工业机器人技术的发展与应用探究

1、    工业机器人技术的发展与应用探究    黄波摘 要：随着社会经济的迅猛发展，工业机器人技术成为国内制造业的发展动力。本文通过工业机器人基本介绍，论述工业机器人的内部控制系统，阐述工业机器人的未来发展方向，分析工业机器人在工业领域的实际应用。关键词：工业机器人技术;发展方向;实际应用一、工业机器人基本介绍工业机器人作为具有多运动关节和多运动自由度的先进机电一体化的自动装置，从上个世纪90年代开始至现在，先进的工业机器人制造技术正在开始朝着存在行走运动能力、多种触觉感官能力、对各类作业环境的实际适应能力等未来方向进一步发展。随着存在视觉能力、触觉能力、

2、高度灵活机动、能够自行移动工作的工业机器人不断问世，大量被使用于各类高精密装备、各种工作恶劣环境条件、核工业建设等工业领域。二、工业机器人的内部控制系统（一）基本特点比较常见的工业机器人内部存在四至六个运动关节，每个运动关节通过一个伺服工作系统进行控制，工业中比较常用的机器人属于四运动关节和六运动关节的工业机器人。先进的工业机器人能够按照作业内容的区别，有效完成更换运动的工作模式和基础坐标系。先进的工业机器人实施作业过程中，存在多种工作路径和工作方法的具体选择，通过优化改进算法，实现发现最优的加工路径和加工方法。（二）基本功能工业机器人自身的内部控制系统的基本功能包括对各类工业机器人的所处位置

3、、工作速度、运动加速度等方面开展控制;有助于实现人机有效交互，现场工作人员能够直接对各类工业机器人开展指令控制操作;先进的工业机器人能够快速准确判断外部的条件，并且完成自适应过程;可以和外部设备保持通信;实现故障问题诊断、监视等具体功能。三、工业机器人的未来发展方向（一）技术发展方向目前全球出現的各类工业机器人产品，能够看出先进的工业机器人开始朝着功能先进化、智能制造化以及多元应用化的方向快速发展。同时先进的工业机器人也开始在朝着内部结构的模块功能化、可有效重构化的未来方向不断发展。在未来发展过程中，先进的工业机器人的内部控制技术更加成熟开放，能够通过网络科学技术实现有效管理控制。另外，工业机

4、器人先进的伺服驱动科学技术更加先进有效，工业机器人工作环境设计工作持续完善改进，进一步促使目前工业机器人不断呈现智能化、先进化的特点。（二）产业发展方向根据欧洲机器人联盟开展分析调查本世纪第一个十年后，正式发布的不完全数据，能够看出，目前世界上的各类工业机器人在本世纪出总体数量开始大幅度提升。当今世界工业机器人的总体销售数量每年增长比例达到大概6%程度。特别在2009年期间，总体增长率甚至达到7.2%的程度。细致分析地区的实际状况，亚洲属于采取工业机器人最普遍最多的地理范围。在整体亚洲地区中，日本国内的工业机器人总体销售量属于最高，在2005年期间，日本工业机器人总体销售量达到3.8万台左右，

5、到2009年期间，日本工业机器人的总体销售量增长超过4.9万台左右。另外，亚洲地区内部的工业机器人总体销售量也开始从2005年期间的5万台左右，一直增加到2009年期间的7.2万台左右。除了亚洲地区，还有欧洲地区的工业机器人总体规模也实现了大幅度增长。到2009年期间，欧洲地区的工业机器人数量已经增加超过3.4万台左右。在北美范围内部，总体上工业机器人实现大规模使用，总体销售量开始从2005年期间的1.4万台左右增加到了2009年期间的1.74万台左右。（三）应用发展方向工业领域的不断发展，先进的工业机器人的实际应用范围会更加广泛。除了能够被广泛应用在比较简单的制造过程中，也能够被实际用在十分

6、危险、特别复杂的工业环境中。比如，部分工厂开始大规模应用工业机器人实施对三脚架开展直接焊接作业，不再采取传统的岩溶钎焊方式。通过这样的方式，不仅可以加强生产的实际质量，而且可以为各类制造企业获得更多的经济效益。随着先进工业机器人的实际应用不断增多，开始被大量运用到海底位置、河内位置或者太空中，真正给未来的工业生产活动带来大量的便利条件。（四）产品发展方向各类微机械科学技术的大量出现，先进的工业机器人产品开始在朝着先进微型的未来方向不断发展，未来纳米机器人的出现不再属于科幻作品。在可预见的将来，各类微型材料会被大量运用到先进工业机器人的实际研发过程中，制造产生更加可靠先进的微型工业机器人，有效代

7、替人工开展各类操作，实现人工无法开展的制造工作。另外，先进的工业机器人还能够有效帮助人们对生产过程开展微观领域的细致监督，加强工业生产制造的工作效率和实际质量。因此，随着未来纳米工业机器人的出现，一定会给工业制造过程带来大量的便利条件。四、工业机器人在工业领域的实际应用自动化制造工业领域中比较常用的机器人类型主要包括检测型工业机器人、焊接型工业机器人、搬运型工业机器人、喷涂型工业机器人、打磨型工业机器人等。其中，检测型工业机器人负责加工完成零部件的尺寸实施准确测量、颜色形状的快速分辨，有效代替人工的质量检测工作，提升产品的加强质量，去掉不合格的加工产品。焊接型工业机器人目前运用范围十分广泛，在

8、各类汽车制造领域已经形成完整的自动化制造装置，主要用于开展焊接车身内部结构的工作。搬运型工业机器人大幅度降低了各类劳动力的需要，主要扶着各类货物的快速搬运码垛、精准上下料等方面。（一）焊接型工业机器人和人工焊接过程进行对比，先进工业机器人的工作运动比较平稳可靠，因此焊接工作质量高、焊缝稳定。一般来说，焊接作业的工作条件通常很差，采取工业机器人有效代替人工开展焊接作业，能够有效防止电焊弧光造成人体的直接伤害，降低电焊烟雾导致肺部结构出现不可逆的工作伤害。（二）装配型工业机器人装配型工业机器人通常包括机器人本体部分、控制系统部分、示教器部分、末端执行器部分等共同组成。其中，机器人的末端执行器部分按

9、照装配的对象区别，存在不同形式的设计工作。装配型工业机器人属于目前自动化制造领域中的核心设备，采取传感器部分有效获取工作环境和装配产品的具体信息，从而达到自动组装的效果。（四）码垛型工业机器人目前，先进工业机器人的实际负载能够符合绝大多数企业的基本要求。码垛型工业机器人能够有效将各类物料有序合理地进行摆放整齐，减少劳动力的实际输出。另外，在部分比较恶劣的工作环境中，能够有效保障人身的生命安全。（五）喷涂型工业机器人随着人们更加关注日常生活质量和平时身体健康。由于长期从事各类喷涂加工作业，往往会对人体导致十分严重的直接损害。随着喷涂型工业机器人的产生，有效保证了操作工作人员的自身健康水平，也有效解决了目前企业存在用工荒的情况。在自动程序的有效控制下，喷涂工作效率和工作质量都实现加强。五、结束语目前各类企业用工成本增多和工业制造业快速转型升级，先进的工业机器人早就不再仅仅局限于汽车制造领域，而是开展呈现智能化、先进化的发展特点。项目在中国制造2025计划的时代大背景下，先进的工业机器人技术一定会实现良好的未来发展。参考文献：1 孙志杰