摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)在各方面取得了巨大的進(jìn)步，尤其是在新興技術(shù)方面。機(jī)器人這門(mén)技術(shù)，它涉及了多類(lèi)學(xué)科。比如人工智能、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等。機(jī)器人的應(yīng)用是十分廣泛的，在醫(yī)療、建筑、工業(yè)、科研等方面應(yīng)用非常普遍，自動(dòng)化的工業(yè)機(jī)器人發(fā)展水平，標(biāo)志著一個(gè)國(guó)家在工業(yè)自動(dòng)化方面的水平。本文主要對(duì)工業(yè)機(jī)器人在自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了一定的分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)的部門(mén)有所幫助。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人;自動(dòng)化;應(yīng)用

　　一、工業(yè)自動(dòng)化控制的功能與特點(diǎn)

　　(一)工業(yè)自動(dòng)化控制功能

　　機(jī)器人在自動(dòng)化控制的過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)演示功能，機(jī)器人能夠通過(guò)之前預(yù)設(shè)的相關(guān)指令來(lái)完成一系列的示教過(guò)程。在操作的過(guò)程中，將預(yù)算好的位置、速度、動(dòng)作代碼輸入到機(jī)器人的控制系統(tǒng)以后，指令會(huì)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器里，控制系統(tǒng)會(huì)通過(guò)代碼將指令不斷地傳輸給操作系統(tǒng)。控制系統(tǒng)運(yùn)作的功能主要是通過(guò)操作系統(tǒng)管理機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度的快慢、動(dòng)作形態(tài)來(lái)進(jìn)行控制。

　　(二)工業(yè)自動(dòng)化控制的特點(diǎn)

　　工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器人能夠幫助解放人類(lèi)的勞動(dòng)力，同時(shí)還能夠完成一些我們?nèi)祟?lèi)完成不了的危險(xiǎn)任務(wù)，機(jī)器人原理與力學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)的原理有著非常密切的聯(lián)系，它的運(yùn)行狀態(tài)可以通過(guò)坐標(biāo)的方式來(lái)展現(xiàn)出來(lái)，與此同時(shí)，改變相應(yīng)的坐標(biāo)能夠控制機(jī)器人的動(dòng)作姿態(tài)。另外，工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器人需要智能任務(wù)輸入，它能夠按照我們?nèi)祟?lèi)的意識(shí)來(lái)進(jìn)行行動(dòng)，改變工業(yè)自動(dòng)化機(jī)器人的參數(shù)后會(huì)讓機(jī)器人的運(yùn)行狀態(tài)隨之改變，相應(yīng)的動(dòng)作也會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)對(duì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的管理能夠?qū)C(jī)器人進(jìn)行管理，決定它的行為與動(dòng)作。

　　(三)工業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

　　機(jī)器人控制系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，控制主要是按照人類(lèi)的意志進(jìn)行行動(dòng)，可以賦予機(jī)器人特定智能的任務(wù)，機(jī)器人在特定的程序下來(lái)完成任務(wù)。描述機(jī)器人狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)是一個(gè)數(shù)學(xué)模型非線(xiàn)性的表現(xiàn)，機(jī)器人在狀態(tài)和外力發(fā)生變化的同時(shí)，它的參數(shù)會(huì)隨著狀態(tài)和外力的變化而變化，整個(gè)變量之間還存在耦合，所以在使用的過(guò)程中使用閉環(huán)位置是不夠的，還需要采用加速度閉環(huán)進(jìn)行工作。機(jī)器人的動(dòng)作并不是一個(gè)路徑來(lái)完成的，它的動(dòng)作是通過(guò)不同的方式和不同的路徑來(lái)完成，所以在設(shè)置方式和路徑的過(guò)程中存在最優(yōu)問(wèn)題，工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)特點(diǎn)是十分多樣的，只有把握好它的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠生產(chǎn)出更多有益于人類(lèi)的工業(yè)機(jī)器人，廣泛地應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，具有十分重要的作用。

　　二、組成和控制方式

　　(一)機(jī)器人的組成

　　機(jī)器人的組成部分主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、主體結(jié)構(gòu)三個(gè)部分組成。而主體結(jié)構(gòu)部分又包括臂部、手部、腕部三個(gè)部分，機(jī)器人的手部一般有四到七個(gè)自由度，腕部有兩到三個(gè)自由度，臂部一般存在四到五個(gè)自由度。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包含動(dòng)力機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置，控制系統(tǒng)是對(duì)操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各方面的控制，它包括計(jì)算機(jī)、控制器、輔助設(shè)備等控制。使用微處理器和微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行運(yùn)作和指揮，以及調(diào)度機(jī)構(gòu)，能夠不斷地發(fā)揮出它的作用，通過(guò)記憶設(shè)備和人工釋放的功能，可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的目的。機(jī)器人的傳感器相當(dāng)于我們?nèi)祟?lèi)的感知器官，聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、觸覺(jué)等一系列感知，傳感器在機(jī)器人中發(fā)揮的作用是作為機(jī)器人的感知器官，幫助機(jī)器人進(jìn)行速度、位置和狀態(tài)上的變化，控制配合機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的一系列輔助設(shè)備各個(gè)裝置間相互獨(dú)立工作，不同的設(shè)備之間互不干擾，但是在運(yùn)作的過(guò)程中能夠相互協(xié)調(diào)、相互制約，從而能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人的自動(dòng)化控制及智能運(yùn)行。

　　(二)機(jī)器人的控制方式

　　在機(jī)器人的控制方式部分，首先是智能控制，機(jī)器人能夠通過(guò)傳感器接收周?chē)幌盗械沫h(huán)境信息，并且輸入到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)能夠通過(guò)傳入的信息不斷地進(jìn)行分析，從而傳入相關(guān)的操作指令，能夠讓機(jī)器人智能地學(xué)習(xí)和適應(yīng)生存環(huán)境。其次是觸覺(jué)方面的控制，機(jī)器人在進(jìn)行工作的過(guò)程中，是需要提高效率，準(zhǔn)確度，安全性的，通過(guò)觸覺(jué)的方式能夠幫助機(jī)器人感覺(jué)到周邊環(huán)境的影響，并做出相關(guān)的動(dòng)作。最后是機(jī)器人的示教控制，在機(jī)器人進(jìn)行工作的過(guò)程中，要求機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)、行為、速度存在規(guī)范性，要有規(guī)范的動(dòng)作，機(jī)器人的位置和狀態(tài)都是需要不斷地控制的，機(jī)器人在工作的過(guò)程中需要通過(guò)傳感器輸入的信息進(jìn)行獨(dú)立判斷，選擇出一條最優(yōu)路線(xiàn)進(jìn)行不斷地工作。

　　三、PLC技術(shù)應(yīng)用于機(jī)器人

　　PLC技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在過(guò)程控制、信息控制、順序控制、遠(yuǎn)程控制、運(yùn)動(dòng)控制等五個(gè)方面。在過(guò)程控制的過(guò)程中，主要是對(duì)機(jī)器人進(jìn)行模擬變量方面的控制，對(duì)溫度、壓力、電壓等各個(gè)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)地控制，并根據(jù)相應(yīng)的結(jié)果制定一系列的措施。在信息控制的過(guò)程中控制機(jī)器人的信息傳輸系統(tǒng)，在傳輸、處理、存儲(chǔ)、采集等過(guò)程中自動(dòng)分析信息。PLC技術(shù)在機(jī)器人的自動(dòng)化方面做出了十分巨大的貢獻(xiàn)，不斷地促進(jìn)機(jī)器人在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展。在順序控制的過(guò)程中，它幫助工業(yè)機(jī)器人擺脫傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，并且能夠分析機(jī)器人在工作過(guò)程中的主次順序，能夠根據(jù)先后的順序來(lái)幫助機(jī)器人進(jìn)行操作。同時(shí)該技術(shù)還能夠幫助控制對(duì)象在進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的操作，當(dāng)前工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，其技術(shù)也越來(lái)越發(fā)達(dá)。該技術(shù)不斷地在機(jī)器人中應(yīng)用，能夠幫助工業(yè)機(jī)器人越來(lái)越智能化，走向更完善的自動(dòng)化。

　　四、應(yīng)用機(jī)器人的領(lǐng)域

　　科技水平隨著時(shí)代的發(fā)展不斷地提高，應(yīng)用機(jī)器人領(lǐng)域也不斷地?cái)U(kuò)大。工業(yè)機(jī)器人能夠代替我們?nèi)祟?lèi)開(kāi)展一些危險(xiǎn)的任務(wù)。同時(shí)也能夠完成一些我們?nèi)祟?lèi)無(wú)法完成的任務(wù)，機(jī)器人能夠幫助我們?nèi)祟?lèi)完成一些環(huán)境相對(duì)惡劣的工作，它的應(yīng)用領(lǐng)域主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。

　　(一)工業(yè)領(lǐng)域

　　機(jī)器人在工業(yè)領(lǐng)域方面的應(yīng)用主要是焊接、材料搬運(yùn)、檢測(cè)、裝配等方面，焊接機(jī)器人主要是把重量相對(duì)較大的一些器件實(shí)行焊接，如輪船的重大部件，或者在高溫的焊接環(huán)境下，都能夠利用機(jī)器人來(lái)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地焊接作業(yè)。這樣一方面減少了人力的需求，另一方面又不斷地提高了效率。材料搬運(yùn)主要是包括我們?nèi)祟?lèi)無(wú)法搬運(yùn)的一些物品，或者是需要重復(fù)頻繁地完成枯燥的任務(wù)，例如快遞的分揀和包裝，使用機(jī)器人能夠不斷地、高效地完成分揀搬運(yùn)作業(yè)，同時(shí)還能夠提高準(zhǔn)確率，避免人為失誤。檢測(cè)是進(jìn)行微波、紫外線(xiàn)等人類(lèi)無(wú)法完成的檢測(cè)任務(wù)。裝配是完成一些人類(lèi)覺(jué)得相對(duì)復(fù)雜且無(wú)聊的裝配任務(wù)。這些方面都可以利用機(jī)器人代替人力的部分來(lái)完成。

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