工業機器人中機電一體化技術的應用分析

張芝源

摘要：隨著科學技術發展，出現了工業機器人，大大提高了生產效率。注重機電一體化技術應用，有利于強化功能，滿足更高的需求，發揮出有效作用。文章從兩個方面展開論述，進行了深入的探討，通過技術整合促進工業機器人更好發展。本文主要對機電一體化技術進行介紹，以及該技術在工業機器人中的應用，并預測它的發展趨勢。

關鍵詞：科學技術;機電一體化;工業機器人

1?機電一體化的內涵及其優勢

現如今所說的機電一體化是一種先進的電子類技術，能夠有效地將機械裝置與自動化進行結合，提高機械產品對信息的靈活處理。實際上機電一體化概念可以分為兩種：技術、產品。其實所謂的機電一體化技術并不是簡單的將電子與技術進行組合即可，而應該伴隨著科學技術的不斷發展，機電一體化技術也逐漸趨于成熟，機械的內部構造也慢慢的被微型電路所替代，從而實現機械的自動化操作。例如：調節控制自動化、故障排除自動化和信息處理自動化等。

機電一體化技術指的是利用多種科學技術來對工業生產當中的各類設備進行有機整合、配置，并加以智能化的管理控制，促使機械制造的功能較之于以往有更大提升，而且開展工業生產活動期間的生產能耗與以往相比有很大降低，是促使整體生產效率與質量提升的一項技術。

工業機器人指的是在制造業生產過程中，采用先進的信息技術與機械設備，對于生產時的設計、生產、管理及服務等多個環節進行自動化生產控制，并且生產期間產生的全部數據可以智能化地傳輸至控制管理平臺，促使制造企業可以對產品生產有關的情況進行實時把控、了解，結合自身生產實力進行最優化生產方案的編制，有效完成產品智能化生產工作。

中國開始這方面的研究是在上世紀80年代，將研究機電一體化的技術列為“863計劃”中。當時研究這個技術的有各高校、研究所以及很多的企業，這一技術的研究取得了一定的成果，但是與一些發達國家比仍然存在一定的差距。

2機電一體化技術在機器人領域中的應用

2.1機器人各軸電機位置檢測

機器人各軸位置在運動精度方面做了嚴格的要求，在安裝電機和氣缸時已經進行了設計和相關參數的設定，因此在安裝過程中要嚴格按照設計的精度和設定的參數進行檢測和嚴格校準，確保各軸安裝以后工作性能符合機器人的使用要求，對于機器人來講，電機是機器人的主要部分，為了更好地確保機器人的工作狀態，應做好進一步的監測工作，通過編碼器對宣傳角度進行檢測，根據數據進行調整，以更好地提高動力源的運動精度和可靠性[2]。目前伺服電機比較常見，需要進一步結合實際情況進行操作，簡單而言，伺服電機反饋軸的位置，是通過同心安裝的編碼器實現的，如果編碼器是1024或者2500線的增量型編碼器，那么電機一圈就是4096或者10000個脈，可以通過通訊或者直接看驅動器的編碼器外置反饋參數，看是多少脈沖，當然這個需要把起始位置的脈沖計數清零，或者記錄一下。

2.2機器人核心部件檢測

機器人的核心部件直接影響機器人運動過程中各軸關節臂的減速，核心部件的性能和精準度非常重要，需要做好具體的檢測工作。機電一體化在機器人應用工程中必須做好對核心部件的全面檢測，嚴格按照相關操作規范在各軸的減速器位置安裝振動傳感器，以獲取真實性和可靠數據，同時也為核心部件的檢測提供必要數據支持，從而可以根據數據對機器人的運動情況進行判斷，通過運動情況和軌跡進行分析，以調整機器人在實際運動過程中的工作狀態，確保機器人平穩運動。另外，機器人核心部位的檢測還需要結合振動傳感器的具體情況進行分析。

2.3機器人運動軌跡規劃

機器人運動軌跡的規劃需要進一步結合工作環節和工業生產需求進行，要進一步調整機器人的運動軌跡和規劃設計，從而提高機器人工作的可靠性。機器人運動軌跡規劃需要做好工控機狀態分析，結合工作情況對機器人運動軌跡進行目標位置定位，輸入指令設定目標，同時觀察各軸運動狀態，實施科學規劃，找出其末端，從而更好地分析機器人的運動量[3]。機器人運動軌跡規劃過程中必須以驅動器為支持，結合機器人的運動原理對驅動電機發出指令，保持機器人各軸的同步性，確保行為軌跡符合預期，運動狀態良好。機器人運動張貼應符合機器人運動設定的目標，以此來加強工業機器人運動精度控制和運動可靠性。以標準碼垛機器人MS600為例，在實際應用過程中要通過供料機構、下料機構以及二維搬運機器人等協調配合共同完成運動軌跡的規劃和設計，通過這種方式確保整個系統運行的穩定和工業生產的高效率，提高運動操作的精準度[4]。

3機電一體化技術在工業機器人中的未來發展趨勢

未來的工業機器人將會提高工廠生產的感知系統，可以來檢測周圍的設備的進展狀況，檢測周圍設備是否故障，這個對技術的要求非常高，需要攻克力覺傳感器和圖像處理等技術難關，需要建立高精度的物理模型以應對生產過程中出現的不確定性。人工智能是現在的熱點研究方向，機電一體化技術也將會在機器智能化的方向發展，機電智能化是以邏輯性為運行核心，通過采用不同的思維方式，參照人類的一些行為動作對人工智能進行升級。雖然機電一體化在現實生活中應用不能夠保證工業機器人的行為與人類一致，但是也足夠應對工業生產。現在使用的數字機床已經擁有了部分智能，對生產起到了幫助，未來需要更加開發其他的智能功能，使生產更接近人類的行為動作。

結束語：

我國的科學技術在迅速地發展，也刺激了我國經濟的發展，很多領域已經處在領先的位置，工業生產也迫切的需要升級改造，工業機器人的出現促使了工業生產的改革。如今機電一體化在很多領域都成功的應用到了，與我們的生活息息相關。工業機器人將會是未來生產的發展趨勢，也一定要重視機電一體化在工業機器人中的應用，我們可以想象到未來將會到來的全面智能化的生產時代，擁有好的產品和服務，將會帶來更好的經濟效益。

參考文獻：

[1]張陽.淺談機電一體化技術的應用與發展趨勢[J].內燃機與配件，2017（24）：151-152.

[2]曹麗達.機電一體化系統中傳感器技術的運用分析[J].居業，2017（08）：93+95.

沈陽工學院 113122