工业机器人中机电一体化技术的应用分析

张芝源

摘要：随着科学技术发展，出现了工业机器人，大大提高了生产效率。注重机电一体化技术应用，有利于强化功能，满足更高的需求，发挥出有效作用。文章从两个方面展开论述，进行了深入的探讨，通过技术整合促进工业机器人更好发展。本文主要对机电一体化技术进行介绍，以及该技术在工业机器人中的应用，并预测它的发展趋势。

关键词：科学技术;机电一体化;工业机器人

1 机电一体化的内涵及其优势

现如今所说的机电一体化是一种先进的电子类技术，能够有效地将机械装置与自动化进行结合，提高机械产品对信息的灵活处理。实际上机电一体化概念可以分为两种：技术、产品。其实所谓的机电一体化技术并不是简单的将电子与技术进行组合即可，而应该伴随着科学技术的不断发展，机电一体化技术也逐渐趋于成熟，机械的内部构造也慢慢的被微型电路所替代，从而实现机械的自动化操作。例如：调节控制自动化、故障排除自动化和信息处理自动化等。

机电一体化技术指的是利用多种科学技术来对工业生产当中的各类设备进行有机整合、配置，并加以智能化的管理控制，促使机械制造的功能较之于以往有更大提升，而且开展工业生产活动期间的生产能耗与以往相比有很大降低，是促使整体生产效率与质量提升的一项技术。

工业机器人指的是在制造业生产过程中，采用先进的信息技术与机械设备，对于生产时的设计、生产、管理及服务等多个环节进行自动化生产控制，并且生产期间产生的全部数据可以智能化地传输至控制管理平台，促使制造企业可以对产品生产有关的情况进行实时把控、了解，结合自身生产实力进行最优化生产方案的编制，有效完成产品智能化生产工作。

中国开始这方面的研究是在上世纪80年代，将研究机电一体化的技术列为“863计划”中。当时研究这个技术的有各高校、研究所以及很多的企业，这一技术的研究取得了一定的成果，但是与一些发达国家比仍然存在一定的差距。

2机电一体化技术在机器人领域中的应用

2.1机器人各轴电机位置检测

机器人各轴位置在运动精度方面做了严格的要求，在安装电机和气缸时已经进行了设计和相关参数的设定，因此在安装过程中要严格按照设计的精度和设定的参数进行检测和严格校准，确保各轴安装以后工作性能符合机器人的使用要求，对于机器人来讲，电机是机器人的主要部分，为了更好地确保机器人的工作状态，应做好进一步的监测工作，通过编码器对宣传角度进行检测，根据数据进行调整，以更好地提高动力源的运动精度和可靠性[2]。目前伺服电机比较常见，需要进一步结合实际情况进行操作，简单而言，伺服电机反馈轴的位置，是通过同心安装的编码器实现的，如果编码器是1024或者2500线的增量型编码器，那么电机一圈就是4096或者10000个脉，可以通过通讯或者直接看驱动器的编码器外置反馈参数，看是多少脉冲，当然这个需要把起始位置的脉冲计数清零，或者记录一下。

2.2机器人核心部件检测

机器人的核心部件直接影响机器人运动过程中各轴关节臂的减速，核心部件的性能和精准度非常重要，需要做好具体的检测工作。机电一体化在机器人应用工程中必须做好对核心部件的全面检测，严格按照相关操作规范在各轴的减速器位置安装振动传感器，以获取真实性和可靠数据，同时也为核心部件的检测提供必要数据支持，从而可以根据数据对机器人的运动情况进行判断，通过运动情况和轨迹进行分析，以调整机器人在實际运动过程中的工作状态，确保机器人平稳运动。另外，机器人核心部位的检测还需要结合振动传感器的具体情况进行分析。

2.3机器人运动轨迹规划

机器人运动轨迹的规划需要进一步结合工作环节和工业生产需求进行，要进一步调整机器人的运动轨迹和规划设计，从而提高机器人工作的可靠性。机器人运动轨迹规划需要做好工控机状态分析，结合工作情况对机器人运动轨迹进行目标位置定位，输入指令设定目标，同时观察各轴运动状态，实施科学规划，找出其末端，从而更好地分析机器人的运动量[3]。机器人运动轨迹规划过程中必须以驱动器为支持，结合机器人的运动原理对驱动电机发出指令，保持机器人各轴的同步性，确保行为轨迹符合预期，运动状态良好。机器人运动张贴应符合机器人运动设定的目标，以此来加强工业机器人运动精度控制和运动可靠性。以标准码垛机器人MS600为例，在实际应用过程中要通过供料机构、下料机构以及二维搬运机器人等协调配合共同完成运动轨迹的规划和设计，通过这种方式确保整个系统运行的稳定和工业生产的高效率，提高运动操作的精准度[4]。

3机电一体化技术在工业机器人中的未来发展趋势

未来的工业机器人将会提高工厂生产的感知系统，可以来检测周围的设备的进展状况，检测周围设备是否故障，这个对技术的要求非常高，需要攻克力觉传感器和图像处理等技术难关，需要建立高精度的物理模型以应对生产过程中出现的不确定性。人工智能是现在的热点研究方向，机电一体化技术也将会在机器智能化的方向发展，机电智能化是以逻辑性为运行核心，通过采用不同的思维方式，参照人类的一些行为动作对人工智能进行升级。虽然机电一体化在现实生活中应用不能够保证工业机器人的行为与人类一致，但是也足够应对工业生产。现在使用的数字机床已经拥有了部分智能，对生产起到了帮助，未来需要更加开发其他的智能功能，使生产更接近人类的行为动作。

结束语：

我国的科学技术在迅速地发展，也刺激了我国经济的发展，很多领域已经处在领先的位置，工业生产也迫切的需要升级改造，工业机器人的出现促使了工业生产的改革。如今机电一体化在很多领域都成功的应用到了，与我们的生活息息相关。工业机器人将会是未来生产的发展趋势，也一定要重视机电一体化在工业机器人中的应用，我们可以想象到未来将会到来的全面智能化的生产时代，拥有好的产品和服务，将会带来更好的经济效益。

参考文献：

[1]张阳.浅谈机电一体化技术的应用与发展趋势[J].内燃机与配件，2017（24）：151-152.

[2]曹丽达.机电一体化系统中传感器技术的运用分析[J].居业，2017（08）：93+95.

沈阳工学院 113122