摘要:隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,工業(yè)機器人給人們的生產(chǎn)活動帶來了諸多便利,工業(yè)機器人作為21世紀(jì)的產(chǎn)物,是一項重要的發(fā)明成果,工業(yè)機器人在對工業(yè)生產(chǎn)自動化做出了巨大的貢獻(xiàn)。在工業(yè)機器人技術(shù)應(yīng)用中,涉及到許多方面的應(yīng)用,其中,自動化控制領(lǐng)域是其中主要的一部分。本篇文章首先介紹了工業(yè)機器人在控制系統(tǒng)方面具備的特點;隨后闡述了工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的主要功能;最后從三個方面對工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行了介紹。以此來供相關(guān)人士交流討論。
關(guān)鍵詞:工業(yè)機器人;技術(shù);自動化控制領(lǐng)域
引言:
隨著新世紀(jì)的到來,機器人在各種領(lǐng)域的運用,機器人已經(jīng)逐漸的進(jìn)入人們的生活,為人們帶來許多服務(wù)。機器人技術(shù)是一項較為復(fù)雜的技術(shù),它綜合了計算機、機構(gòu)學(xué)和傳感等多種學(xué)科,并且機器人技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
一、工業(yè)機器人控制系統(tǒng)特點
機器人沒有人的主觀性,它不知道自己應(yīng)該“做什么、去哪里”,因此若想機器人方便于人,為自己服務(wù),就要對其進(jìn)行控制和完善。工業(yè)機器人控制系統(tǒng)的特點主要有:一是機器人技術(shù)與運動學(xué)相關(guān)聯(lián),機器人運動是以坐標(biāo)為基礎(chǔ)來完成某項任務(wù)的,所以首先要設(shè)置相應(yīng)坐標(biāo),然后根據(jù)工業(yè)需要來進(jìn)行選擇和變換;二是機器人擁有多種操作選擇,這使機器人可以通過不同的組合來完成不止一項的操作任務(wù);三是通過計算機控制機器人,雖然沒有人類一樣的語言交流,但是通過計算機代碼可以來傳遞人類的需要,來完成目標(biāo);四是機器人的動作可以通過不同的方式來完成其動作,用最高的效率來完成目標(biāo),也可以通過選擇最佳運行方式來實現(xiàn)最佳效果。
二、機器人控制系統(tǒng)的主要功能
(一)控制方式
在當(dāng)前階段,工業(yè)機器人的控制方式有許多不同的種類,這些工作方式都是根據(jù)其作業(yè)活動之間存在的差異來制定的,主要分為以下幾種:一是點位控制方式,這種控制方式只是對末端執(zhí)行器進(jìn)行控制,主要是針對機器人的位置和姿勢進(jìn)行的控制,通過這種控制方式可以使機器人能夠快速的在相應(yīng)位置上完成任務(wù),并且保證準(zhǔn)確性,但是該方式對操作的運動軌跡不進(jìn)行控制;二是連續(xù)軌跡控制方式,該方式是對末端執(zhí)行器進(jìn)行連續(xù)的控制,以此讓機器人可以連續(xù)的完成操作步驟,達(dá)到準(zhǔn)確、平穩(wěn)的效果。這種方式對機器人操作過程進(jìn)行調(diào)控,來達(dá)到人類的要求;三是力控制方式,就是機器人在操作時使用力的程度進(jìn)行控制,由于某些操作的對象較為脆弱,為了保證產(chǎn)品的需求就要在操作過程中控制好機器人的“力氣”,這就需要對機器人的力量進(jìn)行控制;四是智能控制方式,該方式是現(xiàn)代機器人較為普遍的一種控制方式,隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步,智能設(shè)備的深入發(fā)展,智能控制已經(jīng)較為廣泛的運用在人類生活中,智能控制就是通過傳感器來獲取信息,根據(jù)機器人自身具備的相關(guān)知識“自我”的進(jìn)行解決,這可以讓機器人在緊急狀態(tài)下快速的做出反應(yīng)并解決問題。
(二)控制系統(tǒng)的主要功能
工業(yè)機器在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,并且可以在眾多領(lǐng)域中得以運用,可見機器人在功能方面具有多樣性,特別是在自動控制系統(tǒng)中的運用,主要有以下方面:一是示教再現(xiàn),要想機器人進(jìn)行某項任務(wù),首先就要對操作進(jìn)行示范教學(xué),這種教學(xué)可以通過人工教育和示范教育兩種教學(xué)模式進(jìn)行,只要給機器人將操作信息傳遞到位,機器人就可以將操作信息轉(zhuǎn)化為自己的內(nèi)在能力,在需要相關(guān)操作時就可以通過儲存器中相關(guān)的操作信息來完成任務(wù);二是運動控制功能,這是機器人在對操作對象的運動進(jìn)行相應(yīng)的控制,通過對機器人末端操作的速度、加速度等進(jìn)行控制,來保證任務(wù)可以按照預(yù)定計劃來完成,推動任務(wù)的進(jìn)展。
三、工業(yè)機器人自動化運用領(lǐng)域
(一)汽車設(shè)計領(lǐng)域
隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,制造業(yè)在不斷的進(jìn)行著更新和完善,傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計已經(jīng)不能夠滿足如今市場的需求,如今隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展,將虛擬技術(shù)運用到產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計,可以提高質(zhì)量和降低成本。虛擬技術(shù)是一種新興的設(shè)計方法,主要是計算機輔助技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的聯(lián)用對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā),以此來確保在實際生產(chǎn)中,產(chǎn)品的可行性,虛擬技術(shù)利用相關(guān)軟件對產(chǎn)品進(jìn)行分析,對汽車進(jìn)行造型和結(jié)構(gòu)進(jìn)行全新設(shè)計,在計算機上提供一個界面,這結(jié)合了市場和用戶的需求,對計算機的虛擬產(chǎn)品進(jìn)行合理的配置后,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計。
(二)工業(yè)領(lǐng)域
工業(yè)領(lǐng)域主要為焊接機器人、材料搬運、檢測、裝配等,焊接主要是將重量大的器件焊接,如船體等部位,或者是在高溫的工作環(huán)境中,無法人工的進(jìn)行焊接時,就需要焊接機器人進(jìn)行焊接;材料搬運主要是將人無法搬運的物品進(jìn)行搬運,同時也可以應(yīng)對枯燥的搬運任務(wù),例如快遞分揀和包裝等,使用機器人可以保證更高的效率來完成任務(wù);檢測是對物品進(jìn)行微波或紫外線檢測,例如在火車站時檢測背包中是否有易燃易爆品,在飛機安檢時檢查是否有液體等完成人類無法完成的檢測任務(wù),同時也可以提高使用單位的效率;裝配主要是利用機器人的執(zhí)行力來完成一些枯燥、重復(fù)的任務(wù)。
(三)醫(yī)療領(lǐng)域
外科手術(shù)機器人已經(jīng)運用到世界各地的手術(shù)室中,這些機器人并不是全自動化機器人,不能獨立的來完成手術(shù),但是對手術(shù)提供了有利的機械幫助,在使用時仍需要外科醫(yī)生來操作并輸入指令??祻?fù)機器人作為醫(yī)療機器人的分支,貫穿了諸多領(lǐng)域,康復(fù)機器人在目前已經(jīng)廣泛運用到康復(fù)護(hù)理、假肢和康復(fù)治療等方面,如康復(fù)器械手可以恢復(fù)四肢殘廢患者的手或腿,實現(xiàn)如正常人一樣的功能,在殘廢者和周圍環(huán)境上安裝一個機械假肢作為媒介,使其可以像正常人一樣用意識控制手足活動。
四、結(jié)束語
雖然機器人的應(yīng)用在人們的日常生活中沒有得到普及,但是通過了解機器人的各種性能可以知道,機器人的運用可以給人們帶來很多好處,工業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域也是十分廣泛的,可以肯定的是工業(yè)機器人在生產(chǎn)自動化和控制方面的運用已經(jīng)十分成熟,并為工業(yè)生產(chǎn)帶來了很多幫助,相信在人們的共同努力下,工業(yè)機器人會有更好的發(fā)展。
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作者簡介:黃聰(1989.09-),男,廣西柳州人,學(xué)歷:本科,職稱:助理工程師,工作單位:柳州市第一職業(yè)技術(shù)學(xué)校,研究方向:電氣自動化或工業(yè)機器人,。