摘 要：隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人工智能時(shí)代勢(shì)不可擋，工業(yè)生產(chǎn)模式發(fā)生了巨大的變化，工業(yè)機(jī)器人得到推廣和應(yīng)用，逐漸取代人類完成一些工作。工業(yè)機(jī)器人具有精度高、速度快、工作強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在企業(yè)中提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率、提高了工作人員的安全性、并且降低人力物力成本。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用到現(xiàn)在制造業(yè)已經(jīng)是大勢(shì)所趨，未來會(huì)逐漸推廣普及。本文通過對(duì)人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)分析以及特點(diǎn)進(jìn)行闡述，探討了工業(yè)機(jī)器人發(fā)展的新趨勢(shì)，為工業(yè)智能制造提供了支撐。

關(guān)鍵詞：人工智能;工業(yè)機(jī)器人;發(fā)展;新趨勢(shì)

隨著人工智能時(shí)代的到來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)取得飛速的發(fā)展，以大數(shù)據(jù)為核心，為工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展提供新的技術(shù)支持，工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品的性能得到很大的提升，有了新的發(fā)展趨勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人朝著操作更加簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)度更高、滿足不同領(lǐng)域應(yīng)用、更加智能化的方向發(fā)展，并且投入成本更低。工業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)，可以代替人類在工廠中完成焊接、搬運(yùn)、產(chǎn)品檢測(cè)等工作，緩解人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，節(jié)約人力成本。本文就人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展新趨勢(shì)進(jìn)行探討研究。

1、人工智能概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也迅速發(fā)展。人工智能是一門新的技術(shù)，和計(jì)算機(jī)聯(lián)系密切，主要是通過計(jì)算機(jī)來模擬人類的思維過程和智能行為的學(xué)科。人工智能是計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個(gè)分組，同時(shí)又是一門交叉的學(xué)科，包括數(shù)學(xué)、神經(jīng)學(xué)、控制學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科。人工智能以人類的行為為研究對(duì)象，模擬人類的邏輯推理、分析、判斷以及思考等工作。隨著多年的研究發(fā)展，人工智能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸給世界帶來改變，推動(dòng)著全球高新技術(shù)的發(fā)展，改變著人類的生活方式。人工智能技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中，可以提高生產(chǎn)效率、降低人力物力等成本，提高生產(chǎn)的精密度，和工業(yè)機(jī)器人相結(jié)合，將為人力生活方式和企業(yè)生產(chǎn)方式帶來巨大的改變。

2、工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成和類型

工業(yè)機(jī)器人是是機(jī)器人的一種，主要是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度的機(jī)器裝置，它可以自動(dòng)執(zhí)行工作，靠自身的動(dòng)力和控制能力來實(shí)現(xiàn)各種功能的一種機(jī)器。工業(yè)機(jī)器人可以接受人類的指揮，也可以按照預(yù)先編好程序控制機(jī)器人工作，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人和人工智能技術(shù)聯(lián)系密切。工業(yè)機(jī)器人的構(gòu)成主要包括：本體、驅(qū)動(dòng)、控制三個(gè)部分。工業(yè)機(jī)器人的功能主要有兩大方面，一種機(jī)器人模仿人類的手、手臂，主要在工廠中代替人工完成一些流水線的工作;另一種機(jī)器人比較智能化，具有仿生學(xué)的特征，具有更高的自由度。工業(yè)機(jī)器人具有價(jià)格較低、方便維修的優(yōu)點(diǎn)，在工廠的應(yīng)用越來越普及[1]。

3、人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)分析

為了和人工智能時(shí)代相適應(yīng)，未來的工業(yè)機(jī)器人需要具有更高的靈敏性和靈活性，從而滿足不同客戶的需求。工業(yè)機(jī)器人在滿足基本操作的條件下，還需要和其他智能設(shè)備相連接，實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)的共享，同時(shí)利用人工智能算法、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)來學(xué)習(xí)。同時(shí)還需要一個(gè)簡(jiǎn)單、安全、友好的人機(jī)界面，并且具有可以自己移動(dòng)的功能。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查結(jié)果，全球機(jī)器人市場(chǎng)增長(zhǎng)非?？欤?020會(huì)大幅度增長(zhǎng)，其中工業(yè)機(jī)器人和服務(wù)機(jī)器人 增長(zhǎng)最快，為了的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展趨勢(shì)就是更智能并且可以和人協(xié)作、互動(dòng)[2]。

3.1減速機(jī)的精度要求更高

減速機(jī)是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)組成，技術(shù)要求比較多。第一，為了保證機(jī)器人運(yùn)行的高精度，對(duì)減速機(jī)的材料成型控制技術(shù)要求比較高，特別是對(duì)減速齒輪的耐磨性和剛性要求比較高。同時(shí)，還要對(duì)金相組織、材料化學(xué)元素以及各種元素含量進(jìn)行一個(gè)科學(xué)的控制。第二，重視加工技術(shù)。根據(jù)減速器零件的加工尺寸來確定非標(biāo)特殊軸承的間隙標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)工人的技術(shù)水平要求更高。

3.2把電機(jī)和高精度伺服驅(qū)動(dòng)器作為核心，對(duì)工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)全方位控制

電機(jī)和高精度伺服驅(qū)動(dòng)器在工業(yè)機(jī)器人的控制中起著核心的作用，對(duì)控制系統(tǒng)管理更加完善，提高瞬間力、功率輸出的標(biāo)準(zhǔn)要求。第一，快響應(yīng)伺服控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的控制，采取自動(dòng)控制系統(tǒng)中的干擾觀測(cè)法和前饋補(bǔ)償法來實(shí)現(xiàn)對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)化控制。第二，運(yùn)用在線參數(shù)自整定技術(shù)，在線優(yōu)化PID參數(shù)，提高機(jī)器人的識(shí)別功能。第三，運(yùn)用在線慣量辨識(shí)算法判斷伺服驅(qū)動(dòng)器的實(shí)際工作情況，根據(jù)實(shí)際工廠的要求，合理調(diào)整參數(shù)。

3.3以實(shí)時(shí)性為要求，強(qiáng)化控制操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性與精確性

目前，機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制主要是定制的方式，工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)控制對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)時(shí)性要求比較高，這就需要個(gè)操作系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)的傳輸，提高機(jī)器人在工廠的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

4、人工智能時(shí)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展新趨勢(shì)

當(dāng)今工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展，朝著更智能化的方向發(fā)展，具體體現(xiàn)在，具有行走能力、感知能力、對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)能力。工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展新趨勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

4.1工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)更加完善，操作更加便捷

工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部的核心構(gòu)成是控制系統(tǒng)，控制機(jī)器人的示教、記憶和通信連接。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人控制系統(tǒng)的水平不斷提高，由傳統(tǒng)的封閉式變?yōu)殚_放式 ，使工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)逐漸有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，工業(yè)機(jī)器人的操作也變得更加便捷，只需要操作人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)就可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作，不需要投入大量的人力物力進(jìn)行培訓(xùn)，使得對(duì)機(jī)器人的維護(hù)和管理也變得更方便。

4.2工業(yè)機(jī)器人整體性能不斷增強(qiáng)，使用范圍更廣

機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，工廠中焊接機(jī)器人、醫(yī)院中醫(yī)用機(jī)器人、餐廳中服務(wù)機(jī)器人、家庭中娛樂機(jī)器人、掃地機(jī)器人等，機(jī)器人的應(yīng)用越來越普及，智能化程度越來越高。隨著技術(shù)水平的提高，機(jī)器人的成本逐漸下降，但是性能卻越來越高，功能越來越強(qiáng)大。比如，工業(yè)制造業(yè)、包裝業(yè)中機(jī)器人的機(jī)械手，模仿人類的手和手臂，可以在準(zhǔn)備而迅速的

完成抓取和搬運(yùn)的工作，實(shí)現(xiàn)工廠的自動(dòng)化同，同時(shí)，機(jī)器人可以在一定時(shí)間內(nèi)不停的重復(fù)同一個(gè)工作，這也是工業(yè)機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。工業(yè)機(jī)器人和仿真軟件相結(jié)合，建立模型，仿真模擬真實(shí)的場(chǎng)景，不斷調(diào)試，增強(qiáng)工廠的智能化和自動(dòng)化水平，提高機(jī)器人的整體性能和可靠性，應(yīng)用范圍更廣。

4.3工業(yè)機(jī)器人朝著生物性和仿生性的方向發(fā)展

一些工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境條件惡劣，不適合人長(zhǎng)時(shí)間工作，甚至?xí)?duì)工作人員的身體健康不利，造成一些操作無法完成，這也是工業(yè)機(jī)器人可以在工業(yè)中得到推廣的一個(gè)主要原因之一。

比如，變電站的自動(dòng)巡檢機(jī)器人，可以代替工作人員完成巡檢工作，不僅可以在惡劣天氣下工作，還可以完成一些復(fù)雜危險(xiǎn)的巡檢工作，并且對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷，從而避免人工依靠經(jīng)驗(yàn)而誤判造成損失，大大提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和安全性，提高了檢測(cè)的效率。另外，在水下操作中的蛇形機(jī)器人、仿生魚機(jī)器人等，都設(shè)計(jì)外形比較逼真，受到許多關(guān)注。在工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展中，生物性和仿生性是備受關(guān)注的一個(gè)特性，并且也得到了穩(wěn)定的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人類行為的模仿或者代替，成為新時(shí)代工業(yè)機(jī)器人的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)[3]。

4.4工業(yè)機(jī)器人融合傳感器技術(shù)，具有人類的思維和神經(jīng)

人工智能時(shí)代的工業(yè)機(jī)器人更具有智能化，除了可以模仿人類的動(dòng)作外，還具有更高層次的模仿，具有人類的思維和神經(jīng)。傳感器的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)不同功能的傳感器和工業(yè)機(jī)器人相融合，使工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)視覺、聽覺、觸覺等不同功能，使工業(yè)機(jī)器人更智能化。例如，變電站中自動(dòng)巡檢機(jī)器人，采用多傳感器融合的技術(shù)，內(nèi)部搭載視覺傳感器、超聲波傳感器、速度傳感器、溫度傳感器，在視覺傳感器的配合下，機(jī)器人可以判斷設(shè)備是否存在漏油、裂痕、異常聲響等信息;在超聲波傳感器配合下，機(jī)器人可以判斷離障礙物的距離信息;在速度傳感器作用下，機(jī)器人可以判斷左右輪的速度，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)彎;在溫度傳感器配合下，機(jī)器人可以判斷設(shè)備溫度是否過高。 另外，遠(yuǎn)距離遙控機(jī)器人是傳感器技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的標(biāo)識(shí)，在機(jī)器人未來發(fā)展中，不斷優(yōu)化和提升，會(huì)得到推廣和英語(yǔ)。

5、我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展中存在不足

我國(guó)工業(yè)機(jī)器人發(fā)展迅速，但是仍有一點(diǎn)不足之處。首先，我國(guó)工業(yè)機(jī)器人起步比較晚，但是發(fā)展迅速，資金投入有點(diǎn)欠缺，正處于不斷摸索前進(jìn)的階段。其次，我國(guó)的生產(chǎn)技術(shù)仍然需要提高，關(guān)鍵零部件技術(shù)研發(fā)能力相對(duì)薄弱，工業(yè)機(jī)器人內(nèi)部許多關(guān)鍵零部件需要進(jìn)口，這就增加了成本，并且不利于研發(fā)的積極性提高。最后，我國(guó)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)和資金投入還沒有達(dá)到一定的規(guī)模，沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)，短時(shí)間內(nèi)推廣和應(yīng)用還有一定的阻力。

6、結(jié)束語(yǔ)

工業(yè)機(jī)器人是多門學(xué)科相互融合的情況下產(chǎn)生的，對(duì)工業(yè)發(fā)展有很重要的作用，不僅給現(xiàn)在一些工廠出現(xiàn)招工難的情況解決了難題，而且大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人工智能時(shí)代的到來，工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)成本逐漸降低，性能逐漸提高，仿生學(xué)工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用逐漸提高，工業(yè)機(jī)器人有了新的發(fā)展趨勢(shì)，更智能化，同時(shí)推進(jìn)工廠的自動(dòng)化水平提高和智能化水平提高。隨著工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來越廣，在人工智能時(shí)代定可以創(chuàng)造更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]石征，吳難.淺析人工智能背景下機(jī)器人的發(fā)展前景和趨勢(shì)[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2018（06）：84-85.

作者簡(jiǎn)介：

楊惠（1989—），女，漢族，河南省三門峽市人，助教，碩士研究生，三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：智能控制。