吳博凡

摘 ?要：伴隨著我國(guó)科技水平的發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在被廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)中。本文首先概述了機(jī)電一體化技術(shù)，隨后闡述了在汽車工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際情況，最后探究了機(jī)電一體化技術(shù)在汽車工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用，以此來(lái)供相關(guān)人士交流參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);汽車;工業(yè)機(jī)器人;應(yīng)用

引言

中國(guó)制造業(yè)綜合實(shí)力呈良好發(fā)展的態(tài)勢(shì)，隨著對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的研究以及應(yīng)用，其制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了巨大的突破，并擁有了更加強(qiáng)大的動(dòng)力。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展與完善，我國(guó)智能制造、自動(dòng)化以及數(shù)字化水平均實(shí)現(xiàn)了一定程度的提升。因此，對(duì)于智能制造領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，必須高度重視機(jī)電一體化的研究與應(yīng)用，這將有利于促進(jìn)我國(guó)成為制造強(qiáng)國(guó)。

1工業(yè)機(jī)器人相關(guān)介紹

工業(yè)機(jī)器人作為借助現(xiàn)代高新技術(shù)研發(fā)出來(lái)的一個(gè)系統(tǒng)工程，其主要結(jié)構(gòu)包括人機(jī)操作界面、運(yùn)動(dòng)控制器及驅(qū)動(dòng)器;同時(shí)，還包括機(jī)器人機(jī)械本體。這些部件之間通過(guò)多種系統(tǒng)緊密聯(lián)系、相互協(xié)作，最終形成一個(gè)閉環(huán)的系統(tǒng)工程。通過(guò)人機(jī)協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)操作人員的意愿，使其發(fā)揮出應(yīng)有的功能。由于工業(yè)機(jī)器人的模塊化程度較高，其能夠適配各種機(jī)械技術(shù)，在我國(guó)工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域和現(xiàn)代生活中都有著廣泛的應(yīng)用。

2機(jī)電一體化技術(shù)

機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合是機(jī)電一體化發(fā)展的起始形式，最早出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)初期，機(jī)電一體化也被人們稱作是機(jī)械電子學(xué)，是融合機(jī)械技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等為一體的綜合性技術(shù)形式。在對(duì)這個(gè)技術(shù)的綜合應(yīng)用下形成了一種新的具備自動(dòng)化、模塊化、系統(tǒng)化的生產(chǎn)技術(shù)形式，在這類技術(shù)形式的支持下能夠?qū)鹘y(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N集約化的生產(chǎn)管理模式。機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用能夠統(tǒng)一電子產(chǎn)品的生產(chǎn)加工標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)產(chǎn)品加工標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)流程來(lái)對(duì)其制造進(jìn)行精細(xì)化管理，進(jìn)而提升產(chǎn)品的生產(chǎn)水平。伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和微處理相關(guān)技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升，機(jī)電一體化的應(yīng)用范圍變得更加廣泛，智能化發(fā)展水平也在不斷提升，機(jī)電一體化能夠完成比較多的復(fù)雜工作，并為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理提供重要基礎(chǔ)保障支持。在機(jī)電一體化技術(shù)的深化發(fā)展下各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)加工也更加具備人性化的特點(diǎn)，隨著信息網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，機(jī)電一體化會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控與技術(shù)控制的作用，在各個(gè)領(lǐng)域顯示出良好的發(fā)展前景。

3在汽車工業(yè)機(jī)器人中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際情況

相比與國(guó)際領(lǐng)先水平來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)的科技發(fā)展水平仍具有較大差距。國(guó)內(nèi)科技發(fā)展的基礎(chǔ)就是機(jī)電一體化，其促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。而機(jī)電一體化技術(shù)也是我國(guó)汽車工業(yè)機(jī)器人的研發(fā)基礎(chǔ)，由于相比于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，我國(guó)的科技發(fā)展史并不長(zhǎng)，所以在汽車工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展過(guò)程存在很多弊端，而想要改善這些弊端需要花費(fèi)一段漫長(zhǎng)的時(shí)間。同時(shí)，國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)機(jī)器人的精度也無(wú)法符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，也并不具備完善的感知能力。為此，國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域需要加大對(duì)于汽車工業(yè)機(jī)器人研發(fā)工作的關(guān)注力度。因?yàn)闊o(wú)法和國(guó)際水平相比擬，所以我們需要緊跟機(jī)器人技術(shù)的世界發(fā)展趨勢(shì)，從而更好地完善我國(guó)的機(jī)器人技術(shù)?，F(xiàn)階段我國(guó)國(guó)家部門出臺(tái)了一批鼓勵(lì)技術(shù)人才的政策，并向人才提供一定的福利補(bǔ)助。同時(shí)，國(guó)家部門應(yīng)當(dāng)向計(jì)算機(jī)技術(shù)提供更多的補(bǔ)助資金，從而推動(dòng)機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展。國(guó)內(nèi)的經(jīng)濟(jì)水平會(huì)受到科技發(fā)展的影響，而機(jī)器人技術(shù)又屬于當(dāng)前國(guó)內(nèi)科技領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)國(guó)內(nèi)機(jī)器人技術(shù)水平得到提升，就會(huì)推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，進(jìn)而提升我國(guó)的國(guó)際地位。因此，我國(guó)需要對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行鼓勵(lì)，激發(fā)他們研發(fā)汽車工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力，以此來(lái)推動(dòng)國(guó)內(nèi)科技領(lǐng)域的快速發(fā)展。

4機(jī)電一體化技術(shù)在汽車工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

4.1汽車檢測(cè)

機(jī)器人在汽車檢測(cè)環(huán)節(jié)的主要工作內(nèi)容是對(duì)汽車進(jìn)行出廠前的檢測(cè)，以及汽車零部件尺寸的檢測(cè)，機(jī)器人在對(duì)汽車零部件尺寸的檢測(cè)中還可以對(duì)零部件進(jìn)行分類。不僅具有較高的可靠性，還極大地減輕了員工的工作量，進(jìn)而提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在檢測(cè)過(guò)程中，機(jī)器人會(huì)通過(guò)視覺(jué)傳感器和測(cè)驗(yàn)控制模板獲知汽車的圖像信息，然后進(jìn)行模型比對(duì)，比對(duì)汽車實(shí)際的零部件尺寸與模型的尺寸是否有偏差，并能判斷出尺寸偏差的范圍，以便后期改進(jìn)。另外，機(jī)器人還能進(jìn)行汽車撞擊的檢測(cè)。通過(guò)機(jī)器人調(diào)控汽車的速率，由此降低撞擊對(duì)汽車產(chǎn)生的損傷，從而保障汽車的安全性。只有在進(jìn)行上述檢測(cè)的前提下，才能放心地將汽車投放到市場(chǎng)中售賣，以此確保汽車使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。

4.2在智能制造中的應(yīng)用

汽車工業(yè)機(jī)器人可以將信息系統(tǒng)中的操作命令接收，并根據(jù)技術(shù)人員提前設(shè)定的程度來(lái)進(jìn)行工作，這樣能夠使得工業(yè)生產(chǎn)效率得到提升。在研發(fā)智能汽車工業(yè)機(jī)器人時(shí)，科技人需要融合電子科技、信息技術(shù)、機(jī)械制造等多個(gè)領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，使得汽車工業(yè)機(jī)器人的系統(tǒng)功能更加完善。技術(shù)人員按照人類手臂的形態(tài)模擬研發(fā)出了機(jī)械臂，在研發(fā)這種元件時(shí)，技術(shù)人員需要引進(jìn)精度更高的電子機(jī)械技術(shù)來(lái)使得機(jī)械臂的動(dòng)作更加靈活。同時(shí)，技術(shù)人員還需要保證機(jī)械臂所配套傳感器的感知性更強(qiáng)，使得機(jī)械臂能夠仿照人類手臂功能來(lái)完成同樣的工作。其次，在智能機(jī)器人制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)還能夠使得機(jī)器人的導(dǎo)航功能能夠自動(dòng)完成。同時(shí)，機(jī)器人還可以對(duì)生產(chǎn)線上產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)識(shí)，這樣可以保證機(jī)器人裝配的精準(zhǔn)性，并保證機(jī)器人能夠按照預(yù)設(shè)程度來(lái)調(diào)配產(chǎn)品。另外，技術(shù)人員還可以引進(jìn)接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)等多種科技，這樣能夠保證機(jī)器人分類的合理性，提升工業(yè)化操作的效率，這樣不僅能夠保證工廠生產(chǎn)效率，還能優(yōu)化產(chǎn)品性能，為工業(yè)企業(yè)爭(zhēng)取更多的經(jīng)濟(jì)利益。例如，在領(lǐng)克汽車生產(chǎn)過(guò)程中，由于汽車焊點(diǎn)過(guò)多，為了焊接之后的車身細(xì)膩外觀，領(lǐng)克工廠引入世界頂級(jí)KUKA生產(chǎn)線，采用零件尺寸精度達(dá)到0.05毫米激光熔/切割焊接技術(shù)，506臺(tái)機(jī)器人同時(shí)開(kāi)工，主焊線自動(dòng)化程度達(dá)到100%。

4.3在機(jī)器人工作環(huán)境控制中的應(yīng)用

工業(yè)機(jī)器人作業(yè)過(guò)程對(duì)周圍環(huán)境要求比較高，例如，工業(yè)機(jī)器人對(duì)于工作環(huán)境的要求不僅體現(xiàn)在溫度要適中、濕度要合理，而且還對(duì)周圍的電磁信號(hào)有著嚴(yán)格的要求，避免出現(xiàn)信號(hào)干擾而影響工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡等。機(jī)電一體化技術(shù)則可以通過(guò)PLC等實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)器人工作環(huán)境的控制。以工作溫度為例，通過(guò)PLC可以對(duì)工作環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)化控制，防止出現(xiàn)溫度過(guò)高而導(dǎo)致機(jī)器人智能操作失誤的現(xiàn)象。

4.4在機(jī)器人運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

工廠往往都是按照相應(yīng)的生產(chǎn)需求來(lái)規(guī)劃汽車工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)作軌跡的，而這項(xiàng)工作一般都是依靠電子計(jì)算機(jī)來(lái)處理。技術(shù)人員必須用數(shù)據(jù)記錄的方式在計(jì)算機(jī)中錄入企業(yè)生產(chǎn)位置和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方位等信息，然后就能夠發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)作用來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)計(jì)算機(jī)還能夠結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)原理來(lái)保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。另外，生產(chǎn)者還可以利用工控機(jī)中的驅(qū)動(dòng)設(shè)備來(lái)向所有驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)送計(jì)算數(shù)據(jù)，為運(yùn)轉(zhuǎn)軸提供穩(wěn)定作業(yè)的動(dòng)力。使得機(jī)器人能夠按照預(yù)計(jì)規(guī)劃的軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而企業(yè)也能按照規(guī)范要求來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)。

結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，工業(yè)機(jī)器人的作用越來(lái)越顯著，在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。今后應(yīng)更深入地研究和探索，不斷致力于發(fā)展這項(xiàng)技術(shù)，讓其在自動(dòng)化控制領(lǐng)域得到更好的運(yùn)用，強(qiáng)化在該領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展效果。

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