工业机器人技术在自动化控制领域中的应用

发布时间：2024-11-26 04:26

AI和机器人技术在制造业中的应用，引发自动化生产工人需求 #生活知识# #科技生活# #科技改变生活# #科技创新对就业#

摘要：机器人技术是一种集多项技术于一体化的现代化高新科技，其中主要涉及到机构学以及计算机和信息传感技术、仿生学、人工智能，学等多项技术，是现代化发展背景之下，应用极其广泛，并且研究极其活跃的一门技术。在大数据技术以及其他各项高新技术发展的背景之下，机器人技术在现代工业领域的应用范围越来越广泛，给各行各业以及人们的日常生活带来了极大的便利，进一步促进了我国经济水平的提升，国家十分重视工业机器人在自动化领域的发展，并出台了多项政策，提供了资金以及政策上的扶持，进一步推动了我国工业机器人技术的创新和发展。本篇文章主要对当下我国工业机器人的具体发展情况进行了研究分析，针对工业机器人技术在自动化控制领域的未来发展方向和具体应用展开了针对性研讨，旨在进一步促进工业机器人技术在自动化控制领域的发展，提升我国的科技水平。

关键词：工业机器人技;自动化控制;控制系统;功能应用

前言

对于一个国家的发展来说，其根本的发展关键在于工业，而现代化发展的今天工业发展的关键在于机器人自动化发展水平，有效地实现工业机器人自动化，不仅能够进一步促进工业的发展，对于提升国家的经济发展水平也有着重要的价值意义。虽然当前我国通过多方面的政策，进一步加大了对工业机器人自动化控制研究的投入和支持力度，但是自动化控制领域在工业机器人技术应用方面依然存在很多技术以及管理问题，进一步制约了我国工业机器人技术的突破和创新，不仅如此，还会对我国工业自动化生产水平造成极大的影响，不利于工业水平的提升[1]。因此，必须要对工业机器人技术在自动化控制领域当中的具体应用展开深入的研究分析，进一步推动我国工业的发展。

一、工业机器人发展现状分析

相比于发达国家来说，虽然我国工业机器人技术已经获得了一定的发展成就，应用的范围也比较广泛。然而，针对高精尖零部件的技术研发方面仍然处在初级的发展水平，拥有国家知识产权的工业机器人数量较少，当前我国工业机器人技术大多都应用在制造业和装备业上，所以并没有在我国经济发展当中占据主导的发展地位，除此之外，大部分零部件依然依靠进口，例如伺服电机以及伺服驱动器和运动控制器、精密减速器等较为重要的零部件，这也使得我国工业机器人技术突破存在一定的制约。我国多个单位在该方面投入了大量的人力、物力和财力，也取得了一定的发展效果，例如搬运机器人就获得了较大的研发突破。随着现代化社会的进一步发展，工业机器人人均平均增速在70%以上，一些品牌甚至能够和发达国家相抗衡，涂装机器人的国产品牌销量也处于日益增长的趋势当中，然而，基于整体的角度上看，和发达国家仍然有较大的差距，在未来的发展过程当中，应当加大研发的力度，实现技术方面的突破和创新，获取更大的进步。

二、工业机器人的功能和特征分析

1.工业机器人具体功能分析

工业机器人有着极其复杂的功能，一般来说，使用最为常见的功能以示教再现和运动控制为主，这些功能能够实现工业机器人的基本操作，从而对机器人控制器的具体位置以及速度变化情况进行有效的管控，把相关操作位置以及动作信息反馈到机器人，在利用其具有的记忆系统保存相关的信息机器人，在此过程当中能够接收信息，从而完成相应的操作，在科技水平不断发展提升的背景下，工业机器人的应用领域以及应用范围也越来越广泛，能够取代人类从事的各种高危行业，除此之外，还能够代替一些重复性较强，并且体力消耗量较大的作业，工业机器人在各个领域当中的应用，还能够有助于提升行业的安全性，能保证企业的生产效率。一般来说，机器人涉及到两个等级的通信系统，首先是应用网络通讯技术以及串行通信技术，从而使得机器人控制器能够和PC端进行连接和通信[2]。除此之外是通过工业现场总线通信技术，实现机器人以及外围设备之间的通信和连接，机器人有着极其丰富的I/O通信技术，能够与周边的相关设备以及PC端进行有效的连接和通信，并且涉及到多个不同的通信方式。

当前工业生产的过程当中，有效的应用机器人是最为关键的发展趋势，也是自动化和先进制造技术的重要代表，对于推动制造业的进一步发展有着极其重要的作用，不仅如此，还能够进一步增强传统产业和高新科技产业之间的联合，有效的应用网络技术以及信息化技术，把各个设备进行连接，进一步提升工业生产的效率和水平，推动工业的发展。

2.工业机器人的具体特征分析

根据当前的情况来看，工业机器人在工业领域当中的应用范围越来越广泛，主要表现在以各种各样的机械装置以及机械设备达到自动化生产和操作的目的，工业机器人主要涉及到三个自由度，处于不同的自由度当中，组成也会有一定程度的差别，在多个坐标之下，工业机器人能够在最快的时间内实现手足操作，根据相应的分析来看，能够获取到实际的机构运动状态，把工业机器人和计算机进行深度的结合，能够根据个体的意愿进行各项操作[3]。在这当中，相关的指标是通过计算机的数据运算实现的，在实际操作的过程当中，需要结合具体的要求设置相应的模型参数，从而保证机器人能够在特定的路径下实现特定的操作。

三、工业机器人技术在自动化控制领域中的具体应用分析

工业机器人主要是有主体以及驱动系统和控制系统3个关键部分构成的，在这当中，机器人的主体主要涉及到手部、臂部和腕部，手部拥有4～7个自由度，而腕部自由度只有2～3个，臂部自由度有4～5个。机器人技术的应用广度和深度是衡量一个国家工业化水平的重要标志，在现代化工业机器人技术快速发展的背景之下，该项技术在自动化控制领域有着极其广泛的应用，主要的应用领域涉及到以下几个方面：

1.在铸造行业当中的应用

当前，我国正处于机械行业供给测结构改革的发展背景之下，铸造行业也随着时代的发展迎来了改革发展的阶段。该行业主要对粉尘以及高温和噪音等污染问题进行了针对性的研究和分析。当前，铸造行业的自动化发展水平逐渐提升，在铸造技术的进一步发展之下，伴随着多样化新兴产业的发展，铸造工艺要求和标准也在进一步提升，而由于铸造工艺产生的污染问题日益严重，为了有效地解决该问题，可以通过机器人技术的应用，进一步提升生产效率和产品质量，传统的生产过程当中，主要是通过人工操作的方式完成产品生产，因此对工作人员的要求极其严格，而由于人员体能等各方面因素的限制，会对铸造的产品质量产生不同程度的影响，通过机器人技术能够有效地解决该问题，保障产品生产的质量。除此之外，对于各项污染问题也有一定程度的缓解。

在实际应用的过程当中，主要涉及到软件和硬件两个不同的系统软件，系统的设置过程当中，应当把侧重点集中于操作系统之上，运用Windows C E作为操作平台，该系统有着资源占用量少以及性能高和稳定性强等多方面优势，在系统进行设置之前，需要对机器人技术的具体工艺操作要求和步骤进行进一步的明确，结合应用的相关规定和要求开展设计，对重复定位精度进行有效的把控，精度应当保持在0.5mm之内，在运行的过程当中，不能够有较大的动作幅度，尤其是作业的速度必须要比原有的水平要高，从而保证手动操作系统和自动操作系统之间的独立性能[4]。在硬件系统的设计过程当中，主要是有运动控制模块以及伺服模块和人际交互模块等多个板块，构成运动控制模块是整个系统的关键，能够接收和处理多种类型的模块信息，再结合系统控制算法对机器人的操作轨迹进行有效的设计，从而实现铸造作业。伺服模块主要是动力产生的设备，在驱动器选择的过程当中应当尽量选择和电机匹配度更高，并且运动性能更强的驱动器。在选择人机交互模块的过程当中，应当利用机器人实现可视化操作方面的需求，对控制操作功能进行进一步的优化和改进。

2.在汽车制造行业中的应用

汽车制造领域当中会涉及到不同类型的制造技术，而不同的制造技术会存在多方面的差别，对于工业机器人的应用，必须要结合实际的情况进行分析运用合理的机器人技术，例如在机器人搬运技术的应用上，应当通过零部件的组装，进一步满足汽车制造行业的基本发展需求。在汽车制造业生产的过程当中，有效地应用机器人电焊技术能够进一步提升汽车制造的品质和制造工艺，对相关性能进行进一步的优化，提升使用的效果，保证产品制造的精细性和性能;利用机器人弧焊技术的运用，能够达到基本操作，实现精准定位的功能，进一步推动汽车制造行业的发展;利用机器人喷涂技术，能够对汽车的具体设计概况进行准确的预判，从而使得喷涂更加的精准有效，喷涂的效果更强，对相关参数进行优化和设置能够对原有的喷涂方案进行有效的改进和完善;应用机器人装配技术，能够有效地实现装配细节控制生产流程的目的，从而进一步提升技术的具体应用水平，在实际应用的过程当中，应当结合实际情况进行科学的选择，结合技术的具体应用情况开展各项工作，保障装配流程能够得到有效的落实。运用机器人检测技术可有效地通过测量控制模块以及视觉传感器提升检测的精准度，对传统坐标测器当中存在的问题进行有效地弥补，使得检测结果更加直观便捷，保证整车制造的合格率，降低生产误差。

四、工业机器人技术在自动化控制领域中的发展前景分析

在现代化制造技术发展的背景之下，自动化以及智能化的客观要求越来越高，我国在这种背景之下，充分的借鉴和学习了国外发达国家的技术应用模式，从而使得工业机器人能够更好地应用在其他领域，提升应用的效果，实现系统技术和产品技术的有效突破。当前工业机器人已经能够运用在多种不同的危险作业环境，对于高压以及高温环境的适用性较高[5]。除此之外，在医学领域，工业机器人也有着较为广泛的应用，能够参与到骨科矫正以及脑外科手术当中去，此种类型的手术有着极高的精度要求，如果只是通过医生的判断那么很难保障误差的最小化，所以应当通过工业机器人解决。该问题在干领域主要运用了仿生机器人，能够实现各种精密仪器的操作，使得医疗水平进一步提升。未来工业机器人技术将会不断地发展和创新，运用在更多的行业和领域当中去，为经济水平的发展以及人们的日常生活提供更大的便利和支持。

五、结语

综上所述，工业机器人技术在自动化控制领域当中有着极其广泛的应用，并且发展前景较好。虽然当前人们的日常生活当中并未完全的普及和应用机器人技术。然而，机器人对于工业发展和生产的重要性，已经得到了有效的重视，对于工业生产和日常生活都有着极其重要的作用和价值。机器人技术是现代化社会应用最为广泛，且研究最活跃的一门技术，也是衡量国家工业化水平的重要标志。根据当前我国的实际发展情况来看，工业机器人的整体发展趋势较为良好，逐渐朝着低成本以及智能化的方向发展，有着十分突出的优势特征。在自动化控制领域当中的应用，能够有效地提升产品品质和操作效率，进一步推动工业的长远可持续发展。

参考文献

[1]朱祖武. 我国工业机器人发展现状与面临的挑战[J]. 农家参谋， 2020， No.663（15）：101-101.

[2]周友良. 工业机器人产业的发展现状分析及产业对策研究[J]. 中小企业管理与科技， 2021（27）：38-40.

[3]裴旭辉，王栓义，杨波，等. 工业机器人在自动化控制应用方面的探索[J]. 数码世界， 2020（06）281-281.

[4]沈格. 工业机器人运动控制系统的设计分析[J]. 视界观， 2020（02）357-357.

[5]刘心. 智能控制技术在工业机器人控制领域中的应用[J]. 科技创新与应用， 2020（15）：177-178.

网址：工业机器人技术在自动化控制领域中的应用 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/275762

上一篇：自动化设备：多领域的“智能伙伴”

下一篇：基于污水处理厂自动化控制系统的智