工業機器人技術在自動化控制領域的運用

張鳳南 李子含 李鈺清 王攀登 吳思宇

摘要：機器人技術是一項十分復雜的技術，綜合了計算機、機構學以及傳感技術等多學科，應用十分廣泛。為了讓人們更好的了解機器人的相關知識，文章探討了工業機器人技術在自動化控制領域的運用的有關內容，以供參考。

關鍵詞：工業機器人技術;自動化控制;運用

1工業機器人控制系統的特點

第一，技術先進工業機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發等先進制造技術于一體，通過對過程實施檢測、控制、優化、調度、管理和決策，實現增加產量、提高質量、降低成本、減少資源消耗和環境污染，是工業自動化水平的最高體現。第二，技術升級工業機器人與自動化成套裝備具備精細制造、精細加工以及柔性生產等技術特點，是繼動力機械、計算機之后，出現的全面延伸人的體力和智力的新一代生產工具，是實現生產數字化、自動化、網絡化及智能化的重要手段。

2工業機器人控制系統的功能

2.1示教再現功能

示教再現就是要想讓機器人學會某種操作就要事先對其進行示范教學，這種教學可以通過手把手教，也可以通過視教盒進行，只要給機器人傳遞了一定的操作信息，它就會將其轉變為自己的內在能力，在需要進行相關操作時便會再現其存儲器中的內容，完成任務。

2.2運動控制功能

運動控制功能是機器人對相關的操作對象的運動進行控制。此功能可以對機器人末端操作的位姿、速度、加速度等進行控制，保證操作任務在完成過程中能夠按照預定的計劃完成。

3工業機器人的控制方式

3.1連續軌跡控制方式

連續軌跡控制是對工業機器人末端執行器位姿進行連續的控制，從而實現機器人能夠連續完成相應的操作步驟，實現準確、平穩的效果。這種控制方式可以對機器人操作的過程及順序和速度進行控制，從而保證機器人能夠準確完成人類的要求。

3.2點位控制方式

點位控制方式只是對工業機器人末端執行器進行控制，主要是對機器人的位姿進行控制。通過對機器人進行點位控制實現機器人快速、準確的在相應的位置上完成相應的操作任務，但對完成相關操作的運動軌跡卻不做任何控制。

3.3智能控制方式

智能控制就是通過傳感器獲得周圍環境的相關信息，并根據機器人自身具備的知識對相關的情況進行解決，這樣機器人就能夠在緊急情況下自主、迅速解決問題。

3.4力控制方式

力控制法就是對機器人在操作時的用力程度進行控制，有些操作任務的對象比較脆弱。為了保證產品的完好就要求機器人在操作時要控制好力氣，這就需要對其進行力量的控制，從而保證操作任務的順利完成。

4機器人的應用分析

4.1焊接機器人

焊接工作在很多領域都有所涉及，但是這里的焊接機器人主要是應用在汽車制造廠汽車生產上，因為汽車生產過程中有很多工作都需要很大的力氣。如果人工完成的話就會耗費大量的人力，因此，就想到了通過機器人來完成，在機器人制作過程中特意運用能夠承重的材料，從而在生產過程中發揮自己的作用，保證汽車生產的快速、安全完成。

4.2裝配機器人

裝配是一個比較繁瑣的操作任務，因此對從事相關工作的工業機器人也有著較高的要求，從事裝配工作的機器人身上都裝配著許多傳感器，例如接觸傳感器、視覺傳感器等，這么多傳感器主要是為了保障工業機器人能夠精準的感知到操作對象，并且做出正確判斷，從而保證裝配工作的精準完成。一方面保證任務完成的質量，另一方面保證任務完成的效率。

4.3材料搬運機器人

材料搬運工，需要的是力氣，特別是對于那些重量太大的貨物，甚至是通過人力所不能完成的。為了解決這一問題，就需要那些力量比較大的機器人來完成，搬運機器人主要用于上下垛、碼垛、卸貨以及抓取零件等定向操作中。

4.4噴漆和噴涂機器人

噴漆噴涂機器人主要是應用在三維噴漆和噴涂中，在進行三維表面噴漆和噴涂作業時，需要至少五個自由角度，在這種情況下，如果是人工進行噴涂就需要不斷的挪動設備的位置，從而產生額外的工作量，因此，工業機器人的優勢就顯現出來了。

4.5檢測機器人

檢測機器人的任務就是對生產出的各種零件與產品進行合格檢查，例如：測量零件的尺寸，判斷其是否合乎標準，另外也可以對零件質量進行測量，看質量是否符合標準。總之，就是對生產出來的零件進行檢測，從而保證整個生產過程的精確性。

5結語

總之，工業機器人的應用是相當廣泛的，除了以上所涉及到的領域外，就連人們日常生活中飲用的牛奶也已經通過機器人來制作了。目前，機器人為工業生產方式帶來了相當大的改變同時也減輕了人工負擔，可以肯定的是工業機器人在生產的自動化以及自動化控制方面引發了很大的變革，為工業生產帶來了很多便利與好處，因此，要不斷的推動工業機器人技術的發展，相信在共同努力之下，工業機器人會有更好的發展和運用。

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（作者單位：沈陽工學院）

作者簡介：張鳳南（1993.1.21），性別：女;籍貫：黑龍江海倫;民族：漢;學歷：碩士、研究生;職稱：助教;職務：教師;研究方向：自動控制系統。