王鑫然

摘要：我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)能力發(fā)展迅速，工業(yè)機(jī)械手的出現(xiàn)便是人工智能應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的一個(gè)經(jīng)典例子，通過(guò)在某些環(huán)境惡劣或者有一定危險(xiǎn)系數(shù)的工作中應(yīng)用工業(yè)機(jī)械手，可有效保障工人的生命安全，同時(shí)可大大減輕工人的工作量，從而提高工業(yè)生產(chǎn)效率。文中將就工業(yè)機(jī)械手在機(jī)械制造工藝中的發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用展開(kāi)詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)械手;制造工藝：發(fā)展;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP241

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）02-0168-02

0引言

工業(yè)機(jī)械手的一大顯著優(yōu)勢(shì)是能夠代替工人從事一些危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作，并且通過(guò)特定材料的選取使其能夠工作在高溫、高壓、有毒、易燃易爆等一系列惡劣的環(huán)境當(dāng)中，從而能夠有效保障工人的人身安全，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工業(yè)生產(chǎn)效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化”。工業(yè)機(jī)械手是通過(guò)諸多的控制系統(tǒng)，使其按照事先編寫(xiě)的指令進(jìn)行有序工作。起初，機(jī)械工業(yè)手只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的抓取、搬運(yùn)以及傳送動(dòng)作，隨著人工智能的高速發(fā)展，目前機(jī)械工業(yè)手已經(jīng)可根據(jù)控制系統(tǒng)傳送的執(zhí)行指令完成更高級(jí)別的動(dòng)作，比如：鑄造、焊接、裝配等。因此，目前機(jī)械工業(yè)手在機(jī)械制造工藝行業(yè)得到了蓬勃的發(fā)展，其良好的性能和應(yīng)用得到了行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員的廣泛關(guān)注。再加上近幾年來(lái)人工智能的興起，將傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)與人工智能相結(jié)合，加速了工業(yè)自動(dòng)化的進(jìn)程，一方面大大解放了工人的雙手，另一方面也有效提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。

1工業(yè)機(jī)械手在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用

1.1自主完成金屬切割及加工工藝

人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展給人類(lèi)生活帶來(lái)了諸多便利，尤其是工業(yè)機(jī)械手的出現(xiàn)使得機(jī)械制造行業(yè)不斷擴(kuò)大，同時(shí)有效提高了機(jī)械加工領(lǐng)域的生產(chǎn)效率，減輕了工人的勞動(dòng)量，解放了他們的雙手，從而有效實(shí)現(xiàn)了工業(yè)自動(dòng)化。工業(yè)機(jī)械手在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用十分廣泛，可有效應(yīng)用于鑄造、切割以及拋光等領(lǐng)域。在以前的機(jī)械制造行業(yè)，傳統(tǒng)的金屬切割及加工都是由眾多工人完成的，在切割之前，他們必須首先完成取料、裝配工件、固定切割方向和角度以及在加工之前的下料、去除毛刺等一系列繁瑣卻不得不做的工作，以便確保金屬切割及加工工作的順利進(jìn)行。這些繁瑣的加工工藝流程不僅大大增加了工人的勞動(dòng)量，而且也無(wú)法有效確保工人的人身安全。工業(yè)機(jī)械手的出現(xiàn)可代替工人自主完成金屬切割及加工工藝流程，他們可按照操作人員事先編好的指令完成指定的任務(wù)，有效加快了制造速度。

1.2自動(dòng)上下料，完成搬運(yùn)工作

在機(jī)械制造工藝流程中，最基礎(chǔ)也是操作次數(shù)最多的工作便是需要工人不斷上下料，以確保每個(gè)加工工藝的有序進(jìn)行。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工過(guò)程中，工人必須時(shí)刻緊盯操作機(jī)床，確保在每次加工之前所需要物料都能按時(shí)到位或被取走，這就需要工人必須不斷的搬運(yùn)所要加工的材料，這種機(jī)械的、沒(méi)有技術(shù)含量的工作不僅會(huì)損傷工人的身體健康，而且還延緩工作速率。機(jī)械工業(yè)手的出現(xiàn)代替了工人的工作，他們可以自主的完成搬運(yùn)工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料的目的”。這不僅能夠大大提高生產(chǎn)效率，而且能夠有效保障工人的身體健康。

2當(dāng)前工業(yè)機(jī)械手在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

2.1各工業(yè)機(jī)械手之間缺乏統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)

如今，隨著工業(yè)機(jī)械手給人類(lèi)生產(chǎn)帶來(lái)的便利日益擴(kuò)大，引起了各個(gè)制造商的廣泛關(guān)注。他們認(rèn)為未來(lái)機(jī)械工業(yè)手的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大，因此，為了能夠早日獲得機(jī)械工業(yè)手給他們帶來(lái)的無(wú)窮利益，各生產(chǎn)制造商開(kāi)始逐漸擴(kuò)大了機(jī)械工業(yè)手的生產(chǎn)力度，導(dǎo)致如今市場(chǎng)上機(jī)械工業(yè)手的種類(lèi)層出不窮，這雖然給生產(chǎn)商帶來(lái)了一定的好處，但是由于機(jī)械工業(yè)手的種類(lèi)繁多，導(dǎo)致在管理過(guò)程中出現(xiàn)了一些困難。這是因?yàn)椴煌膹S商所生產(chǎn)出的機(jī)械工業(yè)手的類(lèi)型是不同的，這種差異不僅體現(xiàn)在外形上，而且在程序控制方面也有很大的不同[3]。但是，在機(jī)械制造工藝中往往是由多種機(jī)械手相互配合、相互協(xié)調(diào)完成工作的，然而由于它們控制程序所使用的語(yǔ)言的不同，導(dǎo)致在工作過(guò)程中很難對(duì)它們實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，這就使得各工業(yè)機(jī)械手之間缺乏統(tǒng)一的通訊標(biāo)準(zhǔn)，一方面使各機(jī)械手之間的信息交流變得復(fù)雜，另一方便也使控制人員的工作難度更大。

2.2工業(yè)機(jī)械手在制造過(guò)程中需考慮諸多質(zhì)量問(wèn)題

盡管工業(yè)機(jī)械手給人類(lèi)帶來(lái)的便利顯而易見(jiàn)，但是其在生產(chǎn)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要生廠商考慮諸多的質(zhì)量問(wèn)題。譬如：機(jī)械手的剛度和硬度問(wèn)題、耐高溫高壓等惡劣環(huán)境的承受限度以及它們工作的靈活性等一系列問(wèn)題。這些問(wèn)題看起來(lái)似乎很容易解決，但實(shí)際操作起來(lái)卻是相當(dāng)困難的。需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)之前進(jìn)行大量的思考和討論，即便設(shè)計(jì)出來(lái)也需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確保所生產(chǎn)的機(jī)械手的質(zhì)量問(wèn)題能夠滿(mǎn)足使用要求和使用環(huán)境?？偠灾?，盡管看起來(lái)微不足道的一些因素都可能影響所生產(chǎn)的機(jī)械手的使用性能。這就需要設(shè)計(jì)人員不斷的學(xué)習(xí)充實(shí)自己，保障所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)械手的質(zhì)量符合要求4。

2.3工業(yè)機(jī)械手在工作過(guò)程中范圍受限

就當(dāng)前所設(shè)計(jì)的工業(yè)機(jī)械手的外形來(lái)看，其所能達(dá)到的工作范圍是由其手臂末端或者手腕中心所能達(dá)到的所有點(diǎn)的集合。對(duì)于機(jī)械手來(lái)說(shuō)，其所能達(dá)到的工作范圍的大小是相當(dāng)重要的，如果范圍太小，將會(huì)導(dǎo)致其在執(zhí)行任務(wù)過(guò)程中由于存在不能到達(dá)的作業(yè)死區(qū)而影響工作進(jìn)度。因此，在設(shè)計(jì)制造機(jī)械手的過(guò)程當(dāng)中要特別重視其工作范圍的大小，因?yàn)檫@將嚴(yán)重影響機(jī)械手的工作質(zhì)量。另一方面，設(shè)計(jì)人員還需特別重視機(jī)械手在工作過(guò)程中由于范圍的限制而導(dǎo)致其與工件發(fā)生嚴(yán)重碰撞等一系列可能會(huì)損壞工件的行為。由此可見(jiàn)，機(jī)械手所能達(dá)到的工作范圍也是影響其應(yīng)用的問(wèn)題之一。

3工業(yè)機(jī)械手的發(fā)展前景展望

3.1制造技術(shù)不斷完善

隨著機(jī)械制作商對(duì)工業(yè)機(jī)械手需求的不斷擴(kuò)大以及其所應(yīng)用環(huán)境的不斷惡劣，導(dǎo)致在今后的機(jī)械制造工藝過(guò)程中機(jī)械手的質(zhì)量問(wèn)題成為設(shè)計(jì)人員首要考慮的因素之一。因此，為了能夠滿(mǎn)足這些應(yīng)用要求，制造機(jī)械手的技術(shù)必將不斷完善和加強(qiáng)，從而能夠給用戶(hù)帶來(lái)更好地使用體驗(yàn)。由此可見(jiàn)，在機(jī)械手未來(lái)的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，其制造技術(shù)將會(huì)得到質(zhì)的飛越，在目前機(jī)械手的制造技術(shù)當(dāng)中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，這樣才能保障機(jī)械手制造技術(shù)的不斷改善，從而使其在未來(lái)的應(yīng)用過(guò)程中更好地完成任務(wù)。

3.2性能不斷優(yōu)異

未來(lái)，機(jī)械手的應(yīng)用環(huán)境將會(huì)更加惡劣，并且其所干的工作的難度將會(huì)日益提高，與目前所處的工作環(huán)境來(lái)說(shuō)，將會(huì)有很大的不同。因此為了保障機(jī)械手能夠在更加惡劣的機(jī)械制造工藝環(huán)境下完成指定的工作，勢(shì)必會(huì)要求機(jī)械手的性能不斷優(yōu)異。由此可見(jiàn)，在未來(lái)的機(jī)械制造工藝行業(yè)中所使用的工業(yè)機(jī)械手的質(zhì)量和性能較當(dāng)前來(lái)講都將會(huì)有很大的改善和提高，從而保障工作能夠順利圓滿(mǎn)的完成。因此，在目前機(jī)械手的性能基礎(chǔ)之上其未來(lái)所設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)械手的性能將會(huì)更優(yōu)異。

3.3應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大

就目前工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看，其在機(jī)械制造工藝過(guò)程中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，通過(guò)用機(jī)械手代替?zhèn)鹘y(tǒng)的工人工作，可大大提高工作效率、提高工藝精度同時(shí)保障了工人的安全，減小了事故發(fā)生率。正是由于機(jī)械手具有許多優(yōu)異的性能，導(dǎo)致其在機(jī)械制造工藝過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，基于目前機(jī)械手的應(yīng)用現(xiàn)狀，不難想象，在未來(lái)的各行各業(yè)當(dāng)中都會(huì)出現(xiàn)機(jī)械手的影子，從而使工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工業(yè)機(jī)械手已經(jīng)在機(jī)械制造工藝中得到了廣泛的應(yīng)用，并且由于其優(yōu)異的性能和易于精準(zhǔn)控制的特點(diǎn)，使其受到了人們的青睞。利用工業(yè)機(jī)械手代替?zhèn)鹘y(tǒng)的勞動(dòng)力可以大大減輕勞動(dòng)人民的壓力，并且避免將過(guò)多的勞動(dòng)力浪費(fèi)在一些機(jī)械的、繁瑣的、沒(méi)有技術(shù)含量的工作當(dāng)中，這樣可大大實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化，提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。然而盡管工業(yè)機(jī)械手的出現(xiàn)給我們的生活和工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了諸多便利，但是其仍然存在著一些問(wèn)題，為了能夠使機(jī)械手更好地服務(wù)于人類(lèi)生活和生產(chǎn)，人們必須開(kāi)始重視其存在的問(wèn)題，從而能夠找到相應(yīng)的解決辦法以彌補(bǔ)這種缺陷，使工業(yè)機(jī)械手在未來(lái)能夠應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)

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