摘要：工业机器人技术不断发展，机器人智能化水平不断提高，机器人的应用不断扩大，将机器人技术应用于工业具有重要的意义，不仅可以提高产品质量，提高生产效率，还可以改善劳动环境，保障人身安全，降低失误率，降低生产成本，达到理想的效果。鉴于此，本文主要分析工业机器人技术及其典型应用。
关键词：工业机器人；技术；应用
1、工业机器人的构成
工业机器人通常由3个部分和6个子系统构成。3个部分主要有传感部分和机械部分以及控制部分；6个子系统主要是驱动系统、机械结构系统、机器人与环境交互系统、感知系统、控制系统以及人机交互系统。传感部分就是为了实现机算机命令，将该命令向机械语言进行转化；机械部分就是机器人需要的机械臂部和机械手腕以及行走设备等的操作机械；控制部分就是根据输入的流程，向执行机构和驱动程序发出指令性的信息，并且控制其信息。工业机器人的构成，见图1所示。
图1工业机器人的构成
1.1、驱动系统
驱动系统就是提供动力给机械结构的装置。结合不同的动力源，驱动系统具有气压式、液压式、机械式以及电气式四种。液压驱动由于具有噪音和泄露以及低速不稳定等相关的问题，只有特殊的应用场合和大型重载机器人使用；气压驱动既具有速度快和结构简单，又具有价格低和维修方便，但是工作压强低，定位不精确；气动吸盘和施转气缸，可以在装配和抓取工件上进行应用；电力驱动响应快，电源取用比较方便，是当前最常用的驱动方式。
1.2、机械结构系统
从总体上来看，工业机器人包括并联机器人和串联机器人。并联机器人，一个轴运动不改变另一个轴的坐标原点，例如，
tripod蜘蛛机器人；串联机器人，一个轴的运动会改变另一个轴的坐标原点，例如，六关节机器人。
1.3、机器人与环境交互系统
该系统是将外部环境中的设备与机器人的相互协调和联系得以实现的系统。外部设备和机器人集成一个功能的单元。
1.4、感知系统
就是将机器人内部的各种环境和状态信息向机器人自身的应用和理解的信息、数据进行转变，视觉感知技术是一个重要的方面，能够调整和控制机器人的姿态和位置。
1.5、控制系统
控制系统主要是结合传感器反馈的信号和机器人作业的指令，来对机器人执行机构进行支配，从而完成规定的功能和运动。
1.6、人机交互系统
人机交互系统就是人参与控制机器人和与机器人联系的装置。例如，指令控制台和计算机的标准终端以及信息显示板等。
2、工业机器人的应用
2.1、搬运机器人
搬运机器人是工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能，得益于机器人速度、精度、稳定性等方面性能的提高，它广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能。目前，搬运机器人可以搬运的东西越来越多，负载也越来越大。除了柔性搬运和传输的功能外，搬运机器人也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统；同时可在车站、机场、邮局的物品分拣中作为运输工具。
六关节机器人定位精度高、动作灵活，广泛应用于机床的上下料，生产线的上下料和机器人间的对接；并联机器人负载能力较低，但速度极高，因此经常用于生产线上小件零件的上下料和堆放，可以大大提高生产速度。ABB公司的IＲB7600六轴机器人，最大承重能力高达650kg，适用于各行业的重载场合；IＲB660机器人采用了四轴设计，具有3．15m到达距离和250kg有效载荷，适合用于袋、盒、板条箱、瓶等包装形式的物料堆垛。
2.2、焊接机器人
焊接机器人通过在通用的工业机器人装上某种焊接工具而构成，也有少数是为某种焊接方式专门设计，从而在焊接生产领域代替焊工从事焊接任务，图2是一般的焊接机器人的结构组成。由于机器人的运动较人工更加平稳，因此焊接机器人的焊接质量也较稳定。新型焊接机器人都满足可在0．3s内完成50mm位移的最低功能要求，可在短时间内快速移位，非常适合运用于点焊，极大地提高焊接速度，提高生产效率。
注：1．机器人本体；2．控制柜；3．变压器；4．焊接电源；5．流量计；6．焊丝盘；7．焊枪；8．送丝装置。
图2焊接机器人结构组成
2.3、喷涂机器人
在工厂中，喷涂作业对于工人的身体健康的威胁非常大。通过应用喷涂机器人，可以打造一条涂装自动化的生产线。通过对工厂中的工业喷涂机器人的观摩，可发现其不仅灵活性较强，而且自动化程度高。这种机器人的精确度也较高，能够较长时间地工作。
2.4、装配机器人
在很多现代化的工厂中，生产流水线作业非常普遍，这种作业对于速度和精度的要求在提升。在这种情况下，普通的工人已经难以适应这种生产作业速度和精度。因此，装配机器人就应运而生。通过将装配机器人应用于流水线产品的组装过程中，可以使工厂的成本降低，生产效率提高。
3、工业机器人技术未来展望
在工业机器人未来发展过程中，会逐渐朝着民生方向发展。也就是说，工业机器人会逐渐蔓延到民用生产行业当中，这对于提升社会整体生产力而言具有重要的意义。一方面，需要加强工业机器人模拟人类智能行为的程度；另一方面，需要不断提升工业机器人的逻辑推理能力。除了智能化以外，多机协调及标准化也是工业机器人发展的重要方向。多机协调意味着不同的工业机器人能够相互协调，共同完成生产作业，有利于提升整体工作效率；标准化则有利于工业机器人扩大生产规模，便于维护及维修。综合来看，工业机器人技术水平已经到达了一个相当的高度，但在部分环节上依然具备改善空间，具有极大的发展潜力。
总之，在我国的各个领域，都在研究工业机器人的应用。由于垄断了工业机器人核心的技术，国内市场的竞争和成本以及品牌等相关的原因，导致国内的机器人产业的生存非常困难。我国在研发工业机器人方面，如果想要在工业机器人市场上立足，必须要具有长远的战略部署，将一系列的工业机器人市场的前景进行开发，并且，还要具有工业机器人自动化的成套设备和自主知识产权，从而提高工业机器人核心竞争的能力。
参考文献：
[1]陈探.工业机器人技术的发展与应用综述[J].内燃机与配件，2018（01）：193-194.
[2]丁磊宇.工业机器人运动仿真及轨迹规划研究[D].沈阳工业大学，2017.
论文作者:赵鑫1,张克溪2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/6/22
标签：机器人论文; 工业论文; 系统论文; 作业论文; 机械论文; 机器论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第12期论文;