王旭東

(西北民族大學(xué),甘肅 蘭州 730000)

?

淺談機(jī)器人的應(yīng)用與發(fā)展

王旭東

(西北民族大學(xué),甘肅 蘭州 730000)

摘要：在向自動(dòng)化世界發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)器人作為一項(xiàng)重要的研究課題，它帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域也從原來(lái)簡(jiǎn)單理論研究過(guò)渡到了生產(chǎn)實(shí)踐中，并且種類也是從原來(lái)的單一局面到種類齊全、蓬勃發(fā)展的局面。本文主要簡(jiǎn)要介紹機(jī)器人的一些簡(jiǎn)單應(yīng)用，機(jī)器人的發(fā)展前景，以及在工業(yè)化過(guò)程中的作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)器人；應(yīng)用；自動(dòng)化

21世紀(jì)以來(lái)，無(wú)論是在國(guó)際上還是在國(guó)內(nèi)，機(jī)器人技術(shù)都具有重要意義，機(jī)器人技術(shù)作為新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)人們的生活產(chǎn)生了巨大的影響。近幾年，機(jī)器人技術(shù)研究和應(yīng)用取得的了很大的進(jìn)步，但仍然面臨著很大的挑戰(zhàn)。

1機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用以及存在的問(wèn)題

在如今的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化的時(shí)代上，機(jī)器人充當(dāng)了越來(lái)越重要的作用，機(jī)器人的種類也變得相當(dāng)多，從其種類上來(lái)說(shuō)，運(yùn)用在工業(yè)上的，稱為工業(yè)機(jī)器人；運(yùn)用在服務(wù)上，可稱為服務(wù)機(jī)器人；用在行走、外星探索上的，稱為移動(dòng)機(jī)器人。各種格式的機(jī)器人給人們的生活帶來(lái)極大的方便。這么多種類的機(jī)器人在社會(huì)中，扮演著不同的身份，有自己的獨(dú)特的作用。其中工業(yè)機(jī)器人在現(xiàn)在的機(jī)器人市場(chǎng)占有相當(dāng)大比例份額的。工業(yè)機(jī)器人，主要運(yùn)用在噴漆、汽車、車床、高壓電區(qū)清掃工作、醫(yī)療衛(wèi)生、熱處理、搬運(yùn)、焊接、航天等方面。這些運(yùn)用中，有好多都是高溫、高危、有毒、人類難以生存的工作條件的地方。這些工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)制造也可以生產(chǎn)高精度的產(chǎn)品，這有利于推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。

然而要想有這些優(yōu)點(diǎn)，需要其它行業(yè)的支持。也就是工業(yè)機(jī)器人的成本并不是很低的。工業(yè)機(jī)器人的成本以下幾個(gè)方面組成：機(jī)械本體、控制器、伺服電動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)、減速機(jī)和其他方面組成。顯然這制作機(jī)器人的成本中，電動(dòng)機(jī)的成本占據(jù)了大部分。我國(guó)的機(jī)器人制造技術(shù)起步早，但始終沒(méi)有大規(guī)模的去生產(chǎn)，其中機(jī)械本體在我國(guó)不是問(wèn)題，然而我國(guó)伺服發(fā)動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、以及減速機(jī)主要靠進(jìn)口來(lái)維持，這使得機(jī)器人發(fā)展在我國(guó)大規(guī)模的生產(chǎn)存在一定的困難。這個(gè)困難需要科技人員的攻克，因?yàn)槿绻恢笨窟M(jìn)口來(lái)維持伺服裝置，這很可能將來(lái)在機(jī)器人產(chǎn)業(yè)要受制于其他國(guó)家。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)機(jī)器人比較容易出問(wèn)題，問(wèn)題的實(shí)質(zhì)也就是電動(dòng)機(jī)的精度、焊接點(diǎn)、接口插件、加工精度等。這個(gè)問(wèn)題如果得不到解決，我國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)機(jī)器人將會(huì)受到嚴(yán)重的制約。對(duì)于機(jī)器人售后的服務(wù)問(wèn)題也不能得到解決。我國(guó)機(jī)器人行業(yè)對(duì)于機(jī)器人的通用性和模塊化結(jié)構(gòu)理解還不是很深刻。阻礙了機(jī)器人生產(chǎn)一體化，形成不了一體化與大規(guī)模的生產(chǎn)機(jī)器人。

我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究機(jī)器人還沒(méi)有一套屬于自己的流程圖，設(shè)計(jì)的方法相對(duì)比較落后，機(jī)器人生產(chǎn)不能大規(guī)模生產(chǎn)，由于核心部件靠進(jìn)口來(lái)支撐，不能形成自己的一套機(jī)器人制造產(chǎn)業(yè)鏈。還有我國(guó)對(duì)于機(jī)器人的模塊化生產(chǎn)也不是很規(guī)范，機(jī)器人行業(yè)零散的分散在全國(guó)各地，不利于產(chǎn)業(yè)一體化、集成化。所以我國(guó)雖然有了自己生產(chǎn)的機(jī)器人，但是機(jī)器人一體化大規(guī)模生產(chǎn)的可能還需要巨大的努力。

2機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展

機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)了世界各個(gè)行業(yè)，深入到生產(chǎn)實(shí)踐的方方面面。世界主要的行業(yè)都占有機(jī)器人，如：電子電氣工業(yè)、食品工業(yè)、橡膠及塑料工業(yè)、技術(shù)制品工業(yè)、汽車零部件工業(yè)、汽車工業(yè)、其他行業(yè)等。其中汽車和金屬制造占據(jù)了機(jī)器人運(yùn)用的大部分方面。

世界各行各業(yè)工業(yè)機(jī)器人占有比例

全球現(xiàn)役機(jī)器人已過(guò)百萬(wàn)，這十年，機(jī)器人的技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步。傳統(tǒng)的機(jī)器人工業(yè)技術(shù)已趨于成熟。各國(guó)正在自主研制更加擬人化的智能機(jī)器人。同時(shí)，機(jī)器人的價(jià)格也下調(diào)了一些，現(xiàn)在還在下降?，F(xiàn)在的機(jī)器人壽命只有10到15年左右。而且對(duì)于它們從新裝備后還可以重新使用。機(jī)器人價(jià)格不斷下降，并且機(jī)器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高自動(dòng)化水平、提高生產(chǎn)效率和改善勞動(dòng)方法等方面有著非常重大的意義。在這樣的需求下，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將有長(zhǎng)期快速的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

全球機(jī)器人六大主要市場(chǎng)

我國(guó)機(jī)器人經(jīng)過(guò)“七五”攻關(guān)計(jì)劃、“九五”攻關(guān)計(jì)劃和“863”計(jì)劃的支持已經(jīng)取得了較大進(jìn)展。機(jī)器人市場(chǎng)也逐漸成熟，在各行業(yè)上也得到了運(yùn)用。然而令人失望的是，我國(guó)機(jī)器人進(jìn)口仍然占有很大部分。所以我國(guó)在這個(gè)方面仍然需要加大攻克自主研究機(jī)器人核心部件的力度。否則將會(huì)在國(guó)際上和歐美、日本、韓國(guó)等國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)處于不利地位。這些高精度的部件缺乏和不能自主制造，使得我國(guó)機(jī)器人的制造與歐美等國(guó)家還存在很大的差距。為了使我國(guó)的機(jī)器人行業(yè)能夠持續(xù)快速的增長(zhǎng)，滿足社會(huì)各個(gè)行業(yè)對(duì)機(jī)器人的大量需求，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)國(guó)家工業(yè)的自動(dòng)化，需要我們發(fā)揚(yáng)刻苦鉆研的精神。先鉆研制造機(jī)器人技術(shù)的核心部件，爭(zhēng)取能夠自己去生產(chǎn)這些核心部件，如減速機(jī)、伺服發(fā)動(dòng)機(jī)、伺服驅(qū)動(dòng)等技術(shù)。獨(dú)立自主的研究屬于自己的機(jī)器人品牌。使得我國(guó)能夠自主的完成機(jī)器人核心部件的研發(fā)制造、機(jī)器人的組裝以及能夠獨(dú)立的處理機(jī)器人發(fā)生故障后的自主維修流程。建立起一套生產(chǎn)維修機(jī)器人的產(chǎn)業(yè)鏈。提高自己機(jī)器人的品牌信譽(yù)度。

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)是“根據(jù)21世紀(jì)初我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)先進(jìn)制造及自動(dòng)化技術(shù)的需求，瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿高新技術(shù)發(fā)展方向，創(chuàng)新型地研究和開(kāi)發(fā)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)、產(chǎn)品技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)。”未來(lái)我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)：一是危險(xiǎn)、惡劣等環(huán)境作業(yè)的機(jī)器人。主要有防爆、星球探測(cè)、高壓帶清掃、油氣管道清淤等工業(yè)機(jī)器人；二是仿生工業(yè)機(jī)器人。主要有移動(dòng)機(jī)器人、無(wú)線操作機(jī)器人等；三是醫(yī)藥行業(yè)、建筑行業(yè)、機(jī)械加工行業(yè)等。其發(fā)展趨勢(shì)是智能化、低成本、高可靠性和易集成控制。[1-3]

3機(jī)器人未來(lái)

機(jī)器人技術(shù)，是人類發(fā)展到一定階段的高科技產(chǎn)物。它的出現(xiàn)使得我們的生活和生產(chǎn)方式極大的改變。在競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天，我們要抓住這個(gè)機(jī)遇。要充分的利用國(guó)際分工來(lái)提高自己在機(jī)器人專業(yè)的某方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也應(yīng)當(dāng)有自己的整套生產(chǎn)流程。這樣在經(jīng)濟(jì)全球化的潮流中，趨利避害，使自己處于有利地位。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化的時(shí)代，機(jī)器人技術(shù)將向著專用化、個(gè)性化、定制化、適用老年人群發(fā)展，解放人在工業(yè)領(lǐng)域的勞動(dòng)力。促使產(chǎn)業(yè)的向全自動(dòng)化方向發(fā)展。智能化、個(gè)性化、網(wǎng)絡(luò)化的機(jī)器人技術(shù)將會(huì)使我國(guó)的生產(chǎn)制造業(yè)向前再推動(dòng)一步。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮啟剛，黃磊.6R機(jī)器人軌跡規(guī)劃及仿真.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2011;(01):168-170.

[2]陳愛(ài)珍.日本工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀.機(jī)械工程師，2008;(07):8-10.

[3]李如松.工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望.組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，1994;(04):3741.

中圖分類號(hào):TP242.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1671-1602(2016)04-0288-02

作者簡(jiǎn)介：王旭東，男，漢，江蘇徐州人，本科，西北民族大學(xué)，研究方向：通信工程。