摘要：从我国的工业发展现状来看，我国工业逐步迈向自动化时代。由于机器人具有操作精度高、系统响应速度快、稳定性高等特点，因而被广泛应用于工业领域。科学技术的不断发展，为工业机器人技术的提升带来了巨大的发展机遇，同时也带来较多的挑战。基于此，文章研究了工业机器人的关键技术发展与应用，希望能提升我国的工业机器人技术水平。
关键词：工业机器人；关键技术；发展；应用
1 引言
随着科技的不断发展，人类的智慧已经被很大的挖掘，人们已经研制出了越来越多的高科技产品，特别是机器人的研制和克隆技术的研发，都可以充分证明人类的大脑是何等的发达。机器人它是一个通过把各种科技融合于一体的自动化装备，人们通过电脑给它内部设置一定的程序，然后只要人们一发出指示，它便会按照指示做出各种动作，可以说是一种非常伟大的发明。从1962面美国人研发了第一台机器人以后，就开启了一条研制机器人的道路，随着科技不断进步，越来越多的高科技被融入机器人制造当中，提高了机器人的性能。新时期，人们越来越多的利用机器人去参加工业生产，不仅仅提高了工业生产效率，同时也让工人的工作环境更加安全。接下来我们具体分析当前机器人产业的发展现状和未来的发展趋势。
2 工业机器人的关键技术发展趋势
2.1新材料技术
工业机器人的诸多部件需要具备极强的耐磨性，高刚性也是工业机器人材质要具备的特点，这样工业机器人的操作才会保持足够的精度和质量，工业机器人的制造材料要面临着极高的要求，尤其是材料化学元、金相组织等方面的控制。新材料技术在工业机器人的实际发展中是重要的技术发展方向。也是提升工业机器人整体生产水平的一种途径。
2.2人工智能技术
智能化以及拟人化作业也是现阶段工业机器人的主要发展方向，让工业机器人满足生产流水线的实际生产需要。如今来看人工智能是先进科技的代表，开发和拓展人的智能，是一种非常重要的技术领域。如今来看人工智能在诸多的领域得到了应用。但是整体上科学家还是没有对人脑运行的具体机制全面掌握，所以人工智能在不断完善以及更新中，在工业机器人中也是可以逐渐实现更高水平的应用，如今还无法设计出具备人一样高智能的产品以及工业机器人。
2.3新型伺服器技术
伺服器是制造工业机器人的重要技术，可以结合变化的对象物体，对工业机器人进行精准的控制，进行下一步骤的动作，伺服器的性能高低对工业机器人的整体质量是有决定性作用的。
2.4新型减速器技术
工业机器人的精度以及速度是一直以来重要的发展方面，也是对工业机器人整体性能进行评价的主要指标。工业机器人的高响应速度、高精度以及高稳定性是主要的技术发展方向，如今减速器已经无法满足工业机器人的实际发展。对新减速度技术展开研发以及应用是一种趋势。
2.5机器人控制系统
工业机器人的控制器开发过程中，最显著的问题是工业机器人的操作系统，工业机器人的运动学控制对系统的实时性具有很高的要求，目前主流的工业机器人都是采用专门定制的运动控制卡，加上实时操作系统，这样既保证了数据的实时传输又能保证运动控制的精确执行，大大提升了整个系统的稳定性，从而提升机器人的性能。另外的一些机器人产品是采用工业PC搭载高速总线的级伺服控制系统，其控制PC采用的是实时操作系统，如，vxworks或者windows+ＲTX实时扩展平台保证软件运行环境的实时性，通过运动规划和运动控制单元可以实现对总线式伺服驱动器的控制，从而达到对机器人的精确控制。采用实时操作系统来搭建机器人控制系统是一个很好的解决方案，然而，其代价也是昂贵的，由于实时操作系统的成本高，这很大程度上限制了国内工业机器人产业化发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆采用通用的操作系统消息处理机制的缺陷是不能满足工业机器人在运行过程中高稳定性和响应快速性的要求，控制系统的上下位机之间进行频繁地通信，实时性必然会跟不上运动控制的要求，从而大大地降低了工业机器人产业化的可能。
3 现阶段工业机器人的应用现状分析
3.1工业机械手臂在制造业中的应用
在制造业的流水线当中，不仅要求工人必须要具备一定的速度，同时对精准度也具有较高的要求，现代工业机械手臂可以实现对人手的有效模仿，在灵巧度以及精准度方面都已经有了较为显著的提升，因此，在最近几年当中工业机械手臂在生产与智造加工业中的应用范围得到了进一步的拓展，例如现阶段富士康、华为以及联想等大型电子设备生产基地当中都已经使用了大量的人工机械手臂，在提升了产品制造速度与效率的同时，也提升了产品的品质，工业机械手臂在制造业中的应用还可以进一步降低人工费用，这对于企业生产成本的降低也具有非常重要的意义。
3.2工业机器人在自主导航中的应用
研究在最近几年当中工业机器人在自主导航中的应用是工业机器人的一个重要应用热点，也是智能化技术发展的结果。在工业生产当中原材料的运输往往都遵循特定的程序，因此，只需要为工业机器人设定好既定程序，工业机器人就可以根据实际情况自动导航进行生产资料以及相关产品的运输，从而提高生产效率。其次，工业机器人在自动导航方面的功能也被应用于无人驾驶方面，随着工业机器人智能化程度的进一步提升，其在自动驾驶方面显示出更大的优越性，目前阶段百度公司就已经将工业机器人应用于无人驾驶方面，并取得了较大的进展。
3.3工业机器人被应用于人机交互当中
随着人工神经网络信息处理方法在工业机器人中的应用，工业机器人能够通过样本学习的方式实现与人之间的互动，从而解决人们在日常生活中可能存在的问题，这一优势也逐渐被应用于工业领域当中，并实现了智能化技术的进一步提升。目前阶段基于工业机器人的这一应用已经取得了较大的进展，同时在多个领域当中也具有较为广泛的应用，例如，现阶段最为流行的苹果手机中内置的SIＲE就属于这种工业机器人。
4 工业机器人的产业发展趋势
对于工业机器人的发展趋势来说，第二点要说的就是机器人制造产业整体的发展，在美国二十世纪六十年代研发第一个机器人以后，机器人产业可以说开始发展。由于发达国家和发展中国家的经济发展差距和人口数量差距，因此机器人制造产业更多的被出现在发达国家，也就是像美国一样经济发达的国家更多的投入了对于工业机器人的使用。但是，据有关数据显示，近些年来，全球的机器人制造产业在以一个直线上升的速度发展，不仅仅是发达国家，发展中国家也有使用机器人投入生产的。同时，在我们国家也逐渐出现了一些机器人安装制造的企业，这些企业的出现暗示着我们国家经济水平的提高，同时也表明我们国家的科技也有了大幅度的提升。
5 结论
目前工业机器人迎来了前所未有的发展机遇，招工难用工难，企业对产品品质和效率提升的要求，促使工业机器人有着巨大的市场和应用前景，但是我国的机器人发展还存在着一系列的问题。这些问题的解决还需要我国企业与科研单位深入合作，解决包括材料、工艺、控制与机械设计在内的一系列问题。通过企业和市场的拉动，真正解决工业机器人核心与应用的共性技术问题，才能使得我国机器人赶上或超越国外的水平。
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论文作者:张超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：机器人论文; 工业论文; 技术论文; 实时论文; 伺服器论文; 应用于论文; 我国论文; 《基层建设》2019年第17期论文;