摘要：随着经济与科技的不断发展，工业技术已经成为了我国十分关注的主题之一。现如今，工业机器人的应用率越来越高，不仅提高了人们的工作效率，而且提升了工业产品的质量。该文首先对我国机器人的发展现状进行了概述，然后对工业机器人的关键技术发展趋势进行了探讨，对工业机器人的技术进行了剖析，最后对工业机器人的产业化应用进行了分析，力求为今后工作提供一定的理论依据。
关键词：工业机器人；发展趋势；技术；应用
1我国机器人的发展现状
受核心技术的限制，我国在工业机器人领域起步较晚，直到20世纪70年代才有企业和高校开始进行工业机器人的研发，截止到目前，已经开展了近40年的研究，并取得了一定的成果。在早期的研究中，主要是解决国产化的问题，因为缺乏先进的技术和经验，导致在研发过程中出现各种各样的问题，致使进度相对缓慢，随着我国对工业机器人重视程度的提升，并将其列入国家计划当中，工业机器人的发展速度明显提升，尤其是在数个五年计划中均给予工业机器人足够的支持，为其发展提供了良好的契机。近些年来，随着科技的发展和社会的进步，工业机器人被广泛应用于工业生产中，并为企业带来高额的利润，其需求量也在不断扩大，因此，机器人的自动化生产开始被引进国内，与此同时，工业生产设备也在向自动化方向发展，这些都为工业机器人的发展提供了优质的条件，目前，北京、上海、广州等一线城市已经具备了工业机器人的自主研发能力，并已经实现产业化，在实际的应用中表现良好。
2 工业机器人技术的特点
（1）工业机器人集精密化、柔性化、智能化、软件应用开发等先进制造技术于一体，通过对过程实施检测、控制、优化、调度、管理和决策，实现增加产量、提高品质、降低成本、减少资源消耗和环境污染，是工业自动化水平的最高体现。
（2）工业机器人与自动化成套装备具备精细制造、精细加工以及柔性生产等技术特点，是继动力机械、计算机之后，出现的全面延伸人的体力和智力的新一代生产工具，是实现生产数字化、自动化、网络化以及智能化的重要手段。
（3）工业机器人与自动化成套装备是生产过程的关键设备，可用于制造、安装、检测、物流等生产环节，并广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等众多行业，应用领域非常广泛。
（4）工业机器人与自动化成套技术，融合了多项学科，涉及多项技术领域，包括工业机器人控制技术、机器人构建有限元分析、激光加工技术、智能测量、建模加工一体化、工厂自动化以及精细物流等先进制造技术，技术综合性强。
3 机器人技术分析
工业机器人本身包括多个组成部分，而其中的传动系统以及控制系统对于机器人的运行有着非常重要的作用。通常而言，工业机器人的核心部分主要以3个方面为主，高精度减速机、直流伺服电机、操作系统。目前，我国还没有掌握这三类核心部件的技术。
3.1减速机
现如今我国的工业机器人通常以进口为主。近几年我国少数院校以及工业厂商加强了对于机器人内部减速机的研究工作，在谐波减速机领域已经有了一定的突破，生产出了相关替代品。然而，当前减速机的实际转速以及强度都与进口产品有一定的差距。总体来看，减速机的技术主要包括三个方面。
（1）材料控制技术。减速机内部设有减速齿轮，其本身具有非常强的刚性，并具有非常好的耐磨性，如此便能够有效保证其实际工作时的精准度。所以，在实际生产的过程中，通常对于减速机本身的使用材料有着非常高的要求，而其中材料内部元素控制以及工艺处理等方面工作的要求最为严格。
（2）部件的加工。特殊轴承是整个减速机中精密度最高的结构，其内部的间隙需要随时根据减速机本身的尺寸变动而进行调整。因此只有采用特殊加工技术才能完成此类工作。一般而言，为了加强减速机内部结构的紧凑型，必须提升轴承本身的精度，同时还需要将轴承本身的游隙调整为零。
（3）精密部件的装配。工业机器人内部减速器往往能够实现大幅度降速，因此自身强度很高，且能够承载比较大的扭矩。因此，在实际生产的过程中，必须提高现有技术的精密程度，并结合检测技术，以此完成工艺装配。除此之外，还需要确保减速机本身具有足够的静刚度。
3.2伺服驱动器
伺服驱动器能够有效对于工业机器人完成控制的工作。由于机器人本身通常对于控制方面有着比较高的要求，因此便需要精度很高电机以及驱动器完成驱动工作。目前，国外的工业机器人全部采用了专用电机，不仅能够节约能源，而且有着很强的可靠性。通常来看，减速机的技术主要包括三个方面。
（1）快速响应的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前而言，工业机器人通常都具有三环控制的特点，而且为了能够满足机器人本身对于电机实际力矩高速性的需求，因此需要对于其内部的深度进行有效控制。所以，该工作最主要的内容是需要对于实际干扰进行控制与设计，并在此基础之上，完成预测模型的设计。
（2）在线参数的调整。在线参数调整是现代工业技术所提出的新型改进，现在多数伺服系统都应用了此项功能。主要目的是为了完成参数的辨识，如此便需要不断优化现有的算法。应用全新的算法，可以促使驱动器自动完成工作状况的判定工作，同时有效控制实际参数，并做出相应的调整。
（3）高过载机器的设计。在电磁的设计方面采取极槽进行配合，防止斜槽对电机本身进行削弱。在结构方面，通常以分段式结构为主，并采用较薄的制动器进行工作，同时还要在外部额外添加钢套。完成此类工作，通常需精度非常高的消磨技术及高自动化的加工能力。
3.3机器人的控制系统技术
操作系统是当前机器人控制器开发的最大难题。由于机器人本身具有运动学控制的特点，因此对于实时性有着非常高的要求。目前而言，多数主流机器人均采用的是控制卡，如此再辅以操作系统，能够有效提升机器人本身的控制精度，从而提升整个系统的稳定性。其他的工业机器通常会采用伺服控制系统，能够确保软件本身运行的实际环境，以此完成精准控制。但是，如果采用通用的系统，则无法完全满足机器人本身的需要，主要是其实时性达不到机器人本身的控制需求。
4工业机器人的产业化应用
随着科技的发展，工业机器人被广泛应用于工业生产中，改变了原有的生产方式，有效节省了人力和物力，以下对应用数量最多的几种机器人进行简要介绍。
4.1焊接机器人
因为焊接过程中会产生毒烟和光辐射，工作环境较差，所以，很多大型工厂引进焊接机器人进行焊接操作，其工作原理较为简单，而且成本也不高，可以进行机电设备整机和零部件的电焊作业，其主要的优势体现在：可以保障焊接的准确性、可靠性与美观性；大幅提升工作效率，可以实现24h不间断作业；有效改善工人的工作环境，避免长期在不良环境下工作给身体带来伤害；可操作性强；费用低，为企业节省成本；可以实现批量生产，节省工程占地。
4.2装配机器人
目前，工厂生产设备的自动化水平不断提高，对生产速度和精度的要求也不断攀升，这就使得传统的手工装配工艺愈发不能满足现行生产状态的需求，装配机器人就是在这种背景下应运而生的，装配机器人主要应用于工业流水线上产品的组装，一次投资，多年受益，不仅大幅节省了人力的消耗，而且还能明显提升生产效率。
4.3搬运机器人
相对于传统的搬运方式，比如人工、塔吊、叉车等，在同等的环境下，搬运机器人具有更高的精度、更快的速度，以及更大的安全度。
4.4材料加工机器人
材料加工机器人被广泛应用于材料加工领域，比如切割、打磨、抛光等，其具有良好的适用性，可用于多种材料的加工，比如铜、铁等金属、玻璃钢、木材等。
4.5喷涂机器人
喷涂机器人可以实现全方位无死角的喷涂，可以根据客户需求自动生成最佳解决方案，其具有如下优点：灵活性强、自动化程度高；可以有效避免视觉误差，保证喷涂的质量；可以实现一天24h连续作业；提升工作效率，为企业大幅节省成本。
5结语
随着我国经济的高速发展，我国的工业机器人发展迎来了一个新的发展机遇，特别是企业对工业机器人的需求增加，国内的工业机器人发展技术不断成熟以及国家的大力支持等，这些都为我国的工业机器人发展创造了良好的条件。但由于我国的工业机器人起步较晚，很多的核心技术还没有完全掌握，因此，相关部门需要加快对我国工业机器人技术发展的人才支持，促进我国的工业机器人的研究和发展。
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论文作者:梁志坚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
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