工業(yè)機器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)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(shù)是一項十分復雜的技術(shù)，綜合了計算機、機構(gòu)學以及傳感技術(shù)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(guān)知識，文章探討了工業(yè)機器人技術(shù)在自動化控制領(lǐng)域的運用的有關(guān)內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機器人技術(shù);自動化控制;運用

1工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的特點

第一，技術(shù)先進工業(yè)機器人集精密化、柔性化、智能化、軟件應用開發(fā)等先進制造技術(shù)于一體，通過對過程實施檢測、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，實現(xiàn)增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低成本、減少資源消耗和環(huán)境污染，是工業(yè)自動化水平的最高體現(xiàn)。第二，技術(shù)升級工業(yè)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(chǎn)等技術(shù)特點，是繼動力機械、計算機之后，出現(xiàn)的全面延伸人的體力和智力的新一代生產(chǎn)工具，是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、自動化、網(wǎng)絡化及智能化的重要手段。

2工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的功能

2.1示教再現(xiàn)功能

示教再現(xiàn)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(zhuǎn)變?yōu)樽约旱膬?nèi)在能力，在需要進行相關(guān)操作時便會再現(xiàn)其存儲器中的內(nèi)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(guān)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(yè)機器人的控制方式

3.1連續(xù)軌跡控制方式

連續(xù)軌跡控制是對工業(yè)機器人末端執(zhí)行器位姿進行連續(xù)的控制，從而實現(xiàn)機器人能夠連續(xù)完成相應的操作步驟，實現(xiàn)準確、平穩(wěn)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(yè)機器人末端執(zhí)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(xiàn)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(guān)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(huán)境的相關(guān)信息，并根據(jù)機器人自身具備的知識對相關(guān)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(chǎn)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(lǐng)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(chǎn)上，因為汽車生產(chǎn)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(chǎn)過程中發(fā)揮自己的作用，保證汽車生產(chǎn)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(guān)工作的工業(yè)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(yè)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(zhì)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(yè)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(chǎn)生額外的工作量，因此，工業(yè)機器人的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。

4.5檢測機器人

檢測機器人的任務就是對生產(chǎn)出的各種零件與產(chǎn)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(zhì)量進行測量，看質(zhì)量是否符合標準。總之，就是對生產(chǎn)出來的零件進行檢測，從而保證整個生產(chǎn)過程的精確性。

5結(jié)語

總之，工業(yè)機器人的應用是相當廣泛的，除了以上所涉及到的領(lǐng)域外，就連人們?nèi)粘Ｉ钪酗嬘玫呐Ｄ桃惨呀?jīng)通過機器人來制作了。目前，機器人為工業(yè)生產(chǎn)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(yè)機器人在生產(chǎn)的自動化以及自動化控制方面引發(fā)了很大的變革，為工業(yè)生產(chǎn)帶來了很多便利與好處，因此，要不斷的推動工業(yè)機器人技術(shù)的發(fā)展，相信在共同努力之下，工業(yè)機器人會有更好的發(fā)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(tǒng)。