工业机器人在自动化控制领域的应用分析

刘之斌 姚路

沈阳新松机器人自动化股份有限公司 辽宁沈阳 110000

科学技术的快速发展，使得机器人技术不断成熟和完善，并被广泛应用到工业发展中，为人们的生活生产提供巨大的便利。从机器人技术的发展情况来看，技术形式、内容复杂，其中涉及到传感技术、机构学以及计算机和网络技术等多种学科技术。当前工业机器人技术在工业生产中逐渐普及，而且成为工业未来发展中的重要趋势，接下来将对工业机器人在自动化控制领域的具体应用情况进行分析。

1 工业机器人的特点和功能

1.1 工业机器人的特点

工业机器人在生产中的应用可以替代人工劳动力，提升生产效率，降低人工成本。同时工业机器人应用的过程中有效降低人工操作的风险性。在工业机器人的设计中，对立学、结构学等方面的要求都比较高，在对机器人状态的描述中大部分会采用坐标的形式，改变机器人的运动状态。大部分工业机器人都具有一定的智能化特点，通过内部程序的设定以及智能系统完成岗位要求和任务，完全按照人类的意识和思维进行自动化操作[1]。在工业机器人的操作方式转变中只需要改变机器人参数或者输入程序指令即可以完成。通过对机器人参数的调整，机器人的操作和运行情况都会出现巨大的变化。而且工业机器人都可以与网络连接，通过网络信息库的加载实现对工业生产的管理和决策。

1.2 工业机器人的功能

工业机器人的功能具有多样性，最基础的两项功能为运动控制和示教再现。在示教功能中，操作人员需要先将机器人的运行速度、位置等数据输入到控制系统中，并通过记忆功能进行存储。然后进行机器人动作代码的编辑，并将代码输入到控制系统中，机器人运行时，需要提前对系统中的指令进行调动，并通过指令的调动对机器人程序进行操作，实现示教功能。以汽车生产为例，对机器人示教功能的发挥作用更大。随着经济和科技的双重发展，当前工业机器人已经成为社会中关键的工具和技术形式。工业机器人能够替代人进入到高温、高危等危险和有害环境中，代替人类完成重复性高和体力消耗大的工作任务，有效降低生产中的人员伤亡事件。同时由于机器人本身的工作能力和适应能力强，通过在工业生产中的应用有利于提升工程的生产效率。比如搬运机器人、装配机器人、焊接机器人等，只要下达正确的指令，这些机器人就可以按照系统操作发挥功能。此外，工业机器人大部分都会配备视觉、听觉和触觉感应器，使机器人在工业生产中可以满足不同的环境要求。

2 自动化控制领域中工业机器人的应用

2.1 工业机器人的检测方面的应用

工业机器人监测方面的应用主要是对工业产品的质量、尺寸标准等方面的检测，通过对产品规格、质量等方面的检测，保证产品生产的精确性。相对于人工检测来说，机器人检测的精确度更高，即使出现的错误比较小也可以快速、准确的检测出来，防止人为检测的失误。

2.2 工业机器人在装配方面的应用

工业机器人应用最普遍的就是装配工作，在装配工作中会为机器人配备接触传感器、像视觉传感器等多种传感装置，使机器人在装配的过程中可以对操作对象进行清晰的感知，并做出准确的判断，提升装配效率。通过现代自动化控制技术的应用，提升工业装配的质量和效率，节省装配时间和装配人力。

2.3 工业机器人在医疗方面的简单应用

当前工业机器人开始逐渐在医疗方面进行应用，并出现较多的医疗应用案例，比如可以利用人工智能机器人进行医疗手术。虽然当前工业机器人在医疗方面的应用技术还不够成熟，只能应用在比较简单的项目中，但是已经开始进入到医疗领域就说明工业机器人未来会成为医疗行业中发展的重要趋势。

3 工业机器人未来应用趋势

通过对我国科技发展现状分析可知，随着大数据、云计算以及3D打印技术等方面的发展，使得工业机器人的应用更广泛。我国现代信息技术越来越发达，利用网络技术可以实现对工业智能化机器人的控制和操作。因此工业机器人的应用和发展也不会仅局限于某一个领域，逐渐会向食品、医疗、航空等方面发展。而且在功能方面，工业机器人也不会是简单的分拣、装配，在功能上逐渐向智能化、思维化更高端的方面发展[2]。此外，仿生学也是当前工业机器人的主要发展方向，比如日本的ASIMO仿人机器人，能够对人体动作进行模拟，实现智能化平衡系统发展。在ASIMO机器人的研究中，机器人的行走替代传统的旋转滑动，使机器人与人类更相似。通过360度感应系统的应用，还有利于机器人对外界信息的获取。未来工业机器人的发展中，不再仅局限于对人类劳动力的解放，会向更复杂的程序动作发展，使机器人更趋向于人类的思维发展过程，当前在这方面的研究已经初具成果，比如阿尔法狗的围棋挑战赛。随着这些技术的发展机器人会逐渐具有人类的原始思维和创新能力。传统工业机器人发展中是以机械控制技术为中心，而未来工业机器人的发展则会逐渐将大脑中枢作为研究核心。通过智能中枢技术的应用使机器人可以自主对问题进行感知、处理，具有更多的智慧和思维能力。但是在智能机器人的研制中必须要做好自我意识方面的控制工作，保证机器人的控制权始终在人类的手中[3]。

4 结语

综上所述，科技和经济的发展推动工业的发展，工业机器人的应用更广泛，在技术层面和功能层面都获得提升。当前工业机器人在工业发展中应用的功能过于机械化，但是在未来的发展中，工业机器人会不断的完善和发展，应用的范围也会更广泛，为社会发展带来更大的便利，因此还需要加强对工业机器人技术发展的关注，并结合工业生产需求，使其更好的服务于工业发展。