刍议工业机器人的应用现状及发展

2021-04-04李慧

信息记录材料 2021年3期

李慧

（哈尔滨远东理工学院黑龙江哈尔滨 150025）

1 引言

进入21世纪以来，互联网和信息化的迅速发展推动了工业化革命的进程，而工业机器人作为生产制造行业工厂智能化发展的关键一环也开始在新技术的支持下飞速提升。目前，不论是国际还是国内工厂的智能化过程中，其在发展和建设中都已经开始大力研发工业机器人，以达到提升生产效率、降低人力成本的目的。

2 工业机器人概述

世界上最早的工业机器人诞生于1962年美国的AMF公司，并由此发展开来。改革开放之后，我国国内的制造行业开始引进并逐渐发展工业机器人，进一步推动了工业领域内的智能技术革新。

2.1 工业机器人定义

工业机器人，顾名思义就是应用于工业领域的机器人，是指拥有一定自动性的多关节机械手或多自由度的机器装备，它能够通过自身的动力能源和控制系统来进行生产制造，优化加工制造功能。目前，国内的工业机器人已经广泛应用于化工、物流和电子生产等不同工业领域当中。

2.2 工业机器人分类

工业机器人的分类方式比较繁多，没有严格且固定的分类标准。一般来说，按照机器人的应用领域可分为装配工业机器人、焊接工业机器人等；按照机器人的运动轨迹可分为直角坐标式工业机器人、圆柱式工业机器人、关节式工业机器人；按照机器人的驱动方式可分为液压工业机器人、电动工业机器人、气动工业机器人等。

近年来，随着人工智能的快速发展，在先进计算机技术和传感器技术的支持下，工业机器人的感应能力和自动操作能力都得到了质的提升，在缓解巨大人力成本的同时，也进一步提高了行业生产效率。

3 工业机器人的应用现状

3.1 工业机器人的发展阶段

从20世纪50年代工业机器人概念的产生，到1962年美国AMF公司诞生了第一台工业机器人，工业机器人的发展主要可以分为四个关键阶段。

第一阶段是工业机器人的萌芽发展阶段，工业机器人在欧美等工业技术较为领先的各国崭露头角，机器人技术在工业领域开始初具雏形。第二阶段是工业机器人的初步发展阶段。由于外部环境等因素的影响，世界各国的工业基础较差，劳动力资源贫乏，于是开始寻求工业机器人的技术的发展与突破，以缓解人力资源紧张的现状。第三阶段是工业机器人的快速发展阶段。这一阶段除了趋于稳定的国际环境外，相应的工业资源出现较大的缺口，在计算机技术、信息技术和传感器技术等高新技术的支持下，工业机器人得到快速发展。第四阶段也是目前工业机器人正在准备迈向的阶段，即智能化发展阶段。工业机器人的发展主要依托人工智能技术的发展，因此设想在不远的将来，工业机器人在工业领域甚至其他领域一定会有更加出色的表现。

3.2 工业机器人的应用领域

3.2.1 自动化流水生产线

从工业机器人的发展历程来看，工业机器人应用最广的领域就是各集团自动化的流水生产线。一般大型机床集团的流水线生产工作内容简单枯燥，且需要极大的人力资源成本。我国工业机器人在自动化流水生产线的应用虽然较晚但发展迅速，工业机器人的广泛应用一方面缓解了企业人力成本带来的压力，另一方面也在一定程度上提高了企业生产效率，产品质量也得到了相应的提升。

3.2.2 物流中转运输线

我们都知道，大部分的工业机器人是按照设定的编程来运行的。现阶段，随着物流运输行业的迅速发展，工业机器人也开始在其中绽放光彩。以某快递运输中转站为例，通过预先设定好的程序，机器人依靠图像文字识别技术、路径规划等智能化操作，能够高效率地实现运输配送作业功能。在未来，随着图像识别技术、人工智能等科学技术的进一步发展，相信工业机器人在物流运输行业将有更出色的表现。

3.2.3 零配件精细组装

相比于传统的人工零配件组装方式，工业机器人能够胜任更精细的组装工作，如汽车、铁路器械、制船等机械设备的小型精细零件组装。除此之外，工业机器人还在焊接领域有出色的发挥[1]。由于焊接操作需要极高的精细度，劳动强度十分大，对工人的精力、技术要求都非常严苛，而应用于焊接方向的工业机器人恰好能够满足这一方向的需求，在减轻焊接工人劳动强度的同时，也保证了焊接的精细度。

4 工业机器人发展中的问题

目前，工业机器人的发展已经进入了较为平缓的阶段，要想获得更深层面的发展还需解决当前所面临的发展窘境。

4.1 突破核心的技术瓶颈

首先是核心技术的进一步研发。随着计算机技术、人工智能技术等的革新，工业机器人如何与行业发展进行新的融会贯通，是当前要解决的首要问题。本文认为，从目前工业领域发展现状来看，工业机器人在行业的应用研究应当依据自身发展现状，并结合新的支持技术，如人工智能等高新技术的发展，突破当前工业机器人的技术发展瓶颈，实现技术与行业的双重提升。

4.2 专业技术人才的培养

其次是专业技术人才的培养和发展。无论是按照设定程序运行的工业机器人，还是需要人为控制运行的工业机器人，都离不开人的参与。任何一台工业机器人，它的产生、保养和维护、修理等各方面都少不了人的参与，但目前国内能够完全胜任的专业人才屈指可数[2]。因此，不管是工业机器人的研发过程亦或是实际使用过程，我们在提高工业机器人使用度的同时，更要做好专业技术人才的培养与发展，这样才能进一步确保工业机器人在行业内的稳步发展。

4.3 专业性能与精度的提升

改革开放以来，国内市场经济的崛起与复兴促进了工业领域的发展，也加快了当前的工业化进程。在传统的自动化生产线、焊接作业等领域，对工业机器人有了更高的准入标准和门槛，工业机器人的精细化程度标准也正在提高；而在一些新兴的包装、运输、装配等领域，对工业机器人也有了更深远的展望和期待。因此，相关部门应大力支持工业机器人技术的研究和发展，抓住工业机器人在工业领域的新机遇，迎接专业技术革命带来的新挑战。

5 工业机器人的未来发展展望

随着工业机器人在行业领域的深入发展，工业机器人的应用范围也越来越广泛。我们对工业领域寄予了新的希望，如更高的工作效率、更优的生产质量等，这些都离不开工业机器人技术的发展和推动[3]。如今，工业机器人在日益发展的智能技术的支持下，实现了更加快速的发展，而随着社会的进步与发展，人力成本逐渐上涨，工业机器人技术的快速提升在缓解人力成本的压力上，将发挥巨大作用。

目前，国家大力支持智能化技术的发展，工业机器人作为国家工业领域的智能化标志，它的发展是符合当前时代发展潮流的，也是工业领域智能化发展的重要支撑。随着更多关键和前沿技术的研发，工业机器人的发展前景一定是光明且美好的。