智能制造中的工业机器人技术探析

路东兴

（兰州石化职业技术大学，甘肃兰州 730207）

随着我国信息技术基础建设普及程度的不断深入，目前工业机器人已经在我国制造业中初步投入生产活动，但由于技术限制，我国智能制造转型程度不足。为了制造业的持续发展，机器人、信息技术等相关行业也要不断创新进步，而满足该目标的技术就是要了解工业机器人技术，清楚制造业发展需要，从而对二者后续发展作出综合探讨。

1 工业机器人的研发

在智能机器人中，数字控制器服务器轴与运营商的电线杆连接，命令是按照事先制定的程序执行的。在这一阶段，工业机器需要使用人工智能技术，这种技术将教学工作、携带传感器和工业机器人的工作合理化结合起来。

工业机器人主要由三个要素组成:主、副推进系统、控制系统、结构和执行机构，包括手腕和手臂。大多数机器人有三到六度，手腕有三度。工业机器人的主要控制技术如下:

（1）开放式单元控制系统。工业机器人的运动设计可以通过分配的运动控制器、机械控制器和传感器处理板来有效完成。

（2）使用模块的液位控制软件。软件系统以多功能操作系统为基础，具有多个层次的分层设计概念，并且开放。该系统基本上分为三个层次:计算机化系统、章程和应用系统。

（3）工业机器人故障诊断和维护技术。通过将数据和信息结合起来，对工业机器人的运行故障进行了科学诊断，并采取了良好的维修措施，确保工业机器人的稳定运行。

2 工业机器人应用关键技术点

2.1 信息交互与效果评估技术

选择合适的传感器，以便根据应用需要实现机器人与站点之间的信息互动。光伏照明是最简单的操作方法，在某些复杂或特殊情况下，可以选择光学系统来提高系统的灵活性。关于涉及安全风险的因素，可以增加类似传感器，例如安全线，并加强系统的安全和稳定。在部署传感器时，应避免干扰环境，并确保及时和准确地交流信息。

机器人的精确度很高，承载能力强，稳定，效率高，适应环境的能力比人类强。但灵活性与人不同。而在工业机器人的实际应用中，我们肯定追求其价值最大化，所以就应该尽可能利用其优势，比如其可以面对大量繁杂、危险的生产活动等。对此相关企业应建立工人与机器人合理搭配的工业制造体系，使人工与机器人紧密结合，发挥各自优势互相弥补缺点，从而充分发挥工业机器人的作用。

2.2 工业机器人的直觉示教以及快速编写程序技术研究

工业机器人的实际生产可以大大提高生产效率，例如，当汽车制造商在汽车的实际焊接时，使用工业机器人的实际时间约为20 小时，但人工实际焊接时间约为60小时。当前我国对于工业机器人的直觉示教相关技术的研究大概有以下几个方面：一是手动牵引，该技术就是模拟真人手的发力状态，以实现工业机器人活动过程中对发力大小的控制，并将此转换为电信号传输到外界；工业机器人可以学习和模拟人的运动的变化，详细记录其运动的具体轨迹，并根据记录进行提取。实践中这一办法的一个缺点是，购买传感器的成本相对较高，而且工作人员在安全方面的要求可能更高。视觉教育遵循手动指导的道路，这意味着经营者本身必须清楚地知道目标的方向，并通过相关的跟踪系统完成教育。在世界上许多国家，光学教育已经通过手动运输进行，这是对多传感器教育的适应，但目前，在实际工业生产中，人工采用的方法相对较少。

2.3 力和运动混合控制技术

在这个阶段，工业机器人被使用。这两个机构都是为执行与体育有关的任务而设计的，并在下列领域广泛开展工作：装卸、焊接和喷雾。随着工业机器人技术的发展，工业机器人被用于工业制造，完成简单而不复杂的任务，如研磨和抛光。粉末机器人通常由下列部件组成：飞机机身、控制柜、研磨机和六维传感器。在工业机器人的研磨过程中，所使用的研磨工具可以实现良好的触摸控制，并最终实现权力和运动的混合控制。在研磨过程中，有必要利用计算机研磨轨迹来出口与控制库的连接，并在加工过程中对机器人进行研磨。然而，在这一阶段使用的工业机器人并没有完全的控制，这大大限制了其应用范围。控制工业机器人力量的两种方法：（1）动态建模；（2）力控制算法实时执行器的研发力度。在终端执行装置的设计中，高性能控制是可行的，对机械臂运动的混合控制分为两个主要方面：力和位置的混合控制。通过混合控制，小量级机器人展示负载关节的预期控制力，同时结合力和动能控制。

3 未来机器人应用发展方向的展望及建议

3.1 提高高校专业人才培养力度

工业机器人的设计和应用需要许多本国人才。我们必须努力培养相关行业的人才，确保机器人的技术水平，并提高国家的智能工业化。例如，高等学校可以在机器人开发、机器人应用和系统整合以及人工智能等领域增加专门的“自动化职业”培训。通过这些课程，培养人才，以获得关于工业机器人结构、机械控制和方案编制的知识，从而提高我国智能制造业中工业机器人的设计和性能。

3.2 完善国产工业机器人的功能、性能及系统集成

虽然工业机器人目前更有能力执行程序，但与国外相比，在应用中的动力学、功能和性能方面仍存在一些差距，使其无法手动操作，进口仍然是主要部件的主要来源。鉴于机器人部件的性能是影响其总体性能和智能水平的主要因素，建议进一步努力开发机器人的关键部件，并加强机器人应用的整合能力。重点是服务、工业计算机和机器人控制软件等优先研发项目。与此同时，可以大力促进工业机器人在不同部门的使用，并支持系统综合企业向终端用户提供功能上稳定和性能良好的机器人应用程序，同时充分考虑到不同行业的不同技术需要。

3.3 提高工业机器人的人工智能水平

今后，我们应该加强智能工业机器人的研究，提高机器人人工智能，提高智能工业化。以移动电话行业产品质量验证为例：在国内运行的工业机器人虽然能够分配产品，但目前无法对移动电话进行准确测试。将来，“智能识别”功能可以整合到机器人的设计中。在此基础上，可以通过光谱技术识别电话表面的划痕，从而去除不需要的材料。

4 结语

简言之，对工业机器人用于智能工业化的案例研究有助于了解工业机器人在我国表现水平的不足之处，并解决我们的技术与国外技术相比的不足之处。今后，我们的智能制造业应加强其人才发展能力，加强机器人的功能、性能和系统整合能力，充分整合外部信息，提高机器人人工智能水平，以增加使用工业机器人的全部价值，并提高我们智能制造业的竞争力。