韋 俊

（常州技師學(xué)院智能制造學(xué)院，江蘇 常州213000）

0 引言

在當(dāng)今社會，人們正逐漸擴大產(chǎn)業(yè)機器人的使用范圍，由原來的配件生產(chǎn)、服裝制造以及食品加工等領(lǐng)域，開始探索新領(lǐng)域的應(yīng)用價值。由于產(chǎn)業(yè)機器人的投入使用，讓生產(chǎn)工序更加全面化、流程化，使得制造行業(yè)的生產(chǎn)效率穩(wěn)步提升，更符合我國社會經(jīng)濟體系發(fā)展的實際需求。電氣自動化的引入，能為產(chǎn)業(yè)機器人提供更好的技術(shù)支撐，兩者聯(lián)合應(yīng)用能夠開拓更為廣闊的市場前景。

1 產(chǎn)業(yè)機器人的概述

產(chǎn)業(yè)機器人，又被稱為工業(yè)機器人，主要是通過計算機對各項電氣元件進行控制，以實現(xiàn)智能化操作的目的[1]。產(chǎn)業(yè)機器人最早的使用記錄可追溯至20世紀50年代，1961年，約瑟夫·恩格爾伯格和喬治·德沃爾兩位機器人科學(xué)家將發(fā)明的機器人“尤尼梅特”投入通用汽車公司的生產(chǎn)流水線中使用。雖然早期的產(chǎn)業(yè)機器人并不能進行復(fù)雜操作，僅能用于重復(fù)撿拾零配件，但這一事件成為了產(chǎn)業(yè)機器人應(yīng)用的開端，約瑟夫·恩格爾伯格也被尊稱為“機器人之父”。隨著第二次工業(yè)革命的發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新也為產(chǎn)業(yè)機器人帶來了重大變革。傳感器的使用讓產(chǎn)業(yè)機器人的可操作性得以加強；計算機技術(shù)的參與也擴大了產(chǎn)業(yè)機器人的能力范圍；人工智能的引入，使產(chǎn)業(yè)機器人的發(fā)展更上一個臺階。產(chǎn)業(yè)機器人由于可替代工人應(yīng)對各種繁重、枯燥的工作流程，適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，因此，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越寬廣。隨著各種高新技術(shù)的應(yīng)用，產(chǎn)業(yè)機器人在動力機械與計算機后續(xù)發(fā)展中，衍生出全方位延伸人的智力與體力的新時代生產(chǎn)工具，這是實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)字化、智能化、自動化的重要方式[2]。再加上其精準(zhǔn)的操作性優(yōu)勢，可在制造過程中提高企業(yè)生產(chǎn)效率，并且逐漸降低人工成本，減少人力資源損耗，對提升企業(yè)效益、維持社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展意義重大。

2 電氣自動化技術(shù)中的概述

2.1 電氣自動化技術(shù)

電氣自動化技術(shù)屬于工程技術(shù)中一門專業(yè)，是由電氣信息領(lǐng)域引申出的一個新學(xué)科。早期的電氣自動化多應(yīng)用于電氣設(shè)備及電子行業(yè)，電氣自動化通過對信息的搜集，使企業(yè)管理者能更好的了解和掌握企業(yè)的整體生產(chǎn)運營情況[3]。再加上與自動化相結(jié)合，就能在自動化控制和機電管理等高精尖行業(yè)中發(fā)揮出其巨大的潛能。通過對這項技術(shù)的不斷探索，電氣化自動技術(shù)的應(yīng)用也更加常見，由于其與工業(yè)生產(chǎn)和日常生活關(guān)系緊密，所以發(fā)展速度較快，目前已是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分之一。

2.2 電氣自動化技術(shù)設(shè)計重點

電氣工程及其自動化設(shè)計包含了硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個部分，安全性與先進性是其設(shè)計的關(guān)鍵所在[4]。在硬件設(shè)計上，首先要明確產(chǎn)品的實際用途，從使用環(huán)境、設(shè)備功能、操作流程等方面綜合考慮，在保證穩(wěn)定性和耐用性的前提下，將電氣自動化技術(shù)打造成適合制造需求的產(chǎn)品設(shè)備。在軟件設(shè)計方面，要體現(xiàn)出產(chǎn)品的簡便性，因為設(shè)備是供日常生產(chǎn)生活使用的，所以簡單、易上手的操作性是產(chǎn)品設(shè)計的主要目的；在制造過程中，還要充分考慮人性化的特點，提升控制者對設(shè)計方案的滿意度。將硬件與軟件合理結(jié)合，同時關(guān)注到安全性和先進性兩大重點，是電氣自動化技術(shù)設(shè)計的最終追求。

2.3 目前我國產(chǎn)業(yè)機器人電氣自動化技術(shù)現(xiàn)狀

雖然我國工業(yè)化起步較晚，在機器人研究領(lǐng)域和電氣自動化技術(shù)水平上落后于西方國家，但是我國投入了大量的人力、物力和財力，采取切實可行的對策，嘗試將人工智能應(yīng)用到電氣自動化領(lǐng)域當(dāng)中，以改變原有落后的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)模式，實現(xiàn)電氣自動化的大范圍應(yīng)用[5]。隨著我國科技水平的進步和生產(chǎn)制造的革新，產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用已初見成效，有望在未來實現(xiàn)技術(shù)升級，改變現(xiàn)狀。

3 產(chǎn)業(yè)機器人電氣自動化技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用

3.1 產(chǎn)業(yè)機器人的技術(shù)革新應(yīng)用

傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)機器人多從事單調(diào)、重復(fù)性較高的工作，引進電氣自動化技術(shù)后，可加強其運行穩(wěn)定、精確定位、復(fù)雜裝配等功能，實現(xiàn)傳感系統(tǒng)的升級。比如，提升產(chǎn)業(yè)機器人的觸覺傳感能力，使之接觸物體時更加敏感，靈巧性和能動性更好；強化視覺傳感功能，通過對周邊環(huán)境的溫感、光感、體感等因素綜合分析，辨別自身位置。根據(jù)實際使用需求，加裝聲吶、紅外、藍牙、GPS衛(wèi)星定位等技術(shù)，使產(chǎn)業(yè)機器人突破傳統(tǒng)限制，為人類社會提供醫(yī)療手術(shù)、貨物配送或救援定位等服務(wù)支持。通過電氣自動化技術(shù)對產(chǎn)業(yè)機器人進行系統(tǒng)編程，還能充分發(fā)揮機器人內(nèi)部的各種元器件的組合效果，跳出傳統(tǒng)加工制造的思維限制，實現(xiàn)技術(shù)革新。

3.2 產(chǎn)業(yè)機器人的應(yīng)用領(lǐng)域擴展

以往產(chǎn)業(yè)機器人多應(yīng)用在簡單的電氣控制、電氣設(shè)備管理以及工廠制造等領(lǐng)域。主要原因在于，技術(shù)條件制約了產(chǎn)業(yè)機器人的功能拓展，使其一再重復(fù)乏味的工藝流程。借助電氣自動化技術(shù)的幫助，產(chǎn)業(yè)機器人不僅可以提升在原有電氣行業(yè)中的影響力，而且還能擴大在其他領(lǐng)域的影響范圍。以電氣行業(yè)為例，電氣自動化技術(shù)可改變以前電氣設(shè)備連接復(fù)雜的困境，使用電氣控制器實現(xiàn)智能化管理，提供故障預(yù)警服務(wù)和自動排查功能，解決報修時人工逐一排查的難點；同時，集成電氣控制系統(tǒng)，使自動化理念更好的融入產(chǎn)業(yè)機器人制造當(dāng)中，實現(xiàn)真正的一鍵式智能管理。信息技術(shù)的不斷發(fā)展催生出各種新型的電氣自動化技術(shù)，包括高精度運動控制、模塊化與嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計、高可靠性實時通信網(wǎng)絡(luò)、復(fù)雜設(shè)施設(shè)備系統(tǒng)仿真技術(shù)等[6]。將電氣自動化與醫(yī)療、配送、救援等多個領(lǐng)域相結(jié)合，也能提供產(chǎn)業(yè)機器人的跨領(lǐng)域服務(wù)，如果穩(wěn)定性和安全性得到提升，還可以進一步拓寬市場應(yīng)用前景。

3.3 應(yīng)用于精密零部件制造

產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用，可保障精密零部件的加工質(zhì)量，提升制造業(yè)的現(xiàn)有加工水平。電氣自動化的使用能輔助產(chǎn)業(yè)機器人由簡單加工逐步走向深度研制，開發(fā)全數(shù)字開放式控制系統(tǒng)，能正確測量零部件的大小、規(guī)格等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)精密零部件的批量生產(chǎn)。而且，二者的作用是相互的，產(chǎn)業(yè)機器人也能在制造期間通過前端反饋，完善電氣自動化技術(shù)的數(shù)據(jù)庫，在研發(fā)和制造過程中逐步提升行業(yè)水平。

3.4 培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)機器人的自學(xué)能力

產(chǎn)業(yè)機器人和電氣自動化技術(shù)的聯(lián)合還能增強機器的自主學(xué)習(xí)能力。依托機器人—環(huán)境交互、人機交互等系統(tǒng)的技術(shù)支持，產(chǎn)業(yè)機器人能與外界環(huán)境協(xié)調(diào)聯(lián)系，執(zhí)行裝配、監(jiān)測或是較為繁雜的組合任務(wù)。通過云端服務(wù)器的連接，能更加自主化的判斷所處環(huán)境形勢，以適應(yīng)不同環(huán)境的工作需求。

4 未來發(fā)展趨勢

4.1 產(chǎn)業(yè)機器人的未來趨勢

從長遠的角度來看，產(chǎn)業(yè)機器人的應(yīng)用肯定會涉及到更多的領(lǐng)域，并且機器人的數(shù)量規(guī)模也會越來越大。伴隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，產(chǎn)業(yè)機器人必然會在現(xiàn)有基礎(chǔ)上整合更多的技術(shù)功能，使用范圍變得更加專業(yè)性，分工也更加具體明細。從之前的單一重復(fù)操作到現(xiàn)在的精細化加工，由此可見，產(chǎn)業(yè)機器人的未來發(fā)展趨勢，會逐漸開始由單純的體力勞動角色向更多的腦力勞動角色轉(zhuǎn)型。

4.2 電氣自動化技術(shù)的未來趨勢

電氣自動化技術(shù)的發(fā)展也由當(dāng)初傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)到如今的人工智能技術(shù)，發(fā)展速度較快。而且隨著當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、通信行業(yè)、仿真技術(shù)的聯(lián)系日益緊密，和計算機行業(yè)的聯(lián)系也逐漸增多，符合人類社會發(fā)展的技術(shù)需求。

4.3 實現(xiàn)全行業(yè)覆蓋

產(chǎn)業(yè)機器人與電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠體現(xiàn)出人機協(xié)作、自主化的優(yōu)勢。毋庸置疑是產(chǎn)業(yè)機器人未來必然會進入到一切原本以為人類才能夠進入的領(lǐng)域．從事非線性的工作，甚至在決策領(lǐng)域發(fā)揮作用[7]。除了已經(jīng)基本全面使用產(chǎn)業(yè)化機器人的農(nóng)業(yè)耕收、裝配制造以及食品加工等行業(yè)外，產(chǎn)業(yè)機器人已經(jīng)在新聞發(fā)布、醫(yī)療手術(shù)、航空航天這些行業(yè)接管了人類的部分日常工作，例如，自動發(fā)布即時短訊、提供精細化手術(shù)治療、提供航空航天對接幫助等等。因此在未來，機器人會逐步實現(xiàn)對人類社會全行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化覆蓋，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供更好的服務(wù)。

5 結(jié)語

產(chǎn)業(yè)化機器人屬于時代發(fā)展的產(chǎn)物，同時，電氣自動化技術(shù)經(jīng)過人類不斷的探索和實踐，從單一行業(yè)發(fā)展而來，并結(jié)合多項技術(shù)逐漸走向成熟。就目前狀況而言，二者相互融合已經(jīng)能夠各取所長，節(jié)省更多的的勞動力資源和時間成本，為人們提供更加高效、便捷的服務(wù)。不僅有利于實現(xiàn)技術(shù)的交融與變革，而且更有利于企業(yè)生產(chǎn)效率的提升，促進社會經(jīng)濟水平的發(fā)展。具備廣闊的未來應(yīng)用前景，能實現(xiàn)更多行業(yè)的技術(shù)專業(yè)化發(fā)展、精細化管理，朝著智能化社會的方向穩(wěn)步邁進。