機電一體化技術在工業機器人中的應用

關峰楠

摘要：國民經濟的高速發展也促進了科學技術的不斷進步，在工業生產中已經應用了各種先進的科學技術，先進的科學技術有助于工業生產效率的提高，大量工業機器人在工業生產線的應用已經充分解放了大批量勞動力，同時工業機器人的應用也大大提高了工業生產的產品品質。當前機電一體化技術必將是未來工業生產的主要發展趨勢。本文以機電一體化技術在工業機器人中的應用為主題展開討論，希望能夠有效預測其發展趨勢。

關鍵詞：機電一體化;工業機器人;應用趨勢

當前社會的經濟發展速度越來越快，人力資源和時間成本越來越高，為了積極節約人力成本大幅度提升生產勞動效率，就必須將現代化電子技術應用到機械化生產線中，也就是目前國內已經日漸成熟的機器人技術。將機電一體化技術與人工智能技術有機結合，能夠對信息的決策、模擬和處理以及系統自動檢測產生較強的判斷功能。通過機電一體化的應用會逐漸對工業生產模式帶來歷史性和社會性的變革。

一、機電一體化的發展概況

第一個發展階段：上個世紀六十年代之前就已經產生了機電一體化的發展端倪，在機電一體化的發展初期，機械產品的一部分功能和性能都是依靠人們利用電子技術來改善的。直到第二次世界大戰，電子技術受到來自軍事裝備升級的現實需要和刺激，為了有效促進機械產品的性能，電子技術水平得到持續進步和改善。在戰爭時期結束后，機電一體化技術以及電子技術便順利的轉為民用，當時歐洲很多國家日漸蕭條的經濟已經得到了快速的恢復，但是當時的電子技術和機電一體化技術水平還不夠成熟和穩定，于是在當時的社會經濟發展條件下，機電一體化技術沒能得到大規模的推廣。第二個發展階段：上個世紀七八十年代，通信技術和計算機技術已經得到了突飛猛進的發展，機電一體化技術都以通信技術和計算機技術的發展為基礎。在這一時期，機電一體化技術也開始得到工業界的認可和推廣，很多經濟發達、科技水平先進的地區開始向機電一體化投去了更多的目光;第三個發展階段：上個世紀九十年代末期，智能化的發展方向成為機電一體化的發展新方向，此時的機電一體化發展已經進入了全新的發展時期，這個時期的信息技術、光學技術、通信技術等都與機電一體化技術產生了融合與應用。這一時期的機電一體化分析、建模以及集成等內容研究都取得了一定的成就。這一時期的光纖技術以及機器人技術都取得了一定的成果，機電一體化的發展只有建立在各項進步的技術基礎之上，才能積極建立機電一體化的完整體系。我國在上個世紀八十年代就已經在各個高校展開了機電一體化技術研究，因此各個研究所、高校等科研部門已經在機電一體化領域取得了豐碩的研究成果。

二、當前在工業機器人中應用機電一體化的總體情況

當前機電一體化的最重要應用體現在工業機器人中，工業機器人也被稱作是工廠中的自由度機器人和多關節機械手，這些工業機器人能夠通過接受不同的指令，按照既定預先設置好的程序來完成規定的生產動作，這是當前智能制造和機電一體化的有機結合與應用。研發智能機器人需要具備較高水平.的人工智能、機械、計算機、數學以及電子等多個學科知識，并且還需要同時有效提升各種零部件的精密度和針對集成電路板的大規模組裝能力。

在工業生產中能夠對人的手臂起到高標準模仿作用的便是工業機器人的機械臂，因.此需要針對工業機器人中機械臂高精度的控制技術進行有效研發，最終能夠精確的通過傳感器和關節傳遞等實現工業機器人機械臂具有人手觸覺的高級感知能力，最終能夠讓工業機器人的機械臂在加工和生產中實現靈活的操作。這些工業機器人還具備高水平的自動導航能力，通過導航能力的運用能夠實現生產線上產品的搬運和裝卸，對出庫和入庫的成品及零件進行及時的調配。當前很多生產線上都已經裝配了負責運輸的小機器人，這些運輸機器人可以對產品進行快速的分類，于是不僅能夠有效提升勞動生產質量，更能夠減輕人力勞動生產成本。

三、關于未來在工業機器人中應用機電一體化技術的發展趨勢

未來應用在工廠“生產線上的工業機器人將會更加有效的提高機器人的感知系統，這些機器人可以隨時針對周邊的生產環境進行檢測，這樣能夠隨時感知周邊的生產設備是否存在故障，當然要想實現機器人的高水平感知功能就需要積極攻克圖像處理以及視覺傳感器等零部件和系統的技術難題。在未來工業機器人的機電一體化應用過程中，需要建立高精度的物理模型，這些模型的構建目的是用來應對生產中出現的一些不確定性。當前的人工智能技術發展是研究的熱點方向，因此機電一體化也將會在機器智能化的發展方向上成為運行及應用的核心，在應用生產中參照人類的某些行為針對人工智能工業機器人進行技術升級和改造。雖然機電一體化技術與工業機器人相融合，能夠實現在某些行為上對人類行為進行高度的模仿，但是要想完全實現人類在生產中的作用與功能還需要不斷的開發其他相應的智能技術，以求工業機器人在工業生產中與人類產生更加相近的行為和動作。

四、結語

總之，我國的科學技術在迅速發展的過程中促進了社會經濟的發展，當前我國已經在很多工業領域處于世界領先水平。在工業的升級改造過程中，工業機器人的出現和應用已經提升了工業生產效率，當前機電一體化技術與工業機器人的有機結合，已經徹底改變了人們生活的方方面面，展望未來全面智能時代的工業機器人生產，必將給人們帶來更好的經濟發展和產品服務。

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