東營(yíng)職業(yè)學(xué)院石油裝備與機(jī)電工程學(xué)院 屈波

隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步，制造業(yè)在我國(guó)的迅速發(fā)展，機(jī)械手也隨之誕生，隨著一系列的成長(zhǎng)，最終趨于成熟。機(jī)械手逐漸演變成為一個(gè)核心部分漸漸融入到自動(dòng)化裝備中，并成為缺一不可的一部分。在我國(guó)的現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)中，加工車間為了降低在相對(duì)惡劣的環(huán)境下人為的工作量，同時(shí)也為了提高生產(chǎn)效率，逐漸用機(jī)械手替代了人為的操作作業(yè)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)在機(jī)械手的各項(xiàng)技術(shù)中也有了不斷的創(chuàng)新。隨著機(jī)械手在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，使各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)也有了大大的提高，不僅解脫了工人們?nèi)粘９ぷ鞯姆爆?、重?fù)，也帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)效益。所以，傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中得以廣泛運(yùn)用，也將信息傳輸以及檢測(cè)變換技術(shù)得以很好的實(shí)現(xiàn)。

1 傳感檢測(cè)技術(shù)初探以及作用和地位

1.1 初探

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)發(fā)展，機(jī)電一體化的發(fā)展也逐漸成為一個(gè)上升的趨勢(shì)，而在機(jī)電一體化中，傳感檢測(cè)技術(shù)所起的作用也不容小覷，它在技術(shù)操作上不僅能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，更能對(duì)各種機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。從某種程度上來(lái)說(shuō)，傳感檢測(cè)技術(shù)，提升了機(jī)電自動(dòng)化的整體系統(tǒng)質(zhì)量，無(wú)論是在功能上，還是在系統(tǒng)上，都產(chǎn)生了重要的影響。在機(jī)械手操作作業(yè)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)傳感檢測(cè)技術(shù)的各項(xiàng)功能以及參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)必要的檢查，這樣才能保證機(jī)械手操作系統(tǒng)能夠正常的工作。

1.2 作用和地位

1.2.1 所謂傳感檢測(cè)技術(shù)，其實(shí)就是將被測(cè)物件所發(fā)生的各項(xiàng)變化數(shù)據(jù)，利用傳感器將其測(cè)量出來(lái)，最終將各項(xiàng)變化量值再反饋給控制設(shè)備，以便進(jìn)行維護(hù)和改正。傳感檢測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就是將自動(dòng)調(diào)節(jié)功能以及自動(dòng)控制功能得以實(shí)現(xiàn)，這在機(jī)電作業(yè)中也起到至關(guān)重要的作用，而對(duì)各項(xiàng)系統(tǒng)功能起著決定性作用的關(guān)鍵則在于傳感檢測(cè)技術(shù)水平的高低，它對(duì)自動(dòng)化作業(yè)產(chǎn)生著不同程度的影響，更是自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)。所以說(shuō)，無(wú)論是在各項(xiàng)基礎(chǔ)作業(yè)中，還是在各項(xiàng)工程技術(shù)上，傳感檢測(cè)技術(shù)的地位以及產(chǎn)生的作用都是至關(guān)重要的。

1.2.2 傳感檢測(cè)技術(shù)在整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)因素。如果傳感檢測(cè)技術(shù)不存在，可以說(shuō)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，就成了一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。在機(jī)械手中，傳感檢測(cè)技術(shù)類似于感覺(jué)器官存在于其中，如果傳感檢測(cè)技術(shù)消失，那么機(jī)械手就沒(méi)辦法正常操作，也就無(wú)法對(duì)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)準(zhǔn)確的定位。隨著技術(shù)的發(fā)展，一些相對(duì)比較發(fā)達(dá)的技術(shù)，漸漸融入傳感檢測(cè)系統(tǒng)，這樣在整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中也能夠?qū)Ω黜?xiàng)信息有一個(gè)較快較準(zhǔn)確的抓取，對(duì)于反饋回來(lái)的各項(xiàng)訊息、信號(hào)也能快速地進(jìn)行轉(zhuǎn)換，同時(shí)也得到一個(gè)準(zhǔn)確的檢測(cè)，這樣才能在惡劣的工作環(huán)境下保障各項(xiàng)工作的順利進(jìn)行。與此同時(shí)，傳感檢測(cè)技術(shù)所測(cè)出的數(shù)據(jù)，其準(zhǔn)確度不受外界環(huán)境因素的干擾，這也是自動(dòng)控制系統(tǒng)中對(duì)各項(xiàng)作業(yè)進(jìn)行控制決策、以及對(duì)各種信號(hào)進(jìn)行處理的一個(gè)重要前提。所以在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，傳感檢測(cè)技術(shù)作為核心部分，對(duì)機(jī)械手的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性以及靈敏性起決定性的作用。

2 發(fā)展方向

在傳感檢測(cè)技術(shù)發(fā)展初期，技術(shù)水平上相對(duì)比較落后，前期主要傾向于機(jī)械型傳感器，用來(lái)對(duì)電參量以及機(jī)械量輸出。隨著我國(guó)電子科技的發(fā)展，各項(xiàng)加工技術(shù)中隨著微電子的融入有了一定程度的發(fā)展，根據(jù)各種物質(zhì)材料產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)以及各種元素的不同特性，最終順利產(chǎn)生了敏感元件傳感器。上世紀(jì)年代末，傳感檢測(cè)技術(shù)隨著纖維學(xué)的發(fā)展有了一個(gè)新的領(lǐng)域。在21世紀(jì)初期，傳感器又有了一個(gè)新的發(fā)展方向——生物傳感器。生物傳感器，是融入先進(jìn)的電子技術(shù)與文化知識(shí)于一身所形成的高科技產(chǎn)物。所以，伴隨傳感檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械手也會(huì)伴隨著一系列的更新?lián)Q代。

3 傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中的應(yīng)用

3.1 機(jī)械手的基本定義

在經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)增長(zhǎng)的現(xiàn)代社會(huì)，各項(xiàng)科技技術(shù)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，而機(jī)器人是現(xiàn)代社會(huì)自動(dòng)化產(chǎn)物發(fā)展的標(biāo)志，一般來(lái)說(shuō)，機(jī)器人可以簡(jiǎn)單地將機(jī)械手進(jìn)行概括，機(jī)械手本身跟機(jī)器人身上的功能和特點(diǎn)比較相像。而判斷一個(gè)機(jī)器人操作作業(yè)的好壞，最標(biāo)準(zhǔn)的辦法就是感知系統(tǒng)的成功與否。隨著機(jī)器人與傳感檢測(cè)技術(shù)的相互結(jié)合，我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)上有了很大的進(jìn)步。在各項(xiàng)施工作業(yè)中，合理地運(yùn)用機(jī)器人進(jìn)行操作，不僅操作步驟能夠達(dá)到精準(zhǔn)的地步，且自動(dòng)化程序也會(huì)相應(yīng)的提高，這樣的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)成功率也會(huì)有所提高。通常在機(jī)器人進(jìn)行各項(xiàng)作業(yè)時(shí)，傳感檢測(cè)技術(shù)能將機(jī)器人的最佳操作狀態(tài)以及自身的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行探知并進(jìn)行詳細(xì)地分析，這樣能及時(shí)地處理速度與位置方面的信息。一般在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，為了能將機(jī)械手在位置移動(dòng)上的幅度保持平衡，我們可以安裝一些電位器、限位開(kāi)關(guān)或者光電開(kāi)關(guān)等；對(duì)于機(jī)械手在各項(xiàng)作業(yè)中的運(yùn)行速度，我們可以用測(cè)速發(fā)電機(jī)進(jìn)行合理的控制；在操作速度上，如果需要機(jī)械手各關(guān)節(jié)加速度，可以在關(guān)節(jié)部位加入加速度傳感器，這樣能在合理地控制加速度時(shí)保持各關(guān)節(jié)部位的平衡。其次，無(wú)論是在滑覺(jué)還是視覺(jué)上都可以將機(jī)械手合理運(yùn)用在內(nèi)。在一些閉環(huán)系統(tǒng)中，機(jī)械手運(yùn)用傳感檢測(cè)技術(shù)，能將自身所控制的各種參數(shù)進(jìn)行反饋，這樣在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，所保持的精準(zhǔn)度也會(huì)有較大的提升。

3.2 多傳感器機(jī)械手系統(tǒng)

該系統(tǒng)是以模塊化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，由電路和機(jī)械模塊相輔相成。在機(jī)械手操作系統(tǒng)中，可以運(yùn)用不同的傳感器與之相結(jié)合：紅外線接近覺(jué)傳感器、CCD圖像與陣列式觸覺(jué)傳感器等等。多傳感器機(jī)械手操作系統(tǒng)，利用不同傳感器反饋回來(lái)的信息，結(jié)合外部環(huán)境因素，對(duì)檢測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，各種傳感器間應(yīng)當(dāng)建立一個(gè)信息處理局域網(wǎng)，這樣才能將不同模塊相互協(xié)調(diào)、相互配合。如果僅僅只是用一種傳感檢測(cè)技術(shù)，所獲取的信息都是相對(duì)比較片面的，無(wú)法將事物的完整、精確的特征體現(xiàn)出來(lái)。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，在科技水平持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)，傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中得到了合理的運(yùn)用，無(wú)論是在監(jiān)控檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，還是在信息獲取方面，都帶來(lái)了積極的影響。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和人工智能學(xué)科普遍融入人們生活的今天，傳感檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械手中的運(yùn)用即將邁出一個(gè)新的步伐，無(wú)論是在性能上還是在種類上都能有一個(gè)新的突破，其高度的靈活性能及時(shí)反饋給機(jī)械手一定的準(zhǔn)確信息，這將對(duì)社會(huì)或者人們的生活都會(huì)帶來(lái)更好的發(fā)展。

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