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工业机器人技术在自动化控制领域的应用研究

作者:熊天学

  【摘 要】机器人所涉及到的知识极其广泛,除了计算机、机械技术外,人工智能技术、控制技术也均有涉及。随着工业机器人的应用范围越来越广,实现了工业自动化智能控制的目标,对较好的提升工业自动化发展水平起到了积极的推动作用。本文主要就工业机器人在自动化控制领域中的应用展开研究。

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  【关键词】工业机器人;自动化控制;应用
  随着科学技术发展的速度越来越快,由此工业机器人正式诞生,并且在自动化控制领域中得到了大范围的应用,工业机器人涉及自动控制技术、传感器技术等,在近些年来,人工智能技术已经大面积的应用在各个领域中。工业机器人可以长期实施反复和枯燥的体力劳动,还可以替代诸多的人工作业。在我国发展过程中,工业有着不可忽视的作用。为了加快工业的发展,就必须发挥出来工业自动化的作用,加强工业机器人自动化在工业领域中所发挥的作用,推动工业领域的深入发展。虽然工业机器人在自动化控制领域中,我国加大了资金的投入,但是工业机器人在具体应用时,要尽可能的将自动化控制的作用发挥到最大,而这就必须积极应对一系列问题,继而让工业机械运行过程中,工业机器人可以拥有更高的运行效率,最终保证工业自动化生产的有序开展。
  一、工业机器人控制系统的特征
  虽然相比人类而言,机器人缺乏一定的主观能动性,它们本身不知道自己应该做什么、怎们做?基于此,要想让机器人为自己提供更优质的服务,就必须对其加以控制。工业机器人控制系统的特征具体如下:第一,机器人技术要充分的和机构运动学联系在一起,机器人的运动大部分是以坐标为标准,要想让其更好的完成各项任务,就需要对其设置针对性的坐标,按照实际需要选择;第二,机器人一般都需要自由度,事实上,自由度就是提供机器人更多操作选择的可能性,这样机器人就可以通过各种组合形式完成更多的操作任务;第三,通过计算机控制机器人,它无法像人一样说话,而是通过诸多计算机代码来向它传递人类的真实需求,进而实现对它的较好控制;第四,机器人的动作完成具有多种多样的方法,基于此它就如同人类劳动要实现更高的效率一样,机器人的活动也能为人类选择最好的完成手段,最终获取显著的效果。
  二、工业自动化控制功能和特征
  2.1工业自动化控制功能

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  二、工业自动化控制功能和特征
  2.1工业自动化控制功能
  工业机器人拥有诸多的功能,而最为突出的就是运动控制功能和示教再现功能。前者能够就工业机器人操作器的速度进行控制,而后者则是指控制系统能够通过不同的手段将动作顺序等各种信息传递给机器人,完成示教后,工业机器人所具有的记忆系统就会将这些示教过程自动的记录和储存起来,一旦需要再次执行时,工业机器人就能按照记忆存储的内容,且无需借助人力就可以执行。
  2.2工业自动化控制特征

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  工业机器人应用于自动化控制中,能够明显减少劳动量,让人类得以从劳动中解脱出来,另外,利用工业机器人能够更好的完成一些人类所无法接触的区域,防止造成不安全因素,最终将原本复杂的任务圆满完成。机器人设计时,力学和结构上都联系得非常紧密,可通过坐标或者改变坐标的方式来对其状态进行描述,最终按照坐标来对机器人的运行状况实施有效的控制。
  三、工业机器人的控制方法
  3.1点位控制法
  此种控制方法仅限于对工业化机器人末端执行器实施控制,更多是对机器人的位姿加以控制。通过对机器人采取点位控制,从而确保机器人以最快时间、精确的在相对应的位置上完成所要求的操作任务。
  3.2连续轨迹控制法
  此种控制方法主要是对工业机器人末端执行器位姿实施连续的控制,最終确保机器人可以连续完成所要求的操作流程,提高操作的精确性。此种控制方法能够对机器人操作的过程等进行控制,最终确保机器人可以更好的完成人类所提出的要求。
  3.3力学控制法
  此种方法主要是对机器人在操作过程中的用力情况加以控制,由于一些操作任务的对象并不是非常强大,由此为了提高产品的完整性,就要求机器人在操作时要掌握好力度,而这就需要对其力量加以控制,最终保障操作任务可以高质量的完成。
  3.4智能控制法
  此种控制方法是当前机器人控制采用较多的一种方法,尤其是随着数字技术的纵深化发展,智能设备已成为人类日常生活中必备的一部分。智能控制主要是通过传感器获取周围环境的有关信息,并按照机器人本身拥有的知识,以此来处理出现的情况,此种机器人就可以在突发的情况下无需借助人力就可以非常快速的解决各种问题。
  四、机器人的应用
  工业机器人在诸多领域都有着广泛的应用,尤其是在促进工业自动化方面,更是有着关键性的作用。
  4.1焊接机器人
  焊接工作在不同的领域中均有涉及,其中焊接机器人更多是在汽车制造厂汽车生产中应用,这主要是因为汽车在生产时有大部分工作都必须花费较大的力气,假如由人工来完成就会消耗众多的人力,基于此,自然而然就想到了通过机器人来完成各项工作。在机器人制作时专门采用可以承受重量的材料,进而确保在生产时可以最大程度上发挥机器人的作用,提高汽车生产的速度和安全性。
  4.2材料搬运机器人
  材料搬运工必须具有一定的力气,尤其是针对部分有着较大重量的货物。由此为了让此问题得到更有效的解决,就离不开有着强大力量的机器人来完成,机器人更多是应用于定向操作中,如抓取零件等。
  4.3装配机器人
  装配是一个较为繁杂的操作任务,由此对从事相关工作的装配机器人也提出了更高的要求,从事装配工作的机器人身上全部装配了如视觉传感器等,之所以装配如此多的传感器,其根本目的就是为了保证装配机器人可以准确无误地感知到即将要操作的对象,并做出相对应的判断,继而确保装配工作可以高效率的进行。一方面确保可以更高质量的完成工作,另一方面加快任务完成的速度,机器人都是已经定型的,无需像人类反复的进行尝试,从而达到节约时间的目的。
  4.4检测机器人
  检测机器人的主要任务就是负责检查生产出来的不同零件和产品的合格情况,如判断测量零件的尺寸等是否达到要求。总而言之,就是检测生产出来的零件,进而提高生产的精确性。另外,相比人类检测而言,机器人检测的精准性更高,人类检测有可能会发生一些细小的失误,但对于机器人而言,极小的差错也会被轻而易举的检测出来。
  4.5喷漆喷涂机器人
  喷漆喷涂机器人更多是在三维喷漆和喷涂中使用。在开展三维表面喷漆和喷涂作业过程中,基本上都要5个自由度,这样的话假如是人工实施喷涂,那么就必须不停的移动设备的位置,继而增加更多的工作任务,而这个时候就自然而然地突出工业机器人的优势。
  五、结束语
  通过对以上内容实施分析研究后可知,现阶段我国经济的迅速发展,工业机器人的技术也有了突破性的进展,同时也可以实现一些较为繁杂的自动化生产,现如今随着我国工业自动化技术纵深化发展的同时,工业机器人也必将会得到更广泛的应用,为人类的生活提供更多的方便。
  【参考文献】
  [1]金艳. 工业机器人技术在自动化控制领域的应用探讨[J]. 中国设备工程, 2017(19).
  [2]蔡济云. 工业机器人在自动化控制中的应用研究[J]. 科技与创新, 2018(1):144-145.
  [3]王瑞. 工业机器人在冲压自动化生产线的应用研究[J]. 山东工业技术, 2018, No.267(13):44.

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