探究機電一體化技術在工業機器人中的應用

陳瑤

摘要：機電一體化技術又可稱之為機械電子學，能與機械技術進行有效結合，從而對機械設備進行智能化管理，使機械設備處于最佳的運行狀態。目前，機電一體化技術在工業機器人中的應用水平不高，難以充分發揮這一技術的價值，使得企業生產活動存在一些隱患，這就必須加強對機電一體化技術的研究，根據實際情況對其進行合理運用，使工業機器人能更好地服務于企業發展。

關鍵詞：機電一體化技術在工業機器人應用

前言：

機電一體化技術在工業機器人領域的應用有效提升了機器人的精度和可靠性，優化了機器人的控制系統，而且實現了機器人的精準控制，特別是末端位置的精準控制，最大限度地發揮了機器人的使用功能，推動了工業生產的發展和進步，提高了工業生產的效率。

一、工業機器人的運用要求

1.1 有關機械零部件的制造和精度。由于目前工業的機器人大多還屬于小型的精密制造領域，所以在設計零部件中對其精密度便有更高的要求。在展開工業機器人的制造操作中必須保證各個零部件的精確度，可以達到工業方面對機器人所規定的標準，進而實現工業機器人的運動精度。在工業機器人的制造中如果電機、機械臂這些關鍵的部位和實際要加工的精度和設計的標準不相符，便會導致機器人的末端運動位置和實際需求發生很大的偏差，對機器人的使用有嚴重的影響。

1.2 傳動系統的精準度。在目前工業方面機器人獲得廣泛的應用，且有著更為可期的應用前景。工業機器人在工業領域的應用主要牽涉到以下兩個方面的運用，分別為六軸旋轉機器人和直線運動機器人。前者可以利用六個軸開始運動，屬于旋轉運動類型;而直線運動機器人通常用于上下料的設備。動力傳遞屬于機器人運動的方面，對其末端運作精確度的影響很大。在動力經過其各種軸的驅動作用后，電機傳送至末端后如果有一個部位傳動件的精確度標準不相符都會使機器人末端運動的精確度產生嚴重影響。因為工業機器人的使用對其精確度方面有十分高的要求，所以在運作的精度上有很高的要求。相比發達國家我國機器人制造技術還需要提升，當前還不能制造擁有高精度的減速器并可實現自主研發。而我國制造的機器人中所采用的減速器則是日本生產的，比如串聯機器人。從機器人的末端運動上講，其各個傳動環節的精度就是不能忽視影響因素，如果前期運動發生誤差，必然導致傳動的鏈條在運作過程中的出現擴大化，造成末端位置精度的折扣，且不能達到預期值。

二、機電一體化在工業機器人中的應用

2.1 檢測各軸電機運動位置的狀況。當工業機器人被安裝在各種傳動電機和氣缸的最初階段，而像這種“伺服電機”需要技術人員在電機上安裝編碼器，從而將其旋轉的速度檢測出來，使與規定的角度一致。而對于做著直線運動的機器來說，氣缸機械臂可以經過限位擋塊的校正確保運動有標準的精度。采取電子的檢測技術實時觀察工業機器人的生產活動，并且及時發現動作故障，確保機器人末端位置運作的精確。

2.2 機器人核心部件測量。工業機器人的主要部件都是由各種軸關節的減速器組合而成。為可以實時檢測到機器人的運動穩定性，技術人員應該在其減速器中安有振動傳感器。如果機器人的振動情況和平常的數據保持一致，則機器人的工作情況較為穩定。如果發生振動問題，需要有關技術人員進行實時檢測得來的數據并進行分析，以便可以全方位觀測出機器人各軸的減速器使用情況，并依據振動的頻率進行調整，確保工業機器人運行的平穩和安全。

2.3 機器人的運動軌跡規劃。工業機器人的運動軌跡一般根據企業真實的生產需要進行設置。運動軌跡的設計一般在電子計算機中進行，需要有關技術人員根據工業機器人的運動位置和企業生產需求的位置與數據的形式錄入到工控機中，從而讓計算機能夠根據運動學公式計算傳動軸的運動量。通過工控機的驅動器把計算所得的運動量下達到各個驅動電機中，從而確保各個傳動軸提供機器人穩定運作的動力，最終幫助機器人完成應做出的運動軌跡，達到企業的生產目標。

2.4 機器人工作環境的管理。工業機器人屬于精密加工設備的一類，對平常的工作環境有很高的要求。對此，為確保工業機器人的正常運轉，需要企業使用繼電一體化的技術控制機器人周圍環境的溫度和濕度。在對其維護和管控過程中，技術人員一定要全面熟練掌握其生產需要和基本性能，將生產的周邊環境調整到適宜的溫度和濕度中，從而防止被環境干擾發生生產失誤的情況。

2.5 智能制造。工業機器人可以接受信息系統的操作指令，依據這一指令完成相應的動作。在智能研發中需要技術工作者將機械、信息技術和電子學科的知識進行綜合利用，進而讓機器人在實際運作中有預期的效果。比如機械臂便是對人的手臂的一種模仿，其運動需要利用具備很高精確度的電子技術完成這一動作步驟。同時，在其中設置的傳感器必須有很高的觸覺感知能力，以便可以有和人手最接近的功能。另外，機電一體化技術的使用還加強了自動導航的功能。機器人可自動輸出生產線上的工業產品，繼而加以運輸和裝配。同時適當的引進電子信息技術、傳感技術、接口技術等科技，實現快速操作與精確分類，增加企業生產效率的同時也加強了產品的質量、保證企業的可持續發展。PLC 技術是基于傳統的控制中加入可以編程的存儲器設置，當做工業機器人的中心指揮系統?；赑LC 控制技術的機器人可以具備更加智慧的操作系統。PLC 技術難題很少，應用已經十分成熟，已經成為我國主流工業機器人的控制系統，并且在之后的五十年中PLC 的控制系統一直處于高速發展的階段。我們知道大腦決定一個人的做事風格，而對PLC 的系統來說也是一樣的，我們可以從硬件和軟件方面加以探討。關于硬件的發展和繼電技術的水平有很緊密的關系，目前PLC 系統的中心控制中主要使用的核心組件具有以下特點，即程序容量大、處理速度魁岸、存儲器的可擴展性強，以及對外部設備的通行功能較強等。工業機器人的軟件程序設計中程序是重點，直接在工業機器人大腦中發出指令，確定工業機器人的功能是否可以實現，在具體的變成軟件中需要依據工業機器人的職能編程設計。

三、機電一體化技術在工業機器人中的發展趨勢

不久的將來，在機器人領域中機電一體化技術的應用將不斷健全企業生產的感知系統。具備高精度的設備能夠實時監測機器人的生產狀態和設備的故障問題。對此，技術人員可以通過對力覺傳感器和圖像處理方面的應用加以突破，從而解決在生產過程中的各種問題。未來此技術將呈現出智能化的特點，技術人員需要根據人類的行為模式對人工智能的邏輯系統進行建構，使工業機器人可以呈現出人力勞動的特點，從而可以更為精確的實現工業的生產目標。在當前階段的工業生產領域中數字機床已經擁有智能功能，還需要技術工作者不斷努力，開發出各種多樣的智能功能。

結束語：

隨著我國大數據技術的不斷發展，尤其是智能制造戰略的實施，工業機器人已經成為現代機械制造業的重要工具，成為衡量國際科技水平的重要標志。機電一體化是現代工業生產的主要動力，隨著智能化技術的發展，機電一體化技術在社會各個領域得到廣泛的應用。工業機器人作為最典型的機電一體化技術的生產裝備，其已經完全地融入了社會制造加工的各個行業。因此，本文結合實踐調查，介紹了機電一體化技術在工業機器人中的具體應用，以期推動機器人機電一體化技術發展。

參考文獻：

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