工业机器人技术在自动化控制领域的运用论文_叶大海1,辛佳波2

工业机器人技术在自动化控制领域的运用论文_叶大海1,辛佳波2

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摘要:在改革开放以来,我国的科学技术的迅猛发展,工业机器人已经出现在人类的视野中,并且给人类的生产活动带来了很大的便利,作为本世纪的一项重要发明成果,工业机器人对工业生产自动化水平的提高做出了巨大贡献。为了保证工业机器人在以后的生产中更好的造福人类,必须对其进行深入的研究与探讨,在充分了解这项技术的前提下,让其发挥最大的效能,同时使其与其他技术相结合从而给更多领域带来便利。相信在国家相关政策的支持下以及科学家们共同努力之下,工业机器人技术会有更好的发展,从而给人类带来更多好处。

关键词:工业机器人;工业自动化;种类

引言

机器人对于人们来说早已经不再是陌生的存在了,在人们所不知道的情况下机器人已经给人们带来了许多服务。机器人技术是一项十分复杂的技术,综合了计算机、机构学以及传感技术等多学科,应用十分广泛。为了让人们更好的了解机器人的相关知识,文章以工业机器人为例,主要在机器人控制系统、控制方式以及应用三方面展开叙述,探讨工业机器人技术在自动化控制领域的应用,希望对机器人技术的发展有所帮助,同时与同行进行讨论,共同推动工业机器人技术的发展进步。

1中国工业机器人的发展现状

近年,随着劳动力成本不断上涨,工业领域“机器换人”现象普遍,工业机器人市场与产业也因此逐渐发展起来。高成本劳动力施压下,利用工业机器人转型智能制造成为发展趋势。目前,我国已经在工业机器人中取得了技术突破,但许多核心技术尚未掌握以及真正拥有中国知识产权的工业机器人并不多。总的来说,我的国家工业机器人技术水平普遍不高。就制造设备而言,中国生产的高精度部件在世界上没有优势。中国正在数控机床关键技术与装备、装配自动化机器人以及隧道掘进机机器人等方面取得重大突破。但是这些与国外一些发达国家的突破相比,差距还是比较大的,值得我们关注。

2在自动化控制系统中特点与功能

2.1工业机器人在自动化控制系统中的特点

“工业机器人”是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器人,是一种具有自动控制操作功能,能够完成各种作业的可编程操作机器设备。一般来说,工业机器人往往需要多个自由度。在工业机器人的每个自由度中,自由度可以是多变量的控制系统。为了实现坐标转换,工业机器人用多个坐标来描述手和脚的状态。通过对工业机器人控制系统的分析,它被发现与动力学和制度运动学不可分割。实现工业化机器人根据人的意愿执行各种操作它控制。在这个过程中,它需要用非线性数学模型来实现。通过这个模型,模型参数被设置,使得工业机器人的运动状态发生各种变化。应该指出的是,工业机器人可以使用最佳路径执行各种动作。另外,对于先进的工业机器人,例如如果您可以使用计算机构建存储库,则可以更好机器人控制并执行各种操作。

2.2工业机器人在自动化控制系统中的功能

工业机器人通常更具功能性,运动控制功能和指令教学复制是两个最突出的特点之一。通过运动控制系统,改变工业机器人机械手的速度、位置和姿势;指令教学功能来教导和传输诸如动作信息和操作位置等信息给机器人,机器人可以使用内存系统来存储这些信息,待机器人下次接收到相同订单时,它可以调用存储在内存中信息自动执行各种操作。经过技术和经济的进一步发展,工业机器人应用领域越来越广泛,不仅可以替代工人在高温和高风险环境操作也可以用来代替工人执行高度重复的任务和物理消耗,在汽车制造业中,工业机器人最先得到应用。由于工业机器人有很多优点,工业机器人在社会生产中的广泛应用不仅可以避免工作人们有安全问题,也可以大大提高企业的生产力。他们可以在许多自动化生产领域发挥自己的作用。例如,焊接机器人,检查机器人和处理机器人,绘画和喷涂机器人以及搬运和装配机器人都是工业机器人在自动化生产中的典型应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中,焊接机器人主要用于车辆结果是焊接的;检查机器人可以确定零件的尺寸,检验零件的质量,甚至可以实现一些零件移动分类大大减轻了工作人员的工作量;绘画和喷涂机器人的自由度通常大于5,这取决于机器人对这种操作的操作要求;搬运和装配机器人代替人工搬运、装卸、运输工件,实现重复性自动装配。另外,有时候为了使机器人能够进行定向行走,工业机器通常由导轨引导步行轨迹。而带听觉传感器,视图传感器,触觉传感器和其他传感器的装配机器人,也保障组装工作进展顺利。

3机器人的应用

3.1焊接机器人

焊接工作在很多领域都有所涉及,但是这里的焊接机器人主要是应用在汽车制造厂汽车生产上,因为汽车生产过程中有很多工作都需要很大的力气。如果人工完成的话就会耗费大量的人力,因此,就想到了通过机器人来完成,在机器人制作过程中特意运用能够承重的材料,从而在生产过程中发挥自己的作用,保证汽车生产的快速、安全完成。

3.2材料搬运机器人

材料搬运工,需要的是力气,特别是对于那些重量太大的货物,甚至是通过人力所不能完成的。为了解决这一问题,就需要那些有力量比较大的机器人来完成,机器人主要用于上下垛、码垛、卸货以及抓取零件等定向操作中。

3.3装配机器人

装配是一项比较繁琐的操作任务,因此与相关工作有关工业机器人也有很高的要求。为了确保组装工作的精确完成,从事组装工作的机器人身体往往安装有传感器,例如接触传感器,视觉传感器等。如此多的传感器主要是为了确保工业机器人能够准确感知操作对象并做出正确的判断。一方面确保完成任务的质量;另一方面为了确保完成任务的效率。

3.4检测机器人

检测机器人的任务是执行生产的各种零件和产品合格的检查,如测量零件的尺寸以确定其是否符合标准,还可以测量部件的质量,以确定质量是否符合标准。简而言之,要测试生产的零件以确保整个生产过程准确性、可控性。另外,机器人检测比人体检测准确得多。人体测量可能会发生一些小错误被漏检,但是对于机器人来说,有一点点错误也会被检测到。

4工业机器人在自动化控制中的发展前景

我国已经提出了工业机器人领域的发展战略目标,根据中国先进制造业和自动化的要求,向发达国家学习,进行高科技创新展望未来,努力开发更高水平的工业机器人和自动化控制系统技术。在不久的将来,工业机器人主要的发展重点包括以下三个方面:1在危险的操作条件下机器人主要负责高温高压环境下的作业,油气管道的检查测量等;2在医疗领域,使用工业机器人也值得期待。许多脑部手术,骨科手术如果只依靠手术医生,这是很难完善的手术,因为劳动总是错误的,机器机器人专家可以更精心地进行手术;3仿生机器人,这台机器人们可以通过网络模拟步行和远程控制设备。总而言之,未来中国工业机器人的整体发展趋势是:更加智能化和更加低成本,更可靠,更集成。

结语

文章主要介绍了工业机器人的控制系统和控制方法,应用三个方面。从上面的介绍中,人们也可以了解到很多它带给人们的好处,无论涉及哪些方面,甚至日常生活中,这表明了机器人的重要性。可以肯定的是,随着我国制造业的发展,工业机器人的应用会越加广泛。未来,工业机器人正向智能能化、重载、高精度、网络化等方向发展,未来还将与人工智能技术深度结合,具备图像识别、语言识别、自主学习等能力,能够配合人类甚至独立完成更多生产工作,并为工业生产带来了许多方便和好处。在国家的支持下,在众多科学家的共同努力下,工业机器人将得到更好的发展。

参考文献:

[1]徐建明,吕汉泰,张贵军,等.基于Web的工业机器人3D虚拟动态监控系统[J].高技术通讯,2017,27(3):254-260.

[2]第二届全国工业机器人技术应用技能大赛于9月举行[J].现代班组,2017(9):44.

论文作者:叶大海1,辛佳波2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/22

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