摘要：在经济和科学技术飞速发展的今天，工业机器人在技术方面和功能方面都得到了较大的提升，已经能够实现较为复杂的自动化控制。在工业自动化程度不断提高的背景下，工业机器人必将得到越来越广泛的应用，为社会生产活动带来更多便利。
关键词：工业机器人；自动化控制；应用
1工业机器人控制系统的特点
机器人并不像人类一样有主观能动性，它们不知道自己应该做什么、向哪里去，因此要想让机器人为自己服务，就要对其进行控。工业机器人控制系统的特点如下：①机器人技术要与机构运动学相联系，机器人的运动都是以坐标为准，要想让其完成某项任务，首先要为其设置相应的坐标，根据需要进行选择，并适当进行变换；②机器人普遍需要自由度，所谓自由度就是要让机器人有多种操作选择，这样机器人就能够通过不同的组合形式完成不只一种操作任务；③通过计算机控制机器人，它不能像人一样进行言语沟通，而是通过一系列的计算机代码来向它传递人类的需要，从而达到对它的控制的；④机器人的动作完成可以有多种不同的方式，因此就像人类劳动要实现效率最高一样，机器人的活动也可以人为选取最佳完成方式，从而达到最佳效果。
2工业机器人在自动化控制系统中的功能
一个工业机器人往往功能较多，但是运动控制功能和示教再现是其中最为显著的2种功能。通过运动控制系统，可以使工业机器人操作器的速度和位置、姿态发生改变；通过示教再现这个功能，把动作信息和操作位置等信息传达给机器人，机器人借助记忆系统，可以将这些信息进行存储。当机器人下一次接到指令的时候，就可以根据已记忆存储的内容自动进行各种操作。在汽车制造行业中，工业机器人首先得到了应用。当科技和经济进一步发展之后，工业机器人的应用领域越来越广泛，不仅可以代替人工进行高温和高危环境的作业，还可以代替工人进行重复性高、体力消耗量的作业。工业机器人在社会生产中的广泛应用，不仅能够避免工人发生安全问题，还能够使企业的生产效率大大提升。由于工业机器人的优点较多，其在很多自动化生产领域都能够充分发挥自身的作用。比如，焊接机器人、检测机器人、搬运机器人、喷漆和喷涂机器人、装配机器人就是工业机器人在自动化生产中的典型应用。其中，焊接机器人主要用于对车身结果进行焊接；检测机器人能够对零部件的尺寸进行确定，对零部件的质量进行把握，有的甚至还能够对零部件实现自动分类，大大降低了工人的工作量；材料搬运机器人在搬运工作中起着重要作用，不仅能够装货和卸货，还能够抓取零件、堆垛等；喷漆和喷涂机器人自由度的数量往往要大于5，这是由这种作业对机器人的动作要求所决定的。另外，有时候为了使机器人实现定向行走，往往通过导轨来对工业机器人进行行走轨迹引导。装配机器人由于具有听觉传感器、视觉传感器、触觉传感器等多个传感器，所以能够使装配工作得到顺利开展。
3工业机器人控制系统结构
3.1主从式控制
科学技术在不断地发展，原来的机器人控制系统对于当前社会的要求已无法满足，先进机器人控制系统也逐渐地诞生了，也就是主从式结构的控制系统。例如，MOTORMAN弧焊机器人，该结构具有2台计算机，一台是整个系统的管理者，被称为“一级计算机”，具有编译机器人语言的功能和人机接口的作用，还能够利用运算性能，坐标转换轨迹数据，结构得到以后，视为关节运动增值量，传输到公共内存当中。另一台计算机能够有效地控制所有关节位置数值，被称作“二级计算机”，该计算机运行过程中，能够将内存中一级计算机的运算结果有效地读取，还能够将各关节处的数据向内存进行传输，给一级计算机顺利的运行打下基础。总线控制逻辑电路加上普通静态RAM构成公共内存，或者是容量几KB的RAM双口。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因为功能有些分散不集中，使其的控制速度加快了，一般能够达到15毫秒，也就是15毫秒进行一次给定更改，控制活动完成。在该类结构控制系统中，利用内存将各个CPU进行连接，一次将交换信息的目的有效地实现，耦合在这种结构下非常松散，因此，对太多计算机进行耦合比较困难，只能将两台计算机完成耦合。
3.2集中控制
集中控制就是工业机器人运行过程中，利用一台计算机来控制所有的活动，属于很早以前的一种控制结构，这种结构对计算机要求比较高，必须要具备很强的功能。计算机技术在以往发展还不成熟，功能没有达到健全，生产的成本也比较高，因此，运用集中控制，既经济，又能够在实际中很好地进行使用。但是，集中控制的速度比较慢，而且内部比较复杂，这是一个很大的弊端，这种结构控制系统已经逐渐不用了，被淘汰了。
3.3分布式控制
从当前来看，大部分工业机器人系统运用的都是分布式的控制结构，就是把整个管理系统分成两级，有效运用上一级主控计算机，来管理所有的系统，并且将轨迹插补的运算，对坐标进行转化。在下一级的模块中，具有很多个CPU，每一个关节都由一个处理器进行控制，利用其将控制的任务有效地完成，如此这样，既能够将控制效率有效地增强，还能够将处理水平有效地提升。上一级计算机与微处理器进行连接时，运用的是总线的方法。
4工业机器人应用的领域
起初工业机器人在制造汽车行业进行应用，社会经济和科学技术都在快速地发展，工业机器人技术也在不断地发展和进步，很大程度地提升了工业机器人的功能，应用领域的规模不断地扩大。工业机器人在常规的环境下，能够将工人作业进行替代，针对于高温、高危险、有毒以及高热的环境下，工业机器人更能够将其作用充分地发挥出来。有些工作环境比较恶劣，有效运用工业机器人，能够代替人工进行繁重且重复性比较高的作业，既能够将工人的人身安全得以保证，又能够将企业生产效率有效地提升。工业机器人具有很多的优点，在自动化生产领域中，已经被广泛地应用，无论在特殊工作场合和恶劣的工作环境，还是高危工作等相关的方面，工业机器人都能够将优点充分地发挥出来。
自动化生产的过程中，经常使用的工业机器人有检测、焊接、喷涂、搬运、喷漆以及装配等机器人。在自动化生产过中，检测机器人主要对零部件的尺寸进行确定，给零部件分类和对零部件的质量进行控制等；焊接机器人是承重大梁和对汽车结构进行焊接；材料搬运机器人应用于上下料、卸货、码垛以及定向抓取零件等；喷涂和喷漆机器人，主要进行喷涂和喷漆作业时进行应用，工业机器人做这项作业，自由度不能低于五个，为了使工业机器人能够方便地运行，工业机器人可以在导轨上进行作业；装配工作是所有生产环节中最复杂的一个环节，装配机器人，无论是视觉传感器和听觉传感器，还是接近传感器和触觉传感器等相关的各种传感器都必须要配备，从而使工业机器人能够顺利地进行装配工作。
结论
综上所述，科学技术和社会经济都在快速地发展，工业机器人无论是功能上，还是技术上，都很大程度地提高了，比较复杂的自动化控制已经得以有效地实现。随着科学技术的不断发展，工业自动化技术也在不断的进步和提升，工业机器人会更加广泛应用于各个领域，从而将更多的便利带给社会的生产活动。
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论文作者:孙宏光
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：机器人论文; 工业论文; 计算机论文; 作业论文; 有效地论文; 功能论文; 控制系统论文; 《基层建设》2019年第1期论文;