工業機器人技術在自動化控制領域的運用

摘要：隨著現代科學技術的進步和發展，工業機器人給人們的生產活動帶來了諸多便利，工業機器人作為21世紀的產物，是一項重要的發明成果，工業機器人在對工業生產自動化做出了巨大的貢獻。在工業機器人技術應用中，涉及到許多方面的應用，其中，自動化控制領域是其中主要的一部分。本篇文章首先介紹了工業機器人在控制系統方面具備的特點;隨后闡述了工業機器人控制系統的主要功能;最后從三個方面對工業機器人的應用領域進行了介紹。以此來供相關人士交流討論。

關鍵詞：工業機器人;技術;自動化控制領域

引言：

隨著新世紀的到來，機器人在各種領域的運用，機器人已經逐漸的進入人們的生活，為人們帶來許多服務。機器人技術是一項較為復雜的技術，它綜合了計算機、機構學和傳感等多種學科，并且機器人技術的應用領域十分廣泛。

一、工業機器人控制系統特點

機器人沒有人的主觀性，它不知道自己應該“做什么、去哪里”，因此若想機器人方便于人，為自己服務，就要對其進行控制和完善。工業機器人控制系統的特點主要有：一是機器人技術與運動學相關聯，機器人運動是以坐標為基礎來完成某項任務的，所以首先要設置相應坐標，然后根據工業需要來進行選擇和變換;二是機器人擁有多種操作選擇，這使機器人可以通過不同的組合來完成不止一項的操作任務;三是通過計算機控制機器人，雖然沒有人類一樣的語言交流，但是通過計算機代碼可以來傳遞人類的需要，來完成目標;四是機器人的動作可以通過不同的方式來完成其動作，用最高的效率來完成目標，也可以通過選擇最佳運行方式來實現最佳效果。

二、機器人控制系統的主要功能

（一）控制方式

在當前階段，工業機器人的控制方式有許多不同的種類，這些工作方式都是根據其作業活動之間存在的差異來制定的，主要分為以下幾種：一是點位控制方式，這種控制方式只是對末端執行器進行控制，主要是針對機器人的位置和姿勢進行的控制，通過這種控制方式可以使機器人能夠快速的在相應位置上完成任務，并且保證準確性，但是該方式對操作的運動軌跡不進行控制;二是連續軌跡控制方式，該方式是對末端執行器進行連續的控制，以此讓機器人可以連續的完成操作步驟，達到準確、平穩的效果。這種方式對機器人操作過程進行調控，來達到人類的要求;三是力控制方式，就是機器人在操作時使用力的程度進行控制，由于某些操作的對象較為脆弱，為了保證產品的需求就要在操作過程中控制好機器人的“力氣”，這就需要對機器人的力量進行控制;四是智能控制方式，該方式是現代機器人較為普遍的一種控制方式，隨著數字技術的進步，智能設備的深入發展，智能控制已經較為廣泛的運用在人類生活中，智能控制就是通過傳感器來獲取信息，根據機器人自身具備的相關知識“自我”的進行解決，這可以讓機器人在緊急狀態下快速的做出反應并解決問題。

（二）控制系統的主要功能

工業機器在生產中應用廣泛，并且可以在眾多領域中得以運用，可見機器人在功能方面具有多樣性，特別是在自動控制系統中的運用，主要有以下方面：一是示教再現，要想機器人進行某項任務，首先就要對操作進行示范教學，這種教學可以通過人工教育和示范教育兩種教學模式進行，只要給機器人將操作信息傳遞到位，機器人就可以將操作信息轉化為自己的內在能力，在需要相關操作時就可以通過儲存器中相關的操作信息來完成任務;二是運動控制功能，這是機器人在對操作對象的運動進行相應的控制，通過對機器人末端操作的速度、加速度等進行控制，來保證任務可以按照預定計劃來完成，推動任務的進展。

三、工業機器人自動化運用領域

（一）汽車設計領域

隨著市場經濟的發展，制造業在不斷的進行著更新和完善，傳統的產品設計已經不能夠滿足如今市場的需求，如今隨著虛擬技術的發展，將虛擬技術運用到產品的開發設計，可以提高質量和降低成本。虛擬技術是一種新興的設計方法，主要是計算機輔助技術和虛擬現實技術的聯用對產品進行開發，以此來確保在實際生產中，產品的可行性，虛擬技術利用相關軟件對產品進行分析，對汽車進行造型和結構進行全新設計，在計算機上提供一個界面，這結合了市場和用戶的需求，對計算機的虛擬產品進行合理的配置后，進一步優化設計。

（二）工業領域

工業領域主要為焊接機器人、材料搬運、檢測、裝配等，焊接主要是將重量大的器件焊接，如船體等部位，或者是在高溫的工作環境中，無法人工的進行焊接時，就需要焊接機器人進行焊接;材料搬運主要是將人無法搬運的物品進行搬運，同時也可以應對枯燥的搬運任務，例如快遞分揀和包裝等，使用機器人可以保證更高的效率來完成任務;檢測是對物品進行微波或紫外線檢測，例如在火車站時檢測背包中是否有易燃易爆品，在飛機安檢時檢查是否有液體等完成人類無法完成的檢測任務，同時也可以提高使用單位的效率;裝配主要是利用機器人的執行力來完成一些枯燥、重復的任務。

（三）醫療領域

外科手術機器人已經運用到世界各地的手術室中，這些機器人并不是全自動化機器人，不能獨立的來完成手術，但是對手術提供了有利的機械幫助，在使用時仍需要外科醫生來操作并輸入指令?？祻蜋C器人作為醫療機器人的分支，貫穿了諸多領域，康復機器人在目前已經廣泛運用到康復護理、假肢和康復治療等方面，如康復器械手可以恢復四肢殘廢患者的手或腿，實現如正常人一樣的功能，在殘廢者和周圍環境上安裝一個機械假肢作為媒介，使其可以像正常人一樣用意識控制手足活動。

四、結束語

雖然機器人的應用在人們的日常生活中沒有得到普及，但是通過了解機器人的各種性能可以知道，機器人的運用可以給人們帶來很多好處，工業機器人的應用領域也是十分廣泛的，可以肯定的是工業機器人在生產自動化和控制方面的運用已經十分成熟，并為工業生產帶來了很多幫助，相信在人們的共同努力下，工業機器人會有更好的發展。

參考文獻

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作者簡介：黃聰（1989.09-），男，廣西柳州人，學歷：本科，職稱：助理工程師，工作單位：柳州市第一職業技術學校，研究方向：電氣自動化或工業機器人，。