度，提高產品質量，增加產品的多樣化，促進產品的發展。機器人技術是一種綜合型技術，包括了計算機技術、信息和傳感技術、控制論技術以及機構學等，除此之外，還涵蓋了仿生學、人工智能以及傳感技術等，發揮了重要的作用，不夸張的說，機器人應用情況是一個國家發展的重要標志，代表了國家的科技發展狀況，工業機器人技術是先進制造技術領域不可缺少的自動化設備。工業機器人技術發展的原因主要體現在以下幾個方面，第一，可以安排機器人做一些人不愿意做或者無法做的事情，例如，面對一些危險事情，抗震救災，在一些危險地段救人等，面對一些惡劣環境，如高溫、有害、有毒環境等，還有一些人類工作效率低，容易受到傷害的工作，如汽車生產工作等，一方面，人的工作效率很低，工作質量不佳，另一方面，人容易受到磕碰損失，產生危險。由此可見，安排機器人做一些人不愿意做或者無法做的事十分重要，是發展工業機器人的主要原因。第二，對未知的探索，隨著科技的不斷發展，信息技術發展迅速，對未知領域的探索成為發展的關鍵，在一些未知的，不確定的內容上，如對太空的認識，無法將人送上去，以免產生危險，只能將機器送上天，利用其收集數據，探索外太空。除此之外，利用機器的微型性，可以使微型機器人進入到人體，對人體進行全面的檢查，完成人不可能完成的工作。

1.工業機器人技術的應用

工業機器人技術的應用十分廣泛，可以應用于各個領域，甚至不夸張的說，以后大部分工作都可以由機器人代替，尤其是一些危險的、存在安全隱患的環境惡劣的工作，工業機器人發揮了重要的作用。工業機器人技術的應用主要體現在以下幾個方面，第一，在國外，工業機器人的應用十分廣泛，尤其在汽車制造業與汽車零部件制造業發揮了重要的作用，調查研究顯示，2015年，美洲地區的兩個行業就已經占據工業機器人需求總份額的一半以上，成為工業機器人工作的主要場所。第二，在中國，工業機器人大規模應用已經成為一種趨勢，應用的時機已經成熟，且汽車行業的需求量呈現持續增長趨勢，同時，電子行業、食品行業等對工業機器人的需求也不斷增加，工業機器人行業成為一個政府扶持的戰略新興產業。第三，對于一些重復性強，固定的工作，工業機器人可以發揮重要的作用，一些重復性強，枯燥固定的工作，工作人員容易出現疲勞感，工作失誤率較高，利用工業機器人，可以降低失誤率，保證產品質量，提高工作效率。除此之外。機器人在抗震救災中的重要作用，在發生地震、滑坡等災害時，尤其是存在余震、山體極為不穩定的情況下，在人工救援的過程中極易發生意外，而不進行救援又會失去救援的寶貴時間，因此，在此時運用機器人進行救援就發揮了重要的作用，不僅可以挽救更多的生命，到達一些危險的，人無法到達的地方，還可以保障救援人員的生命安全。

二、工業機器人技術的發展趨勢

（一）工業機器人的智能化

智能化是工業機器人的主要發展方向，通過智能化，可以提升工業機器人的執行力，為工業機器人的發展創造有利的條件。因此，工業機器人技術的發展趨勢就是實現工業機器人的智能化。工業機器人的智能化需要注意以下幾點問題，第一，利用神經元與模糊控制等智能化策略進行控制，在此基礎上利用被控制對象模擬性不強的特點解決復雜性問題，是智能化的最低層次，也是智能化發展的初步目標。第二，通過程序設計，使機器人具備與人類類似的問題解決能力以及邏輯推理能力，實現非結構環境的自主解決，提升工業機器人的自主解決能力，實現更高層次的智能化，實現人類思維方式的模擬，使機器人的功能更加齊全，具備問題解決能力。另外，隨著互聯網+時代的來臨，工業機器人技術也在不斷發展，其契合了互聯網+的發展時機，功能更加齊全，獲得的使用效果也更好，從而實現了我國工業技術更為長遠的發展。

（二）工業機器人的協調化

由于工業機器人的生產規模不斷擴大，協調化發展也越來越迫切，在大型生產線上，需要較多機器人共同完成工作，因此，機器人的控制與設計不再單純的是自身控制問題，不僅需要協調工作，還需要互相配合。除此之外，隨著capp、cad等技術的發展，需要將設計。工藝、生產制造等零部件存儲與配送相結合，促進工業機器人的協調發展，實現計算機集成制造，工業機器人的協調化目的。

（三）工業機器人的微型化

工業機器人的微型化是一種未來的發展趨勢，是21世紀的尖端技術之一，近些年，技術不斷發展，我國已經開發出了手指大小的微型機器人，此類機器人在生產生活中發揮了重要的作用，尤其在醫療領域與軍事領域，占據了不可替代的重要位置。微型機器人的應用十分廣泛，隨著科技的快速發展，預計在未來可以發展出毫米級大小的微型移動機器人，可以發揮更加重要的作用，不僅可以進行精密機械加工，還可以在現代光學儀器、現代生物工程、醫學工程與遺傳工程等方面產生重要的影響，促進社會的進步與發展。

（四）工業機器人的模塊化與標準化

實現工業機器人的模塊化與標準化是提高工業機器人工作效率與質量的關鍵，在工業機器人發展過程中，高性能部件的設計已經朝著模塊化發展，軟件編程也朝著模塊化發展，可見，模塊化是機器人發展的主要方向。另一方面，標準化也是工業機器人發展的另一主要方向，是一份艱巨而重要的任務，實現機器人的標準化發展，可以實現不同廠家機器人之間零部件與通信的互換，提升企業經濟效益，促進工業機器人的快速發展，達到理想的發展效果，實現未來工業機器人的標準化、智能化與模塊化。

結語

總而言之，工業機器人技術不斷發展，機器人智能化水平不斷提高，機器人的應用不斷擴大，將機器人技術應用于工業具有重要的意義，不僅可以提高產品質量，提高生產效率，還可以改善勞動環境，保障人身安全，降低失誤率，降低生產成本，達到理想的效果。

參考文獻

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