智能制造及工業(yè)機器人技術分析
時間:2022-05-27 08:43:07
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摘要:當前我國制造業(yè)正面臨轉型,制造業(yè)也勢必需要向智能制造轉變。本文就針對智能制造中的工業(yè)機器人技術展開探析,根據工業(yè)機器人的具體定義與特點介紹其相關技術,并參考當下工業(yè)機器人在智能制造中的應用對其未來發(fā)展方向提供建議。
關鍵詞:智能制造;工業(yè)機器人;技術探析
隨著我國信息技術基礎建設普及程度的不斷深入,目前工業(yè)機器人已經在我國制造業(yè)中初步投入生產活動,但由于技術限制,我國智能制造轉型程度不足。為了制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展,機器人、信息技術等相關行業(yè)也要不斷創(chuàng)新進步,而滿足該目標的技術就是要了解工業(yè)機器人技術,清楚制造業(yè)發(fā)展需要,從而對二者后續(xù)發(fā)展作出綜合探討。
1工業(yè)機器人的研發(fā)
在智能機器人中,數字控制器服務器軸與運營商的電線桿連接,命令是按照事先制定的程序執(zhí)行的。在這一階段,工業(yè)機器需要使用人工智能技術,這種技術將教學工作、攜帶傳感器和工業(yè)機器人的工作合理化結合起來。工業(yè)機器人主要由三個要素組成:主、副推進系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、結構和執(zhí)行機構,包括手腕和手臂。大多數機器人有三到六度,手腕有三度。工業(yè)機器人的主要控制技術如下:(1)開放式單元控制系統(tǒng)。工業(yè)機器人的運動設計可以通過分配的運動控制器、機械控制器和傳感器處理板來有效完成。(2)使用模塊的液位控制軟件。軟件系統(tǒng)以多功能操作系統(tǒng)為基礎,具有多個層次的分層設計概念,并且開放。該系統(tǒng)基本上分為三個層次:計算機化系統(tǒng)、章程和應用系統(tǒng)。(3)工業(yè)機器人故障診斷和維護技術。通過將數據和信息結合起來,對工業(yè)機器人的運行故障進行了科學診斷,并采取了良好的維修措施,確保工業(yè)機器人的穩(wěn)定運行。
2工業(yè)機器人應用關鍵技術點
2.1信息交互與效果評估技術
選擇合適的傳感器,以便根據應用需要實現(xiàn)機器人與站點之間的信息互動。光伏照明是最簡單的操作方法,在某些復雜或特殊情況下,可以選擇光學系統(tǒng)來提高系統(tǒng)的靈活性。關于涉及安全風險的因素,可以增加類似傳感器,例如安全線,并加強系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。在部署傳感器時,應避免干擾環(huán)境,并確保及時和準確地交流信息。機器人的精確度很高,承載能力強,穩(wěn)定,效率高,適應環(huán)境的能力比人類強。但靈活性與人不同。而在工業(yè)機器人的實際應用中,我們肯定追求其價值最大化,所以就應該盡可能利用其優(yōu)勢,比如其可以面對大量繁雜、危險的生產活動等。對此相關企業(yè)應建立工人與機器人合理搭配的工業(yè)制造體系,使人工與機器人緊密結合,發(fā)揮各自優(yōu)勢互相彌補缺點,從而充分發(fā)揮工業(yè)機器人的作用。
2.2工業(yè)機器人的直覺示教以及快速編寫程序技術研究
工業(yè)機器人的實際生產可以大大提高生產效率,例如,當汽車制造商在汽車的實際焊接時,使用工業(yè)機器人的實際時間約為20小時,但人工實際焊接時間約為60小時。當前我國對于工業(yè)機器人的直覺示教相關技術的研究大概有以下幾個方面:一是手動牽引,該技術就是模擬真人手的發(fā)力狀態(tài),以實現(xiàn)工業(yè)機器人活動過程中對發(fā)力大小的控制,并將此轉換為電信號傳輸到外界;工業(yè)機器人可以學習和模擬人的運動的變化,詳細記錄其運動的具體軌跡,并根據記錄進行提取。實踐中這一辦法的一個缺點是,購買傳感器的成本相對較高,而且工作人員在安全方面的要求可能更高。視覺教育遵循手動指導的道路,這意味著經營者本身必須清楚地知道目標的方向,并通過相關的跟蹤系統(tǒng)完成教育。在世界上許多國家,光學教育已經通過手動運輸進行,這是對多傳感器教育的適應,但目前,在實際工業(yè)生產中,人工采用的方法相對較少。
2.3力和運動混合控制技術
在這個階段,工業(yè)機器人被使用。這兩個機構都是為執(zhí)行與體育有關的任務而設計的,并在下列領域廣泛開展工作:裝卸、焊接和噴霧。隨著工業(yè)機器人技術的發(fā)展,工業(yè)機器人被用于工業(yè)制造,完成簡單而不復雜的任務,如研磨和拋光。粉末機器人通常由下列部件組成:飛機機身、控制柜、研磨機和六維傳感器。在工業(yè)機器人的研磨過程中,所使用的研磨工具可以實現(xiàn)良好的觸摸控制,并最終實現(xiàn)權力和運動的混合控制。在研磨過程中,有必要利用計算機研磨軌跡來出口與控制庫的連接,并在加工過程中對機器人進行研磨。然而,在這一階段使用的工業(yè)機器人并沒有完全的控制,這大大限制了其應用范圍??刂乒I(yè)機器人力量的兩種方法:(1)動態(tài)建模;(2)力控制算法實時執(zhí)行器的研發(fā)力度。在終端執(zhí)行裝置的設計中,高性能控制是可行的,對機械臂運動的混合控制分為兩個主要方面:力和位置的混合控制。通過混合控制,小量級機器人展示負載關節(jié)的預期控制力,同時結合力和動能控制。
3未來機器人應用發(fā)展方向的展望及建議
3.1提高高校專業(yè)人才培養(yǎng)力度
工業(yè)機器人的設計和應用需要許多本國人才。我們必須努力培養(yǎng)相關行業(yè)的人才,確保機器人的技術水平,并提高國家的智能工業(yè)化。例如,高等學??梢栽跈C器人開發(fā)、機器人應用和系統(tǒng)整合以及人工智能等領域增加專門的“自動化職業(yè)”培訓。通過這些課程,培養(yǎng)人才,以獲得關于工業(yè)機器人結構、機械控制和方案編制的知識,從而提高我國智能制造業(yè)中工業(yè)機器人的設計和性能。
3.2完善國產工業(yè)機器人的功能、性能及系統(tǒng)集成
雖然工業(yè)機器人目前更有能力執(zhí)行程序,但與國外相比,在應用中的動力學、功能和性能方面仍存在一些差距,使其無法手動操作,進口仍然是主要部件的主要來源。鑒于機器人部件的性能是影響其總體性能和智能水平的主要因素,建議進一步努力開發(fā)機器人的關鍵部件,并加強機器人應用的整合能力。重點是服務、工業(yè)計算機和機器人控制軟件等優(yōu)先研發(fā)項目。與此同時,可以大力促進工業(yè)機器人在不同部門的使用,并支持系統(tǒng)綜合企業(yè)向終端用戶提供功能上穩(wěn)定和性能良好的機器人應用程序,同時充分考慮到不同行業(yè)的不同技術需要。
3.3提高工業(yè)機器人的人工智能水平
今后,我們應該加強智能工業(yè)機器人的研究,提高機器人人工智能,提高智能工業(yè)化。以移動電話行業(yè)產品質量驗證為例:在國內運行的工業(yè)機器人雖然能夠分配產品,但目前無法對移動電話進行準確測試。將來,“智能識別”功能可以整合到機器人的設計中。在此基礎上,可以通過光譜技術識別電話表面的劃痕,從而去除不需要的材料。
4結語
簡言之,對工業(yè)機器人用于智能工業(yè)化的案例研究有助于了解工業(yè)機器人在我國表現(xiàn)水平的不足之處,并解決我們的技術與國外技術相比的不足之處。今后,我們的智能制造業(yè)應加強其人才發(fā)展能力,加強機器人的功能、性能和系統(tǒng)整合能力,充分整合外部信息,提高機器人人工智能水平,以增加使用工業(yè)機器人的全部價值,并提高我們智能制造業(yè)的競爭力。
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作者:路東興 單位:蘭州石化職業(yè)技術大學