工业机器人技术在自动化控制领域的运用

摘要：随着现代科学技术的进步和发展，工业机器人给人们的生产活动带来了诸多便利，工业机器人作为21世纪的产物，是一项重要的发明成果，工业机器人在对工业生产自动化做出了巨大的贡献。在工业机器人技术应用中，涉及到许多方面的应用，其中，自动化控制领域是其中主要的一部分。本篇文章首先介绍了工业机器人在控制系统方面具备的特点;随后阐述了工业机器人控制系统的主要功能;最后从三个方面对工业机器人的应用领域进行了介绍。以此来供相关人士交流讨论。

关键词：工业机器人;技术;自动化控制领域

引言：

随着新世纪的到来，机器人在各种领域的运用，机器人已经逐渐的进入人们的生活，为人们带来许多服务。机器人技术是一项较为复杂的技术，它综合了计算机、机构学和传感等多种学科，并且机器人技术的应用领域十分广泛。

一、工业机器人控制系统特点

机器人没有人的主观性，它不知道自己应该“做什么、去哪里”，因此若想机器人方便于人，为自己服务，就要对其进行控制和完善。工业机器人控制系统的特点主要有：一是机器人技术与运动学相关联，机器人运动是以坐标为基础来完成某项任务的，所以首先要设置相应坐标，然后根据工业需要来进行选择和变换;二是机器人拥有多种操作选择，这使机器人可以通过不同的组合来完成不止一项的操作任务;三是通过计算机控制机器人，虽然没有人类一样的语言交流，但是通过计算机代码可以来传递人类的需要，来完成目标;四是机器人的动作可以通过不同的方式来完成其动作，用最高的效率来完成目标，也可以通过选择最佳运行方式来实现最佳效果。

二、机器人控制系统的主要功能

（一）控制方式

在当前阶段，工业机器人的控制方式有许多不同的种类，这些工作方式都是根据其作业活动之间存在的差异来制定的，主要分为以下几种：一是点位控制方式，这种控制方式只是对末端执行器进行控制，主要是针对机器人的位置和姿势进行的控制，通过这种控制方式可以使机器人能够快速的在相应位置上完成任务，并且保证准确性，但是该方式对操作的运动轨迹不进行控制;二是连续轨迹控制方式，该方式是对末端执行器进行连续的控制，以此让机器人可以连续的完成操作步骤，达到准确、平稳的效果。这种方式对机器人操作过程进行调控，来达到人类的要求;三是力控制方式，就是机器人在操作时使用力的程度进行控制，由于某些操作的对象较为脆弱，为了保证产品的需求就要在操作过程中控制好机器人的“力气”，这就需要对机器人的力量进行控制;四是智能控制方式，该方式是现代机器人较为普遍的一种控制方式，随着数字技术的进步，智能设备的深入发展，智能控制已经较为广泛的运用在人类生活中，智能控制就是通过传感器来获取信息，根据机器人自身具备的相关知识“自我”的进行解决，这可以让机器人在紧急状态下快速的做出反应并解决问题。

（二）控制系统的主要功能

工业机器在生产中应用广泛，并且可以在众多领域中得以运用，可见机器人在功能方面具有多样性，特别是在自动控制系统中的运用，主要有以下方面：一是示教再现，要想机器人进行某项任务，首先就要对操作进行示范教学，这种教学可以通过人工教育和示范教育两种教学模式进行，只要给机器人将操作信息传递到位，机器人就可以将操作信息转化为自己的内在能力，在需要相关操作时就可以通过储存器中相关的操作信息来完成任务;二是运动控制功能，这是机器人在对操作对象的运动进行相应的控制，通过对机器人末端操作的速度、加速度等进行控制，来保证任务可以按照预定计划来完成，推动任务的进展。

三、工业机器人自动化运用领域

（一）汽车设计领域

随着市场经济的发展，制造业在不断的进行着更新和完善，传统的产品设计已经不能够满足如今市场的需求，如今随着虚拟技术的发展，将虚拟技术运用到产品的开发设计，可以提高质量和降低成本。虚拟技术是一种新兴的设计方法，主要是计算机辅助技术和虚拟现实技术的联用对产品进行开发，以此来确保在实际生产中，产品的可行性，虚拟技术利用相关软件对产品进行分析，对汽车进行造型和结构进行全新设计，在计算机上提供一个界面，这结合了市场和用户的需求，对计算机的虚拟产品进行合理的配置后，进一步优化设计。

（二）工业领域

工业领域主要为焊接机器人、材料搬运、检测、装配等，焊接主要是将重量大的器件焊接，如船体等部位，或者是在高温的工作环境中，无法人工的进行焊接时，就需要焊接机器人进行焊接;材料搬运主要是将人无法搬运的物品进行搬运，同时也可以应对枯燥的搬运任务，例如快递分拣和包装等，使用机器人可以保证更高的效率来完成任务;检测是对物品进行微波或紫外线检测，例如在火车站时检测背包中是否有易燃易爆品，在飞机安检时检查是否有液体等完成人类无法完成的检测任务，同时也可以提高使用单位的效率;装配主要是利用机器人的执行力来完成一些枯燥、重复的任务。

（三）医疗领域

外科手术机器人已经运用到世界各地的手术室中，这些机器人并不是全自动化机器人，不能独立的来完成手术，但是对手術提供了有利的机械帮助，在使用时仍需要外科医生来操作并输入指令。康复机器人作为医疗机器人的分支，贯穿了诸多领域，康复机器人在目前已经广泛运用到康复护理、假肢和康复治疗等方面，如康复器械手可以恢复四肢残废患者的手或腿，实现如正常人一样的功能，在残废者和周围环境上安装一个机械假肢作为媒介，使其可以像正常人一样用意识控制手足活动。

四、结束语

虽然机器人的应用在人们的日常生活中没有得到普及，但是通过了解机器人的各种性能可以知道，机器人的运用可以给人们带来很多好处，工业机器人的应用领域也是十分广泛的，可以肯定的是工业机器人在生产自动化和控制方面的运用已经十分成熟，并为工业生产带来了很多帮助，相信在人们的共同努力下，工业机器人会有更好的发展。

参考文献

[1]寇晓晨.工业机器人技术在自动化控制领域的运用[J].南方农机，2018，v.49;No.294（02）：97+124.

[2]金艳.工业机器人技术在自动化控制领域的应用探讨[J].中国设备工程，2017（19）.

[3]蔡济云.工业机器人在自动化控制中的应用研究[J].科技与创新，2018（1）：144-145.

[4]张立平.工业机器人技术在自动化控制领域中的应用[J].中国新技术新产品（06）.

作者简介：黄聪（1989.09-），男，广西柳州人，学历：本科，职称：助理工程师，工作单位：柳州市第一职业技术学校，研究方向：电气自动化或工业机器人，。